氢能产业发展前景及其在中国的发展路径研究

当前全球氢气能源化利用程度不高,主要用作炼油和化工原料。在全球能源革命与转型背景下,氢气作为能源利用的发展空间开始显现,其中氢燃料电池是其终端利用的重要方向。氢气制取与可再生能源相结合是今后的发展方向。美国、日本等发达国家高度重视发展氢能和氢燃料电池。美国在氢能产业实践中,形成了较为完整的推进氢能产业发展的法律、政策和科研计划框架体系,形成了国家战略引导、能源部主导技术研发以及各州因地制宜推广的产业发展局面。日本的氢能产业规模和技术水平位居世界前列,其氢能规划目标宏大,发展路线图系统详实,提出了2030年的具体量化发展目标。中国氢能产业发展总体处于起步阶段,燃料电池生产相关技术与设备与发达国家有较大差距,当前国内氢气主要来自煤制氢,"灰氢"变"蓝氢"面临技术及经济性挑战。综合考虑能源革命战略以及国家相关规划,未来中国氢能产业将分三个阶段逐步推进。为保障中国氢能产业发展,应加强顶层设计,做好氢能产业发展规划;过渡时期要重视蓝氢与绿氢供应协同,建立蓝绿结合的发展模式;重视氢燃料电池及储氢等关键技术攻关;进一步完善氢能产业相关技术标准、检测体系;发展进程中必须高度重视氢能产业安全。     

成为世界第一产氢大国 我国氢能产业初具雏形

正近期,氢能源成为各地产业布局的新亮点,不少地方纷纷推出氢能产业规划方案,产业发展不断提速。比如,上海提出到2025年建成加氢站50座,乘用车不少于2万辆,其他车不少于1万辆。佛山计划今年投入使用10座加氢站,力争实现1000辆氢能公交车示范运营目标。武汉计划到2020年建设5座至20座加氢站,燃料电池车示范运行规模达到2000辆至3000辆……产业链条构建完整发展氢能是我国能源转型的重要路径,各地布局相关产业也是在为能源转型提前铺路。业内专家表示,氢能是指在以氢及其同位素为主导的反     

世界能源消费现状和可再生能源发展趋势(下)

(续上期) 为促进可再生能源和新能源技术及相关产业的发展,为2010年我国实现可再生能源开发利用量超过1亿吨标准煤提供技术支撑,国家发改委确定了2005～2007年间将重点扶持的可再生能源和新能源高技术产业化专项重点,主要包括氢能、太阳能等五大领域.在氢能领域,专项重点为氢燃料的制取、存储、专用燃料电池的产业化等内容.     

加快氢能发展 助力京津冀蓝天保卫战

氢作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源,是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介,也是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。随着全球氢能发展步入新一轮机遇期,国家引领、企业合作、产业协同已成为世界氢能发展的大趋势。新时代我国氢能产业要担负起引领产业转型升级和生态文明建设的双重使命。通过在京津冀地区开展氢能综合利用示范,打造氢气制取、储输、燃料电池全产业链体系,逐步培育氢能消费市场,有助于区域生态文明建设和优化经济结构,实现能源供给和消费革命。     

我国氢能发展现状与前景展望

氢既是重要的工业原料也是支撑未来能源系统清洁转型的重要二次能源。虽然相比电能氢能具有能源互联、易于储存、应用面广等优点,但在我国氢能的发展中也存在技术成熟度不高、产业基础薄弱、安全性有待提高等方面的现实问题。本文从我国氢能生产与消费现状出发,分析了未来氢能在我国能源工业中的应用潜力,并重点对氢能生命周期环境影响和技术经济性水平进行了量化分析。研究发现,一次能源的结构显著影响氢能的环境价值。随着燃料电池成本下降,未来氢能利用的竞争力将逐步提升。特别是在重型交通领域推广氢能不仅具有较高的技术可行性和经济性,其在可再生能源为主的电力系统中也具有较高的系统应用价值。     

"双碳"目标下我国低碳清洁氢能进展与展望

2020年是氢能发展加速之年.中国国家主席习近平在第75届联合国大会期间提出,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和.应对气候变化的脱碳愿景逐步成为氢能大规模部署的最重要驱动力.但我国目前在碳中和战略下氢能产业发展目标和路径尚不明确,本文应用情景分析方法和长期能源替代规划(LEAP)模型的计算,对我国交通、工业、建筑与发电等领域的氢能进行需求分析测算,研究结果表明,为实现2060年碳中和目标,我国氢气的年需求量将从目前的3342万吨增加至1.3亿吨左右,在终端能源体系中占比达20％.随着深度脱碳需求的增加和低碳清洁氢经济性的提升,氢能在工业、交通、建筑与发电等领域逐步渗透,氢能供给结构从化石能源为主的非低碳氢逐步过渡到以可再生能源为主的清洁氢,并将提供80％氢能需求.2060年,低碳清洁氢供氢体系二氧化碳减排量约17亿吨/年,约占当前我国能源活动二氧化碳总排放量的17％.     

首座加氢站有望年底建成氢能燃料电池客车亮相

全国第一座加氢站有望年底前在北京海淀区永丰高新技术产业基地建成，该加氢站将为我国自主研发的新型氢能源燃料电池客车提供能源。以氢为燃料的电动汽车今年年底将进行载客试运行。2005年年底我国研发的3辆氢能源燃料电池客车将投入北京公交384路“永丰站——人民大学”线路中示范运行，到2008年，大概有8到10辆氢能电动客车编入公交线路。     

中国规模化氢能供应链的经济性分析

    目的   文章研究规模化氢能供应链的经济性,未来十年,氢能作为战略能源将会重构社会的能源结构,并影响未来社会能源总成本。预测大规模氢能时代的制氢、储氢、输氢、分销、应用的成本,和市场化的趋势有着重要的意义。氢气由于高储运成本,用途、品质的多样性,氢气市场存在分层结构。分析氢能与常规能源的可比价格,提出原油当量价格(POE)的概念,预测未来氢能价格的合理区间。解决供应链问题是获得低成本氢能的关键,由此提出干线门站模式,解决绿氢的资源分布与长距离输送氢能的问题。    方法   利用平准化氢气成本(LCOH)分析模型,测算大型光伏制氢管道输氢LCOH,分析大规模可再生能源制氢输氢的经济性。利用氢能供应链的储、输、卸六个象限成本公式,分析气氢、液氢、固氢、有机氢、管道氢等不同储运技术,短距离氢储运成本,分析门站后输氢的场景和成本,预测短距离输氢的成本趋势。    结果   研究表明:我国有丰富的绿氢资源,随着投资下降,预计大规模绿氢管道输送的城市门站LCOH将低于2.0 RMB/Nm3,将成为未来主要的氢源。当前,氢储运技术气氢、液氢、甲醇、合成氨、有机氢、固氢、管道氢,随着规模的增加实现远距离输送。在现有的技术下,城市门站到终端的输送,氢短距输送（<100 km）测算成本都在1.2 RMB/Nm3以下,由此评估的氢能供应链的总成本,干线门站模式下氢能最终到达终端的价格约为3.2 RMB/Nm3,当量价格POE与汽油价格接近,考虑燃料电池的能效因素,氢能汽车在4.0 RMB/Nm3的氢价下,具有比汽油车更低的百公里燃料费用。    结论   因此,氢能作为战略能源,在无补贴的情况下实现中国氢能源的绿氢替代,在技术经济上是可行的。     

世界各国加快氢能源市场化步伐——记第18届世界氢能大会(WHEC 2010)

2010年5月在德国埃森召开的"第18届世界氢能大会"上,来自美国、德国、日本、中国等国家的代表介绍了各自国家最新的氢能进展。中国科技部部长万钢出席大会并发言指出:中国要制订国家氢能规划,加大对氢能的投入,扩大氢能示范和应用,加强氢能的国际合作。美国能源部Nancy L Garland博士和Michacel Mills介绍了美国氢能的总体情况,指出:目前美国每年生产5000×104m3氢气,拥有氢气管道3000km以上,现有氢燃料电池轿车230多辆,氢燃料电池公共汽车130多辆,加氢站约200座。在燃料电池商业化方面,美国仍存在着技术上和经济性方面的障碍。在2007~2010财政年度,美国通过立法和各类货款、补贴,进一步加大了对氢能的扶持力度,美国能源部多次联合其他机构,召开氢能基础设施研讨会,就降低燃料电池成本、氢能政策、税收、碳税、氢能信息和教育、燃料电池革新方向,以及新的商业模式等进行讨论。目前,美国加州是美国最积极推进氢燃料电池技术与示范的州,该州预计于2016~2018年,其氢燃料电池轿车数量将达到54300辆,并计划进一步发展氢能高速公路。德国国家全资公司NOW公司总经理波霍夫博士等人介绍了德国的氢能进展。主要内容包括:德国准备到2015年,共建造1000座加氢站,将为10×104辆氢燃料电池车提供氢气;德国在氢气来源方面,2020年以前主要来源于副产氢气和天然气制氢,2030年以后主要依靠煤制氢(集合CO2捕集)、风能制氢、生物质能制氢等。日本为了尽快研发、推广燃料电池车,采取了全额投入经费的办法,委托日本产业省(METI)的全资公司VEDO公司负责管理"日本氢能和燃料电池示范项目(JHFC)",该项目的目标之一,就是到2025年,在全日本建立1000座加氢站。     

对美国新氢能政策的思考

美国总统奥巴马近期宣布大幅削减氢燃料电池车的研发经费。经济问题是其政策调整的主要原因。氢能的应用对于温室气体减排有着非常重要的意义。氢燃料电池车是氢能应用的最主要领域之一,但目前这一技术尚未实现商业化。美国政府能源政策的调整将对能源技术的发展带来不确定性。但德、日、韩等国的氢能研发项目仍在不断推进,欧盟、欧洲工业委员会等组织联合制定了氢能与燃料电池的发展计划。以本田、丰田、通用等为代表的汽车公司仍表示将继续燃料电池车的研究。USFCC和NHA也表达了强烈的反对意见。我国应抓住机遇,切实发展氢能。     

我国氢能产业初具雏形 成为世界第一产氢大国

<正>面对能源安全、环境保护等压力,发展氢能已成为能源转型共识。自我国将氢能写入《政府工作报告》以来,氢能产业已经成为资本市场和产业经济关注的重点。虽然我国氢能产业已初具雏形,但在顶层设计、核心技术、产业配套方面仍需迎头赶上。近期,氢能源成为各地产业布局的新亮点,不少地方纷纷推出氢能产     

欧洲和韩国正式发布氢能路线图

<正>2019年2月12日,燃料电池和氢能联合组织(FCHJU)发布"欧洲氢能路线图:欧洲能源转型的可持续发展途径"。该路线图根据17个欧洲主要工业参与者的意见制定,为2050年欧洲大规模部署氢和燃料电池奠定了基础,并量化了相关社会经济影响。在此之前稍早一些时间,韩国政府也正式发布了氢能经济发展路线图,希望通     

木质纤维素快速热化学液化催化制氢研究的现状

氢能作为一种洁净的可再生能源,从长远看,它的发展可能带来能源结构的重大改变,是一种很有潜力的低污染或零污染的车用替代能源。加快木质纤维素深度化学降解液化理论与技术的研究步伐,在温和的条件下,高效地获得稳定的和高质量的液态氢源燃料,并研制与该新型液态氢源燃料相匹配的高活性、高选择性制氢催化剂和高效氢燃料电池,是推动我国氢能经济发展的当务之急。     

氢燃料电池汽车产业化步伐加快

正随着国家环保压力的不断增加,氢能燃料电池汽车在我国交通节能减排中的作用日益凸显,我国氢燃料电池汽车产业化热度渐高。有关数据显示,我国现有工业制氢产能约2500×10~4t/a,已掌握部分氢能基础设施与一批燃料电池相关核心技术,制订出台国家标准86项次,具备一定的产业装备及燃料电池整车的生产能力。据介绍,近3年,我国累计生产燃料     

能量投入与成本视角的氢能技术经济分析与产业发展政策

本文对氢能发展的能量效益与技术经济成本进行了分析,探讨了氢能发展的优劣势。在此基础上,本文认为氢能产业的发展路径应包括：（1）扩大应用范围,并通过需求增长拉动相应基础设施建设的发展,多使用低成本能源制氢;（2）继续突破关键性产业技术,实现技术成本的下降,主要在制氢环节和燃料电池环节;（3）寻找更能承担较高成本的用氢领域,主要是应急电力保障;（4）发展载氢液体燃料解决综合能源消耗尤其是在储存和运输中能耗过高的问题,建议使用褐煤、煤层气等廉价化石能源来源的氢与碳捕捉、生物碳相结合的制取路线。     

中石油在京首座冬奥加氢站正式投运 保障冬奥会氢燃料车辆供给

正8月15日,一辆加满氢燃料的新能源客车缓缓驶出中国石油北京销售公司福田加氢站,标志着中国石油在京首座加氢站正式投入运行。作为2022年北京冬奥会氢能车辆燃料加注的保障单位之一,福田加氢站位于北京市昌平区沙河镇,占地面积1 700 m~2,日均加注能力为600 kg,每日可加注氢燃料电池客车50～60辆。同时,这座加氢站也是国家重点研发项目——科技冬奥"氢能出行"课题的成员,承担着为冬奥会氢燃料电池客车和氢燃料电池卡车的能源保供重任,是向世界展示"绿色冬奥"形象的重要窗口。     

氢燃料车发力改写电动车独大局面

正"前不久,我们在张家口交付了49辆氢燃料电池公交车。下一步,张家口市计划结合2022年冬奥会,将相当比例的公交车替换为氢燃料电池客车。"日前,在清华大学召开的氢能产业发展创新论坛上,北汽集团总经理张夕勇透露,面向2022年北京冬奥会,北汽正在开发续驶里程超过450 km的第四代氢燃料电池客车,以及续航里程超过350 km的第二代氢燃料电池物流车。     

氢,“能”天下

正氢能被看做最有希望为人类提供可持续发展动力的清洁能源。21世纪,中国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划。其中,日本的"氢能社会"、"人造太阳"引人注目。在具体应用上,氢燃料电池走在了前列。日本"氢能社会"进入21世纪以来,日本在氢燃料电池和氢燃料电池汽车领域成绩瞩目,成为引领"终极环保车"的时代先锋。日本在2013年5月安倍政府推出的《日本再复兴     

世界氢能及燃料电池产业发展动态

氢能和燃料电池有助于解决能源安全和环境问题,因此氢作为载能体逐渐替代石油是人们提出的“后石油时代”移动能源的解决方案之一。氢除了可以通过化石能源制备之外,还可由生物能、风能、太     

氢燃料车发力 改写电动车独大局面?

正"前不久,我们在张家口交付了49辆氢燃料电池公交车。下一步,张家口市计划结合2022年冬奥会,将相当比例的公交车替换为氢燃料电池客车。"日前,在清华大学召开的氢能产业发展创新论坛上,北汽集团总经理张夕勇透露,面向2022年北京冬奥会,北汽正在开发续驶里程超过450公里的第四代氢燃料电池客车,以及续航里程超过350公里的第二代氢燃料电池物流车。与之相关的另一则新闻是,《日本经济新闻》报道称,