在全球能源行業(yè)大變革的背景下,被視作人類“終極能源”的氫能備受青睞。當(dāng)前,氫能已告別“概念性”階段,進入到踏踏實實干的新常態(tài)。
公開資料顯示,氫作為一種無色、無味的氣體,廣泛的分布于地球的地表、地幔、地核和大氣層中,是宇宙中最為重要,質(zhì)量最輕,最為清潔、最為豐富元素之一。
在化石燃料消耗量日益增加的大背景下,氫能源在國際上廣泛應(yīng)用在交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域,極大豐富了能源構(gòu)成,降低了傳統(tǒng)化石燃料對環(huán)境的影響。同時,由可再生能源發(fā)電所產(chǎn)生的氫氣,是完全零碳式能量載體。
2016年國家發(fā)布的《“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確規(guī)定,進一步發(fā)展壯大與氫能源相關(guān)的新能源汽車、新能源、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
最近一段時間,在地方政府、資本與企業(yè)的合力下,氫能源領(lǐng)域投資呈現(xiàn)遍地開花之勢,江蘇、浙江、上海、廣東等地在氫能源產(chǎn)業(yè)方面的布局正在明顯提速。其中,以氫能燃料電池為主的技術(shù)應(yīng)用備受業(yè)界關(guān)注。在資本市場,不少嗅覺靈敏的A股上市公司已搶先一步跨進燃料電池“商業(yè)圈”。
有分析人士稱,汽車正逐漸分為“過去”與“現(xiàn)在”兩個概念,也就是傳統(tǒng)型汽車與新能源汽車。氫能燃料電池汽車具有無污染、能耗低、續(xù)航能力長、適用地域廣等諸多特點。
按照《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍皮書(2016)》預(yù)測,截至2030年,我國氫能產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將達到萬億元。
加氫站不足、標(biāo)準(zhǔn)制定仍是產(chǎn)業(yè)化障礙
正如汽油車需要加油站、電動車需要充電樁,氫燃料電池也需要燃料站。除其本身價格高昂之外,缺乏基礎(chǔ)設(shè)施加氫站,也是制約氫燃料電池車商業(yè)化的瓶頸。
據(jù)國外網(wǎng)站H2stations.org于2017年2月21日發(fā)布的第9期全球加氫站統(tǒng)計報告,2016年全球新增92座加氫站,比2015年的54座加氫站增加了70%,截止到2017年1月,全球正在運營的加氫站達到274座,其中有4座是2017年初開放。不過,與國外大規(guī)模建站不同,目前中國現(xiàn)有加氫站數(shù)量稀少,僅不到10座,且沒有長期規(guī)劃。
標(biāo)準(zhǔn)制定與推廣也制約著氫能產(chǎn)業(yè)落地發(fā)展。原中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院院長、全國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會主任委員馬林聰認(rèn)為,產(chǎn)品要走向社會化,如果沒有相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐,沒有加氫站可靠合理安全的建設(shè)布點,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品推廣就會受限。
迄今,氫能方面的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)超過21項,但遠遠不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,而沒有相應(yīng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的支撐,新產(chǎn)品推廣就要受限。此外,氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在離不開政府政策支持的同時,更離不開企業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)支撐、以及資本的介入。
水氫加速突破氫能發(fā)展瓶頸
目前制約燃料電池技術(shù)應(yīng)用的主要障礙是氫氣的儲運、加注等問題。采用高壓儲氫瓶儲氫有很多問題,比如儲氫量太小,成本高,而且安全隱患大,加氫困難等,難以實際推廣和應(yīng)用。
然而甲醇是自然界中最佳的儲氫介質(zhì),其來源廣泛,它除了可以通過傳統(tǒng)化石能源獲得,還可以通過太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)等可再生能源獲得,50%的甲醇水儲氫量高達100g/L,幾乎與液氫相當(dāng)。
一位名叫向華的博士,帶著他多年研究的水基能源向華理論,率領(lǐng)他的研發(fā)團隊,在廣東東莞樟木頭鎮(zhèn)上,成立了一家廣東合即得能源科技有限公司,在2009年,成功開發(fā)出利用甲醇和水摩爾比1∶1作為原料的水氫機。該裝置體積小,重量輕,而且低成本,制出純度高達“99.9999%”的氫氣,是燃料電池最好的氫源。
隨著剩余電能的高容量儲存技術(shù),甲醇可以長期儲存由間歇性能源所產(chǎn)生的剩余電量,而且這種類型的儲存技術(shù)靈活,便于分散操作,使得可再生能源得以更好的融入電力生產(chǎn)中。
同時,水氫產(chǎn)業(yè)對區(qū)域能源產(chǎn)業(yè)上下游有巨大帶動效應(yīng),包括甲醇制取、提純、存儲、運輸、電動汽車、備用電源、無人機等領(lǐng)域,將形成龐大的水氫產(chǎn)業(yè)集群聚集。其中,水氫通訊基站直供電源目前已進入商業(yè)化應(yīng)用階段。
現(xiàn)在水氫產(chǎn)業(yè)面臨的問題不是技術(shù)方面的,而是意識方面的。據(jù)不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù),水氫能源作為新興能源其實安全應(yīng)用已經(jīng)十分成熟。與汽柴油相比,水氫燃料熱值低,閃點高,不易點燃,爆炸極限高,危害性遠低于汽柴油,且沸點高,汽化潛熱大,揮發(fā)量小,加注現(xiàn)場濃度低于汽柴油。因此,在加注站加注水氫燃料是安全的,車輛在行駛中也可確保安全。關(guān)鍵是要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的生產(chǎn)安全管理制度。在未來車用能源中,水氫汽車與傳統(tǒng)電力將并存互補,共同支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
“氫能發(fā)展已進入到群雄逐鹿的時代?!庇袠I(yè)界人士指出,在未來的3到5年時間內(nèi),即2020年左右,氫能產(chǎn)業(yè)會取得突飛猛進的發(fā)展,而這個爆發(fā)點只會提前不會推遲。而水氫產(chǎn)業(yè)的到來,將加速這一爆發(fā)點的到來。
盡管與傳統(tǒng)能源相比,水氫產(chǎn)業(yè)的市場占有率具有極大的提高潛力,但可以預(yù)見的是,隨著政府在政策層面的重視和支持,以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的完善和技術(shù)創(chuàng)新的延展,水氫產(chǎn)業(yè)受到的關(guān)注度將持續(xù)發(fā)酵,市場前景將越來越清晰。