深讀 | 五位院士專家齊聚,萬億產值目標,只為天津一見『氫』城!

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來源: 天津廣播 作者: 編輯:靳永鋒 2024-04-24 22:20:33

內容提要:氫,是咱們既熟悉又陌生的一種元素。1869年,門捷列夫在編寫元素周期表時,把氫排在了第一位。宇宙中,氫是分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%。而日常生活中,我們卻很少直接和氫打交道。

  天津北方網訊:氫,是咱們既熟悉又陌生的一種元素。1869年,門捷列夫在編寫元素周期表時,把氫排在了第一位。宇宙中,氫是分布最廣泛的物質,它構成了宇宙質量的75%。而日常生活中,我們卻很少直接和氫打交道。

  在2024年《政府工作報告》中提出,鞏固擴大智能網聯新能源汽車等產業領先優勢,加快前沿新興氫能、新材料、創新藥等產業發展。

  作為未來國家能源體系的重要組成部分,氫能產業技術密集、覆蓋面廣、帶動效益強,對減少二氧化碳等溫室氣體排放、實現碳達峰碳中和目標具有重要意義,也將為我國形成新質生產力注入新動能。

  這已經不是氫能第一次被寫入《政府工作報告》。

  根據央視的梳理,2019年全國兩會期間,氫能首次被寫入《政府工作報告》,2022年,我國出臺了《氫能產業發展中長期規劃》,今年,氫能再度被寫入《政府工作報告》。

  天開創新沙龍現場 院士專家訪談

  2024年4月21日,由天津市科協、市科技局、市教委共同主辦的2024年第三期天開創新沙龍活動,在天開高教科創園會議中心成功舉辦本期沙龍活動聚焦“低碳零碳動力發展戰略與技術創新”,氫能發展就是本次沙龍的重要話題之一。

  天津市科協黨組成員、副主席 羅進飛

  氫能被譽為“21世紀人類社會的終極能源”,在“雙碳”大背景下,世界各國都在加速開發利用的一種清潔能源。

  ”言放棄?

  一提新能源車,大伙首先想到的就是電動汽車。沒錯,電動汽車屬於新能源車的一種。同時,以氫能為動力的汽車,也是新能源汽車的一種技術路徑。

  新能源車有兩種路徑之爭:一種是以日本為代表的氫能源汽車,一種是以中國、美國、歐洲為代表的電動汽車。經過幾年的產業發展,電動汽車明顯佔據上風。日本車企在2023年推出了一款量產的氫能源乘用車,售價高達40萬元人民幣,加氫、補氫還都不方便,因此既不叫好也不叫座,銷量慘淡。

  早前,豐田汽車公司董事長、日本汽車工業協會前會長豐田章男表示,豐田掌握了氫能源領域70%的專利,並投入了巨額資金,但卻沒有從中獲利。豐田也承認氫能源不適合乘用車。

  由此,有人斷言,氫能源汽車和電動汽車之爭,有點類似於當年“等離子電視與液晶電視”之爭。氫能源汽車很有可能重蹈等離子電視的覆轍,最終退出歷史舞臺。

  且慢!這話說的有點早。

  電視只是普通的電子消費產品,氫能源汽車和電動汽車的背後,涉及到國家能源安全和能源戰略問題。所以,不會是簡單的非此即彼,二者應該是互補關系。

  那好,今天就來好好聊聊,為什麼氫能源能夠上昇到國家能源戰略層面?

  氫具有燃燒熱值高的特點,是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。氫燃燒的產物是水,不產生任何的碳排放,是一種零碳能源。因此,氫能纔被稱為世界上最乾淨的能源。最重要的一點,氫能不是化石能源,它在宇宙當中廣泛分布、資源豐富、可持續發展,說它取之不盡用之不竭也不為過,擁有人類目前已知的任何一種能源都無法比擬的優勢。

  單憑這一點,就足以確立氫能在能源界一哥的地位。

  日本專注氫能源領域的研發比較早,注冊了大量專利,設置了專利壁壘。但如果認為“中國、美國、歐洲因此不發展氫能源”,則是一個典型的錯誤理解,中美歐三方都在發力,進展絲毫不在日本之下。

  “氫”車熟路

  就在前不久,《科技日報》報道了一條消息:2024年4月19號,兩輛以氫為燃料的重載貨車,實現了北京到上海,1500公裡長距離運輸測試,這是我國氫能車輛首次大范圍、長距離、跨區域的實際運輸測試。

  這次長距離運輸測試的氫能車,裝備了一套180千瓦氫燃料電池系統,載重28噸,橫跨六個省市,最終抵達上海,沿途在7個加氫站進行了加氫測試。

  誰說中國不發展氫能源汽車?都已經進入長距離路試階段了!

  而且,國內有很多企業,正在積極參與氫能源車的研發和推廣使用。遠的不說,坐落於咱們天津的榮程集團和鵬飛集團,早在若乾年前就都推出了和氫能源利用的相關大項目,經過幾年實踐,均取得不俗的成績。

  榮程集團代表分享氫能產業成果和未來規劃

  榮程集團打造了氫能小鎮,集團擁有200多輛氫能源重載卡車,在京津冀地區投入開闢了幾條重載氫能源卡車的運輸路線。鵬飛集團也利用自身優勢在三北地區(東北、華北、西北),打造了一張氫能源產業網,“制、儲、運、加”一條龍,同時,還在天津設立了氫能產業總部,推進產學研合作總體規劃。

  鵬飛集團代表分享氫能產業成果和未來規劃

  國家能源局對氫能汽車的定義是:以氫為燃料的汽車,與純電動汽車都屬於新能源汽車。和電動汽車相比,氫能汽車具有補能速度快、長途重載優勢,缺點是氫的運輸有難度,需要建設大量的加氫站,前期投入巨大。近年來,我國正在加快布局加氫站網絡建設,目前,已經初步實現京津、成渝、滬嘉甬、濟青和漢宜等多條高速補氫通道。

  除了已經投入使用的氫能重載貨車之外,2024年3月21日,由中車長客自主研制的我國首列氫能源市域列車在吉林長春進行了時速160公裡滿載運行試驗,標志著氫能在我國軌道交通領域應用取得新突破2023年年底,我國第一艘氫燃料電池動力示范船“三峽氫舟1號”順利完成首航。最高航速每小時28公裡,續航裡程200公裡。

  神“氫”需氣爽

  電網有用電峰值,也有用電低谷。氫能就適合飾演調節峰荷的角色。利用氫氣和氧氣燃燒,組成氫氧發電機組,不需要復雜的蒸汽鍋爐系統,結構簡單、維修方便、啟動迅速,開機就能發電,停機就斷電。在電網低負荷時,還能利用多餘的電進行電解水,生產氫和氧,以備高峰時發電使用。這種調節作用對於電網運行相當有利。

  天開創新沙龍現場嘉賓熱烈討論

  目前,我國可再生能源制氫成本還比較高。數據顯示,煤制氫成本大約是每公斤9-13元,天然氣制氫成本大約是每公斤10-18元,可再生能源電解水制氫每公斤成本在15-45元之間。因此,加氫站的氫氣價格大約是每公斤50-60元。

  如果氫能想和汽油、柴油形成競爭關系,價格至少還要降低一半以上,纔會有競爭力。

  氫的儲存也是一個至關重要的技術已經成為氫能利用走向規模化的瓶頸,儲氫問題不解決,氫能的應用就難以推廣。

  氫氣的運輸和儲存比起固體的煤、液體的石油更困難。目前的儲存方式,主要是高壓氣態儲氫,把氫氣壓縮在鋼瓶裡。這種儲氫方式優點是成本低、充放氣速度快,而且可以常溫下進行。但最大的弱點就是密度太小,只能用小罐,不能用大罐,無法滿足更高應用的需求。

  如果在零下253攝氏度的低溫狀態下,把氫變成液態,可以實現大規模的儲存,但成本過高。

  管道輸送,無論是在運輸成本還是在能量消耗上,都是最好的辦法,不過前提是需要輔設大量的輸氣管道,前期投入同樣巨大。

  中國工程院院士、內燃動力工程專家蘇萬華作點評指導

  雖然困難不少,但是,辦法總比困難多,當一個個技術難點被啃下來之後,氫能普及自然就會進入快車道。

  根據中國氫能聯盟預計,到2025年,我國氫能產業產值將達到10000億元;到2050年,氫氣需求量將接近6000萬噸,實現二氧化碳減排7億噸,氫能在我國終端能源體系中佔比超過10%,產業鏈年產值達到12萬億元。

  面對這樣一個萬億級規模的產業,本期“天開創新沙龍”匯聚各路專家,集思廣義,為天津在這一領域的發展獻計獻策,五位院士專家為推動低碳零碳動力技術創新和產業化發展提出了很多真知灼見。

  新聞廣播主持人佟森向院士專家提問

  “天開創新沙龍”自去年7月創辦以來,每期圍繞一個主題,科學家、企業家、投資家和有關部門負責人匯聚一堂,有效促進科技成果轉化和相關產業高質量發展,受到社會各界一致好評。同時,天津新聞廣播《我們愛科學》節目將繼續通過融媒體渠道,征集市民網友的奇思妙想和相關問題,讓科創和科普兩翼齊飛,拉近院士專家與公眾的距離。(津雲新聞編輯靳永鋒)

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