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HIDIS 2020 |国富氢能魏蔚:氢能储能更具规模效应,或逐步成为中国特色

2020-10-15 21:16:02来源:盖世汽车

2020年10月15日,2020 氢能产业发展创新峰会在山东省济南市召开。本次峰会由中国电动汽车百人会、Hydrogen Council(国际氢能委员会)和山东省工业和信息化厅主办,以“引领氢能示范应用·推进黄河流域高质量发展”为主题,主要围绕“氢能应用场景与商业化路径”、“关键技术、标准与安全”和“面向未来的氢能供应体系”等三个方面进行深入探讨。 在本次峰会中,国富氢能技术装备股份有限公司研发与战略总监魏蔚发表了题为《中国氢能基础设施发展路径与产业化进展》的精彩演讲。

电池

国富氢能技术装备股份有限公司研发与战略总监魏蔚

其主要观点如下:

1、 氢能储能可能比锂电储能更有规模效应,所以氢能储能是中国的一个特色,在未来的十年等更长的时间逐步成为中国能源的优势。

2、 当下我们最应该做的是先把氢源的液化和产业化做出来,大规模的降低液氢的成本,后续在基础上继续发展深冷高压的高密度储氢技术。

3、 在中国这样一个大能源国家,我们在做产业化发展的时候更需要针对中国的产业基础来看如何推广氢能基础设施和发展燃料电池汽车。

以下内容为现场演讲实录:

魏蔚:非常感谢百人会,感谢山东人民给我这个机会来到这里跟大家分享我们在氢能装备领域里面对政策的理解,对发展的路径的思考以及我们企业所做的一些成绩。

我今天要分享的内容是中国氢能基础设施的发展路径和产业化进展,主要是通过国家的战略,氢能基础设施的发展过程,我们在氢能领域里面认准的发展方向以及在中国氢能装备基础设施产业化进展的分享。

在我们国家发展氢能的意义在于保障国家能源安全,氢能是一个能源,现在发展燃料汽车只是发展能源的开端,未来车用能源的占比不会超过20%,中国石油的依存度在70%以上,天然气在总能源结构占比当中接近17%的样子,氢能可以把中国没有开采出来的可再生能源,无碳的一次能源变成清洁低碳化的能源体系的一部分,石油天然气更多的是在终端利用,它需要更加的清洁而且自主高效才能维护国家的稳定。

在中国可再生能源替代进口油气可行性方面,从我们的能源占比和可再生能源的装机速度可以看出来,不止一位专家刚刚提到,已经开采的只占到了5%不到,还有90%以上的可再生能源可继续开采,中国风能光伏的装机速度和容量始终处于全球的前列,而之前,我们所做的动力电池储能锂电发展到现在每年的100G瓦的产能,把可再生能源需要的5500亿度电的储能解决掉的话,需要5000G瓦的电池,是现在中国锂电池产能的50倍,而如果这些可再生能源用氢来储能的话只需要把氢气2000万吨的产能扩大两倍就够了,氢能储能可能比锂电储能更有规模效应,所以我们认为氢能储能是中国的一个特色,在未来的十年等更长的时间逐步成为中国能源的优势。

燃料电池技术的发展使得氢不会再像天然气那样仅仅是一个燃料,不再是进入燃烧,像火一样烧,而是通过燃料电池提升能源释放的效率,在储能和能源安全领域发挥更大的作用,氢作为二次能源,正是因为有了燃料电池使得氢能能够发挥出它的重要作用来。

我们国家为了发展氢能,伴随着燃料电池技术的进步,也在氢源和加氢基础设施方面支持燃料电池汽车的发展,以此为龙头带动整个行业的蓬勃发展。我们国家在氢能的政策导向上对于氢能经济性、基础设施建设等等从1999年《政府工作报告》到氢能燃料电池技术路线图、到刚刚国务院通过的《新能源汽车产业发展规划》等等都提出加强氢能基础设施建设,提高燃料制储运的技术性,逐步降低氢燃料的储运成本,从而使得能够发展更大规模的氢能,而在基础设施没有完备之前,新能源汽车发展规划里面也提出来利用现有的场地和设施,包括天然气管道等等支持燃料电池汽车商业化的示范。

在氢能基础设施的建设方面,天然气产业链跟氢能产业链具有非常高的相似度,天然气的基础设施建设成什么样子,氢能就有了参考的依据和发展的展望,中国的天然气基础设施发展了20年,西气东输的管道,加气站,40座以上的海上液化天然气接收站,200座以上的液化天然气工厂,7万公里以上的天然气管道,还有中国大概一万座的加气站,这是20年中国发展天然气基础设施的成果,一半以上靠的是液化天然气,接近一半是管道,20年前我们刚刚开始发展天然气的时候选择的路径也像现在发展氢一样从0到1的阶段,我们也可以展望到2035年甚至2050之后当氢能像天然气一样成为中国能源占比的一部分甚至更重要地位的时候我们的基础设施也像现在的天然气基础设施一样,有完备的液化管道、海上运输贸易等这些基础设施。

可以想象将来氢能的基础设施也是从可再生能源、电解水制氢,催化制氢,通过高效的液化,和长输管道的运输来到终端,气化配送到加氢站之上,这些氢气管道液化和液氢运输,液氢船,液氢海上接收站,将会在未来逐一的展现出来。

利用现有的油气设施,发展氢能基础设施,我们国家住建部两个国标修订,加入了液氢加氢站的内容。国家电投等在做的天然气掺氢吸收,通过天然气管道迅速拉升氢能的消费,提高氢能源经济性的目标。

今年年底将要改版颁布的《中国氢能基础设施的技术路线》是氢能源燃料电池路线图其中的一个章节,清华大学的教授从2016年版的基础上做的归纳和升华,在加氢站上从2020年的100座到2030年超过1000座的规模,商业化上液氢技术在能源领域里的商业化应用,不仅在燃料电池汽车,而是在能源领域五年之后实现液氢的商业化,未来中长期将会是高压液氢管道多种形式的并存,包括在加氢站很快会看到液氢作为重要的组成形式

美国、日本都走在了前面,液氢的海上贸易拉动氢能全球贸易的新篇章,就像液化天然气全球贸易的现状一样,这也是氢能全球贸易的未来。

支撑这样的基础设施,我们要有相应的技术发展方向,尤其是中国有中国的国情和产业基础,我们要选择的技术发展路径跟发达国家有区别,中国是全球最大的重卡国家,中国每年重卡的销售额百万辆以上,占到全球的48%,当前的重卡以柴油燃料为主,中国有最大的全球的重卡增量,但是在燃料电池加氢站基础设施的建设上比较落后,中国也可以很骄傲的说我们现在有了全球最大的燃料电池商用车市场,每年的增量一千辆以上,这也是中国燃料电池车辆的特色和发展方向。

燃料电池重卡跟乘用车和小型车辆有区别,24小时商业应用的属性减少加注的时间,美国DOE的目标:在2030年希望达到960公里的平均里程到2050年达到1200公里,因此可以看到,不仅今年北汽福田联合清华大学和101所推出了第一款液氢重卡,奔驰也在系列里面推出了液氢重卡的概念车型,液氢重卡不仅仅是燃料电池车辆的方向,也是像飞机、轮船、列车等等大功率电气化交通工具的发展方向,车载储氢要提高能量密度和安全性,做液氢和冷深高压的会比75兆帕的更高一些。

要想进一步总到氢能储氢密度最高的深冷高压领域,没有大规模的液氢产业链,液氢重卡不会有的,所以当下我们最应该做的是先把氢源的液化和产业化做出来,大规模的降低液氢的成本,后续在基础上继续发展深冷高压的高密度储氢技术,因此在中国发展基础设施的趋势下,液氢不仅可以做好产业链氢气品质的保证和更加的安全高效,而且解决了高压产业链里面50兆帕的快速充装问题,这个产业链未来高压和液氢的结合相辅相成使得未来的基础设施更加的完整和安全高效。

在中国目前大规模氢液化储运技术对标欧美,我们瓶颈在于做到每天30吨以上的氢液化装置,实现超大规模,在中国这样一个大能源国家,因此我们在做产业化发展的时候更需要针对中国的产业基础来看如何推广氢能基础设施和发展燃料电池汽车,在长三角物流这个领域里面有很好的应用场景,中国燃料电池汽车的商业化中心也在长三角,2017年长三角地区首创了闭环的产业联盟运营模式,重塑、东风汽车、嘉氢实业的运营平台,这样的商业模式来自美国,通过提供整体打包服务提供给燃料电池车辆的客户,从而使推广产品的时候,这些创新产品降低用户的使用风险。

在国内已经获得了国家补贴,超出了所需的运营里程数取得了工信部的核准。

最后介绍一下我们的企业,2014年开始转型常温常压的吸附储氢,后来认为这个领域可能更适合化工领域,可能在车辆能源里头不适合,所以在2016年转型高压和低温领域,在科创板融资上市的路上,明年做IPO的申报,我们的团队也是在基于25年的低温装备和18年能源液化经验的基础上2002年开始做液化天然气的工厂,2009年到2013年做了海南文昌火箭发射场的液氢储存,最近在河南洛阳见到了中国第一座8.5吨的氢液化工厂,明年通过液氢罐箱对液氢进行运输。在当下中国只有高压技术领域时,我们的车载供氢系统和加氢站在中国有了较高的市场占有率,接近一半的加氢站上的装备是我们提供的,我们的合作伙伴主要面向燃料电池的系统集成商,中国主要的新能源汽车企业以及原料做石油天然气的能源集团,在石油里边我们知道有三大油,天然气领域有三大油,五大燃气,在氢气里面在加大他们的布局,传统能源升级,同时有很多的化工企业和气体行业进入到氢能这个领域里面来。

我们也关注国家标准的编制,包括氢瓶,加氢站,液氢相关的国家标准,希望通过智能化工厂的大规模制造和供应链的国产化,原材料的国产化,通过与国外先进技术的引进合作开发,在70兆帕,液氢产业链里面做我们在装备领域的布局,河南洛阳氢液化工厂目前的设计产能8吨,明年年底可能预计10吨每天的产能,所以也请各位拭目以待,尤其是像河南距离山东500公里左右,在这样一个范围内,是可以实现由河南到山东来运输液氢的,其实山东可以放心开始规划建设液氢储氢的加氢站。

在关键核心装备上通过与欧美的合作,尤其在欧洲的企业,他们在氢液化装置工艺包,膨胀机,冷箱等等领域,高效的换热器欧洲做得比较好,自主开发和国外的引进相结合使得我们自主化的推广液氢储氢装备,实现关键核心装备的国产化,包括罐体的集装箱也是通过国家标准的体系建立,使得更加安全高效地行使在路上。在深冷高压装备方面也有一些储备,为其打好基础。

这是我们在归纳的各大能源集团液氢产业基地的布局,除了河南洛阳中石化之外,国家电投在湖南,三峡集团在内蒙古等等,这些大的能源集团都已经有了液氢产业基地的布局,相信在未来的中国能源领域尤其在氢能这个领域,液氢以及背后的能源集团会对中国的氢能产业发展和燃料电池的汽车推广起到非常好的支撑作用。

最后感谢百人会,感谢整个行业,让我们持续创新才有国家的富强,生生不息才有氢能的延续,谢谢大家!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)