Q:那當前行業(yè)應用的限制因素主要有哪些呢?我們在對待氫燃料電池方面有哪些認識誤區(qū)?
A:很多企業(yè)對氫燃料電池存在顧慮,主要基于技術是否成熟、氫氣的來源、氫氣的存儲及安全等問題。下面我來解釋一下這幾個問題:
首先是氫氣的制?。簩⑻柲?、風能、水的位能等可再生能源轉化成電能,利用電解電池,電解水制氫,通過高效儲氫材料常溫儲存,或經管道輸送,其危險性不比天然氣更大,目前全球制氫技術非常成熟。
其次是燃料電池的價格:很多人認為,在氫燃料電池發(fā)電的過程中用到的金屬鉑催化劑是造成燃料電池成本高的主要原因。但是事實上,在燃料電池中的鉑使用量非常少,其材料成本根本不高,每kW功率燃料電池所含有的鉑的價值大約也就100-200元RMB,而且目前用量還在不斷降低。真正造成成本高的原因是產業(yè)不夠成熟,產量太小導致生產成本過高。當然單靠無人機行業(yè)可能無法將產量做到足夠大,但是隨著氫燃料電池在汽車等其他領域的普及,其成本會大幅下降,甚至低于鋰電池目前的成本水平。當然目前還有很多公司和研究機構在研究非貴金屬催化劑,目前有一些已經取得了不錯的效果。
最后是氫氣的儲存和運輸,一般常見的儲存方法有常壓吸附儲氫、高壓儲氫、液氫儲氫、化合物儲氫等。氫氣的各種存儲方法都有各自的缺陷,目前一般都是根據終端產品的應用領域和使用方法來選擇更合適的儲氫方法。工程師們正在不斷的努力設計出使用更方便更安全的加氫設備,做到像汽車加油一樣的便捷。
Q:氫燃料電池能否在無人機行業(yè)規(guī)模化、商業(yè)化應用?
A:很顯然,這個答案是肯定的。隨著氫燃料電池技術的進步,近幾年來全世界范圍內燃料電池產品的出貨量在不斷增長。燃料電池的性能、壽命、成本三大主要問題正在逐步解決,讓商業(yè)化發(fā)展成為可能。
世界各國都對氫燃料電池表現出極大的熱情并投入巨大的資金。而且我國國家頂層設計也在加快燃料電池的市場化步伐,積極培育以儲氫罐、加氫站、輸氫管道等為標志的氫經濟或氫產業(yè)。
5月底,李克強總理在湖北武漢考察時,就很關注氫燃料電池動力系統(tǒng)的研究和發(fā)展,希望我國企業(yè)能多掌握這樣的清潔能源技術,成功應用到各個領域,讓大家的生活能夠在干凈整潔的條件下越來越好。
緊隨其后在6月初,國家發(fā)改委、能源局發(fā)布了《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》。以圍繞環(huán)境質量改善目標提供清潔能源技術支撐等的四個圍繞為綱領,提出了新能源發(fā)電、電氣設備等領域的多項高端技術發(fā)展規(guī)劃。
Q:我國是能源消費大國,又是能源短缺國家。氫能的研發(fā)與應用,對我國的能源發(fā)展現狀起到哪些作用?
A:這里我們要先普及一下“垃圾電”的概念。風電本身具有不穩(wěn)定性,不易準確預計,風況不穩(wěn)定,產生的電能就不穩(wěn)定,風電的電能質量也較差,其功率因數和諧波往往得不到有效控制。風電和光伏發(fā)電因此被稱為“垃圾電”從而不得不放棄,造成巨大浪費。
有數據顯示,2010年至2015年,我國棄風電量累計達到997億千瓦時,直接經濟損失超過530億元。2015年棄風電量就達到339億千瓦時,直接經濟損失超180億元,幾乎抵消全年風電新增裝機的社會經濟效益。
新疆自2015年11月以來棄光率一路飆升,從2015年12月份的接近60%棄光率,到2016年2月份已高達70%,成為目前全國棄光最為嚴重的省份。
在中國的新疆、甘肅等地,如果可再生能源所發(fā)出的電能夠得到全部的利用,已經能夠覆蓋其所有用電需求,甚至還有富余。
在交通領域,使用燃料電池發(fā)動機驅動的公共汽車已經開始在國內興起。而2015年僅被棄掉的風電就可制氫約62萬噸,這些氫氣可供25萬輛公共汽車每輛每年行駛約7萬公里。
如果用來燃燒使用,62萬噸氫氣相當于67.8億立方,而2016年全國天然氣總需求量也才2000億立方。
按照中國的可再生能源裝機增長速度,如果能夠利用燃料電池和氫能來較好的解決棄風棄光問題,完全有可能在本世紀中葉完全擺脫化石能源,形成真正的氫能經濟。
小結:
當前,燃料電池處于從技術開發(fā)向商業(yè)運作轉折的時期。首先從技術性能來說,多條技術路線基本統(tǒng)一,主流技術已經出現,如高功率的金屬板電堆、70MPa的高壓氫氣瓶。
其次,燃料電池的材料、設計以及制造技術趨于成熟。從參考到試驗,從加工到生產,我國目前已經掌握了催化劑、膜、炭紙等關鍵材料的制備工藝,并且批量生產技術趨于成熟。
最后,燃料電池成本有望繼續(xù)降低。高成本一直是制約燃料電池商業(yè)化應用的關鍵問題之一。但是,這并不是死命題無法解決。有業(yè)內專家指出,加強對儲氫材料、氫的電解制取和燃料電池的開發(fā)力度,大幅度降低其成本,同時實現批量化生產,攤薄制造成本,這一合理的氫經濟結構的實現或將為時不遠。
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