在全球能源行業大變革的背景下,被視作人類“終極能源”的氫能備受青睞。當前,氫能已告別“概念性”階段,進入到踏踏實實干的新常態。
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用在交通、工業、建筑等領域,極大豐富了能源構成,降低了傳統化石燃料對環境的影響。同時,由可再生能源發電所產生的氫氣,是完全零碳式能量載體。
2016年國家發布的《“十三五”戰略性新興產業發展規劃》中明確規定,進一步發展壯大與氫能源相關的新能源汽車、新能源、節能環保等戰略性新興產業。
最近一段時間,在地方政府、資本與企業的合力下,氫能源領域投資呈現遍地開花之勢,江蘇、浙江、上海、廣東等地在氫能源產業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應用備受業界關注。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“商業圈”。
有分析人士稱,汽車正逐漸分為“過去”與“現在”兩個概念,也就是傳統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、續航能力長、適用地域廣等諸多特點。
按照《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書(2016)》預測,截至2030年,我國氫能產業的產值將達到萬億元。
加氫站不足、標準制定仍是產業化障礙
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,缺乏基礎設施加氫站,也是制約氫燃料電池車商業化的瓶頸。
據國外網站H2stations.org于2017年2月21日發布的第9期全球加氫站統計報告,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,與國外大規模建站不同,目前中國現有加氫站數量稀少,僅不到10座,且沒有長期規劃。
標準制定與推廣也制約著氫能產業落地發展。原中國標準化研究院院長、全國氫能標準化技術委員會主任委員馬林聰認為,產品要走向社會化,如果沒有相應技術標準支撐,沒有加氫站可靠合理安全的建設布點,產業產品推廣就會受限。
迄今,氫能方面的標準已經超過21項,但遠遠不能滿足產業發展的需求,而沒有相應基礎標準的支撐,新產品推廣就要受限。此外,氫能源產業的發展在離不開政府政策支持的同時,更離不開企業的關鍵技術支撐、以及資本的介入。
水氫加速突破氫能發展瓶頸
目前制約燃料電池技術應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,難以實際推廣和應用。
然而甲醇是自然界中最佳的儲氫介質,其來源廣泛,它除了可以通過傳統化石能源獲得,還可以通過太陽能、風能、生物質等可再生能源獲得,50%的甲醇水儲氫量高達100g/L,幾乎與液氫相當。
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,率領他的研發團隊,在廣東東莞樟木頭鎮上,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,甲醇可以長期儲存由間歇性能源所產生的剩余電量,而且這種類型的儲存技術靈活,便于分散操作,使得可再生能源得以更好的融入電力生產中。
同時,水氫產業對區域能源產業上下游有巨大帶動效應,包括甲醇制取、提純、存儲、運輸、電動汽車、備用電源、無人機等領域,將形成龐大的水氫產業集群聚集。其中,水氫通訊基站直供電源目前已進入商業化應用階段。
現在水氫產業面臨的問題不是技術方面的,而是意識方面的。據不完全統計數據,水氫能源作為新興能源其實安全應用已經十分成熟。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,揮發量小,加注現場濃度低于汽柴油。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。關鍵是要嚴格執行相關的生產安全管理制度。在未來車用能源中,水氫汽車與傳統電力將并存互補,共同支撐新能源汽車產業發展。
“氫能發展已進入到群雄逐鹿的時代。”有業界人士指出,在未來的3到5年時間內,即2020年左右,氫能產業會取得突飛猛進的發展,而這個爆發點只會提前不會推遲。而水氫產業的到來,將加速這一爆發點的到來。
盡管與傳統能源相比,水氫產業的市場占有率具有極大的提高潛力,但可以預見的是,隨著政府在政策層面的重視和支持,以及行業標準的完善和技術創新的延展,水氫產業受到的關注度將持續發酵,市場前景將越來越清晰。