歐陽明高：以綠氫制備和燃料電池為龍頭，帶動氫能全產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)化
發(fā)布時間：2023-05-08作者：科谷摘編
5月5日，氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展推進會暨專家咨詢委員會成立大會在京召開。中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運載學(xué)院教授歐陽明高在會上指出，未來，要以綠氫制備和燃料電池為龍頭，帶動氫能全產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)化。
歐陽明高認(rèn)為，在氫能技術(shù)鏈方面，當(dāng)前，技術(shù)創(chuàng)新核心環(huán)節(jié)是燃料電池/電解裝置，必須率先突破，突破需要基礎(chǔ)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前主要是選擇合理的氫儲運技術(shù)路線；在氫能價值鏈方面，已經(jīng)認(rèn)知的價值是戰(zhàn)略價值，并由此催生了氫能熱，待開發(fā)的價值是商業(yè)價值，而商業(yè)價值的源頭是綠氫制取的經(jīng)濟性；在氫能產(chǎn)業(yè)鏈方面，要以綠氫制備的商業(yè)價值為推動力，以多元化、大規(guī)模商業(yè)示范應(yīng)用為龍頭拉動，帶動綠色氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
歐陽明高在會上介紹了他領(lǐng)導(dǎo)的清華新能源團隊在綠色氫能領(lǐng)域研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進展。在燃料電池與氫能交通方面，該團隊從2001年開始，就在國家新能源汽車重大科技專項中承擔(dān)燃料電池大客車項目，在膜電極、電堆、發(fā)動機和動力系統(tǒng)4個層次上，進行整個鏈條的研發(fā)，目前已經(jīng)全部實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并在張家口有了萬臺燃料電池發(fā)電機工廠。
“我們現(xiàn)在正致力于降低成本，”歐陽明高表示，燃料電池和氫能要推廣，目前最大的瓶頸是成本，近年來，燃料電池發(fā)動機的成本在大幅下降，去年成本已經(jīng)到3000元了，預(yù)計到2025年，可以降到1000元，2030年可以降到500元。”
在電解制氫方面，清華新能源團隊還全方位布局了三種電解水制氫技術(shù)，包括SOEC、PEM、AEC。歐陽明高表示，目前SOEC處于10千瓦級，從成本、壽命、研發(fā)的進度來看，還需要更長時間；PEM制氫技術(shù)在商業(yè)化應(yīng)用中成本仍然較高，與此同時，AEC堿性制氫技術(shù)應(yīng)用在綠氫場景下仍有較大創(chuàng)新與提升空間。該團隊在這一領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)孵化企業(yè)面向綠氫領(lǐng)域痛點，做出了產(chǎn)品創(chuàng)新與技術(shù)突破，助力能源企業(yè)綠氫項目落地。。
在綠色氫能儲運與加注方面，歐陽明高指出，儲運和加注是氫能產(chǎn)業(yè)目前主要的瓶頸。綜合來看，儲運的路線分為三種：短途的運輸，要靠壓縮氫氣；長途的國際氫交易，主流方式是把氫變成氨；長途大流量的輸氫，則需要管道運輸。
2008年，清華新能源團隊跟BP合作，建了國內(nèi)首個加氫站，最初采用天然氣重整制氫，后來改為電解水和外供氫相結(jié)合。實踐表明，站內(nèi)重整、電解水制氫具有一定可行性。歐陽明高認(rèn)為，燃料電池在重載交通領(lǐng)域擁有發(fā)展空間，但也將面臨純電動的挑戰(zhàn)，主要的挑戰(zhàn)在于成本。據(jù)悉，清華新能源團隊提出了互補型一體化超快新能源補給系統(tǒng)方案，即光-儲-充-換-氫一體化互補型超快能源補給系統(tǒng)，這將是電動汽車時代的“加油站”。
2022年，清華新能源團隊與中石化雄安公司承接國家科技部項目，將建立落地雄安、引領(lǐng)全國、具有國際領(lǐng)先水平的制氫加氫一體站，支撐建設(shè)雄安新區(qū)的氫能卡車及各類車輛運營，同時還將推動制氫加氫一體站系列標(biāo)準(zhǔn)的編寫、落地和實施。
在氫系統(tǒng)集成與氫儲能方面，歐陽明高指出，氫能的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)都在于產(chǎn)業(yè)鏈長，每一個環(huán)節(jié)都有很多技術(shù)，面臨多元化的困境。“氫能系統(tǒng)集成技術(shù)需要適合中國國情的集中式氫儲能發(fā)電系統(tǒng)。”他表示，我國合適的氫發(fā)電技術(shù)路線是鍋爐氫摻燒，并逐步提高摻氫比例。中國可先針對西北部大型能源基地尤其是集中式大型風(fēng)電光伏基地的調(diào)峰煤電廠的靈活性改造，開展鍋爐的氫摻燒。根據(jù)國際長時儲能委員會分析，未來可再生能源10%的發(fā)電量需要經(jīng)過長時儲能技術(shù)實現(xiàn)長周期轉(zhuǎn)移。中國需要1.5萬億千瓦時的長時儲能，其中大部分需要氫儲能解決。
“國情決定路線，場景定義產(chǎn)品”，歐陽明高指出，新能源發(fā)展路線與國情息息相關(guān)，技術(shù)創(chuàng)新則來自于綠氫領(lǐng)域的實際場景需求，科技創(chuàng)新將長期支撐能源企業(yè)氫能事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
來源：央廣網(wǎng)
