对标全球,我国氢能技术发展到哪一步了?【广

一方面,国家层面给予燃料电池一定的重视,但部分地方政府对该技术不了解、不认同,将制氢、储运、加氢站建设等项目盲目划分至“危险项目”、“污染行业”等,增大了产业链落地阻碍。另一方面,行业内普遍缺乏对燃料电池产业发展的正确认识,许多社会资本、政府基金均处于观望阶段,事实上国内部分高校、机构和企业已具有了一定的技术水平,但缺乏商业化的平台,拖慢了产业化进程,也影响了燃料电池全产业链落地速度。

减少氢气生产的碳排放是一项挑战,也是增加清洁氢气利用规模的机会。白皮书预计,氢能市场发展远期,我国能源结构将从传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格局,整体氢能供给充裕,可实现千万吨级绿色氢气出口。

国外主流的储氢方式主要是高压气氢和低温液氢,与我国不同的是,国外的高压气氢压力达到了70MPa,液氢储运也较为成熟,日、美、德等国已将液氢的运输成本降低到高压氢气的八分之一。

目前来看,在氢的运输方面有两种方式,一种是通过车、船等运输工具运输,另一种是管道运输。除了日韩由于地域较小,以氢气拖车、液氢罐车作为主要运氢手段外,其余主要市场均采用大规模管道运输。根据《白皮书》数据,北美输氢轨道全长已超过 2600 公里,占全球输氢管道总长的57%,欧洲低压输氢管道亦达到 1500公里以上,占全球输氢管道总长的 35%。中国幅员辽阔,显然更适合管道运输。但目前中国具规模的管道只有两个,长度分别为25公里和43公里,规模很小,相对较为落后。

我国已经是世界第一大制氢国,2018年,中国氢气产量就有约2,100万吨。然而伴随高产量的还有高碳排放。

从技术角度上来说,液态氢的密度是气体氢的845倍,相较于氢气高压储运,低温液态储氢可以大大提高氢气密度,降低储运成本,氢气纯度也可以在液化过程中大大提高,从而保证了燃料电池的寿命和性能。随着氢燃料电池汽车的普及,大规模储运氢的方向之一就是液氢储运。

根据《白皮书》数据,中国化石燃料平均制氢成本目前控制在2.6美元/公斤左右,在化石燃料制氢领域处于领先地位,但能源消耗及碳排放问题比较突出,长期将难以满足日益严苛的环保要求,需要向新能源制氢领域发展。

白皮书指出,CCS作为一项有望实现化石能源大规模低碳利用的新技术,是中国未来减少二氧化碳排放、保障能源安全和实现可持续发展的重要手段。当前,国内CCS技术尚处于探索和示范阶段,需要通过进一步开发技术来推动能耗和成本的下降,并拓展二氧化碳的利用渠道。

表1国内外氢燃料电池产业核心指标对比

产业链发展落后与基础设施落后及政府、民众对燃料电池产业的认识不足也有直接关系。《白皮书》指出,基础设施落后和地方政府、民众对燃料电池认识不足,在一定程度上制约了燃料电池产业的发展。在续航和充能时间上,燃料电池使用与燃油车相差无几,且比电动汽车有较大的优势,但加氢站的加油站分布和规模与加油站相去甚远,随着充电桩建设数量的不断增加,电动车充能便利性也大大高于燃料电池汽车。激发最下游的消费端,带动全产业链的发展是新兴产业发展的关键,而充能基础设施建设是燃料电池应用领域便利性的重要保障。

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空气压缩机是车用燃料电池阴极提供气(氧气)系统的重要部件,通过对空气进行增压,可以提高燃料电池的功率密度和效率,减少燃料电池系统的尺寸。

1 中国氢燃料电池汽车保有量位居第二

氢能技术,未来可期!

交通领域及电源应用

2 中国氢气储运产业链仍在追赶国际先进

国内外碳基固体氧化物燃料电池主要技术指标对比

目前全球近400座加氢站中,有三分之一以上为液氢加氢站,遍布日本、美国及法国市场。

在膜电极领域,中国除了少数企业具备规模化生产能力外,大部分企业仍然是半手工生产,并且在功率密度、电流密度和动态工况寿命上与国外领先水平存在较大差距。

在制氢方面,氢能产业发展初期,将以工业副产氢就近供给为主,积极推动可再生能源制氢规模化、生物制氢等多种技术研发示范;中期,将以可再生能源制氢、煤制氢等大规模集中稳定供氢为主,工业副产氢为补充手段;远期,将以可再生能源发电制氢为主,煤制氢配合CCS技术、生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术成为有效补充。白皮书预计,到2050年平均制氢成本将不高于10元/公斤。

功率密度是指燃料电池能输出最大的功率除以整个燃料电池系统的重量或体积,单位是瓦/公斤或瓦/升。从文中表1可以看出,我国燃料电池无论是体积功率密度还是质量功率密度与国外差距明显。燃料电池系统功率国内目前成熟的仅为30KW,国外丰田的燃料电池汽车可以达到114KW。

发展氢燃料电池首选要解决氢源问题,其次便是氢的储运。与电力不同,氢的储、运难度较大。

在储运氢方面,氢能储运将按照“低压到高压”、“气态到多相态”的技术发展方向,逐步提升氢气的储存和运输能力,预计2050年储氢密度达到6.5wt%。

目前我国制氢方式主要有化石燃料制氢、工业副产氢和水电解制氢,国外制氢方式和我国制氢种类差别不大。国内大部分的氢气产能来源于化石燃料制氢(煤制氢)和化工副产氢(石油炼化、氯碱副产、乙烷裂解和丙烷脱氢等),国外氢气产能主要是天然气重整制氢和电解水制氢。国内制氢企业主要有国家能源集团、中国石化、中国石油等,国外具有代表性的公司有美国空气产品公司、德国鲁奇、法液空、林德气体等。

3 中国在燃料电池系统领域仍落后

多种储运技术对比

作为给燃料电池汽车提供氢气的基础设施,加氢站对于氢燃料电池汽车产业的发展至关重要的。

在储氢领域,中国技术储备也落后明显。《白皮书》指出,日韩、北美、欧洲均开始以70MPa IV型储氢瓶为主流设备,同时在技术研发领域持续发力,目前日韩在储氢材料专利申请数量上遥遥领先于其他国家,占据整体专利数的60%,北美和欧洲分别为17%和5%。中国目前储氢瓶仍然以35MPa III 型为主,70MPa III型瓶国内目前已有企业正在研发或已具备量产的能力,但IV 型仍未投入使用。

未来:技术路线展望

日本燃料电池车主要有:15辆燃料电池公交在东京正常运行、3000辆燃料电池乘用车、100做加氢站在运营、140辆燃料电池叉车。

不过,根据《白皮书》预测,2020年后中国燃料电池逐渐接近产业化,电池系统成本将逐渐与国际水平的差距减小,燃料电池汽车将是氢燃料电池产业链上产值和规模最大的细分领域,到2022年氢能燃料电池汽车的规模将超过百亿。届时,中国市场将会成为燃料电池在国际上的主要市场。

据白皮书研究,国际先进水平电堆功率密度已达到3.1KW/L,乘用车系统使用寿命普遍达到5,000h,商用车达到20,000h;车用燃料电池系统发动机成本相比于21世纪初下降80%-95%,价格在49美元/KW(按年产50万台计算),接近内燃机的30美元/KW。

日本家用分布式燃料电池系统(ENE-FARM)是能够同时产生电力和热水的供给系统,其可以提供最大功率为0.75KW的电能(无论白天还是夜晚)。截至2016年底日本已经累计推广20万台,2016年底的售价为127万日元(约为7.5万元人民币)。

氢能燃料电池能源产业链现状对比

液氢储运通常适用于距离较远、运输量较大的场合。采用液氢储运能够减少车辆运输频次,提高加氢站单站供应能力。日本、美国已将液氢罐车作为加氢站运氢的重要方式之一。我国尚无民用液氢输运案例。

燃料电池系统

氢能是公认的清洁能源,世界各国都制定了氢能发展规划。中国方面,自推动加氢站建设被写入政府工作报告后,国内氢燃料电池产业迎来新一轮发展高潮。要推动发展,就要清楚现状。中国氢燃料电池产业现状如何?与国际先进相比,中国氢能产业的优势和劣势分别是什么?

根据白皮书研究,目前国外主流的制氢方式是天然气重整制氢。

资料来源:公开资料整理

《白皮书》显示,中国氢能源市场规模已居世界首位,2018年产氢量超过900万吨。但短板也十分明显,例如国内氢的储运成本高、产业链相对落后;燃料电池领域核心技术仍未完全突破;部分核心零部件尚未产业化;加氢站建设成本高;氢燃料电池汽车市场认可度不高等。

运氢方面,管道输运是实现氢气大规模、长距离运输的重要方式,具有输氢量大、能耗小和成本低等优势,但建造管道一次性投资较大。白皮书统计,美国已有2500公里的输氢管道,欧洲已有1598公里的输氢管道,我国则仅有100公里的输氢管道。关于国内外氢气管道建设造价的研究尚未有权威统计,其中管道氢气价格是影响加氢站内部收益率的首要因素。

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国内企业对发展燃料电池汽车的热情极大。截至2018年,中国市场有41家整车厂商参与了氢能燃料电池汽车的生产制造,市场上已有56款燃料电池汽车车型,25家燃料电池系统集成商,20多个省市发布相关政策和规则,25座在运营的加氢站以及45座在建加氢站,仅2018年氢燃料电池产业相关投资及规划资金已超过850亿元。有数据显示,美国燃料电池汽车保有量为6457辆,位居第一;中国氢燃料电池汽车保有量为3428辆,位居世界第二。

6月26日中国氢能联盟发布《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》中干货很多,传递了大量重要信息。为了让大家有更加清晰的认识和理解,联盟小氢带你解读白皮书。本期,我们将对标全球,探究我国氢能技术发展现状和问题,并结合其他国家先进经验,展望我国未来氢能技术发展路线。

目前我国储氢主要依靠压缩机将氢气压缩到储氢瓶中,然后利用集装格和长管拖车等工具进行运输,长管拖车运输设备产业较为成熟,储氢瓶压力多为30MPa;国内目前在液氢储氢方面非常薄弱,少量液氢仅用于航天及军事领域,更缺乏液氢槽罐车等运输工具,整体上我国在液氢技术、液氢工厂、相关产业化上几乎都是空白。金属氢化物储氢和有机氢化物储氢均处于实验室阶段;管道运输氢气目前在国内不成熟,中石化曾在2016年在河南省济源市工业园区-洛阳市吉利区建成了氢气管道。

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高压气态储运氢具有充放氢速度快、容器结构简单等优点,是现阶段主要的储运方式。目前,70MPa碳纤维缠绕Ⅳ型瓶已是国外燃料电池乘用车车载储氢的主流技术,而35MPa碳纤维缠绕Ⅲ型瓶仍是我国燃料电池商用车的车载储氢方式,70 MPa碳纤维缠绕Ⅲ型瓶只是少量用于我国燃料电池乘用车中。

表2国内外相关公司储氢瓶指标对比

4 基础设施落后和认识不足制约产业发展

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图世界各国加氢站数量

在汽车系统层面,中国无论在电池系统的底层技术还是系统集成领域,均处于追赶状态。《白皮书》显示,中国在燃料电池系统性能和总成本控制上仍存在较大差距,许多零部件如气体扩散层、质子交换膜、密封件国内无量产。催化剂、膜电极、双极板虽然能够实现国产化,但性能和成本仍有差距,技术仍处于示范应用阶段,距离产业化落地距离较远。

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具体说,就是由双极板与膜电极交替叠合形成单体电池,在单体电池之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢,即构成电堆。

除此之外,在氢能燃料电池系统的其他领域,如空压机、加湿器、氢循环系统、双极板等,国内整体仅有部分实验性或小批量产品,距离产业化仍然有较长一段路要走。

白皮书认为,未来,我国可再生能源发电制氢的潜力很大。首先我国可再生能源资源十分丰富;其次可再生能源制氢本质虽然也是水电解制氢,但使用的却是弃风、弃光、弃水和弃核产生的富余电力,既降低成本,也更为环保。

跟纯电动汽车相比,燃料电池汽车更适用于北方低温城市。中国电动汽车百人会执行副理事长、中国科学院院士欧阳明高表示,“在低温环境下电池由于极化原因会使汽车续驶里程大大下降,同时还有取暖问题,而燃料电池更容易实现,纯电动相对来说难度就比较大。”

HYMOD-300型车用燃料电池电堆模块

国内外主要新能源乘用车比较

我国与国外在氢燃料电池产业方面总体来说还是有很大的差距,下表为国内外氢燃料电池产业核心指标的对比,并在后半部分对各个指标进行了简要说明。

氢能燃料电池汽车产业链现状对比

国内外质子交换膜燃料电池系统技术指标对比

清华大学核能与新能源技术研究院教授王诚曾在一次访谈中谈到:“我们国内有的做电堆的企业号称很大,但所有的原材料都依赖进口,国内公司主要在做组装,买来膜和催化剂,再组装。关键技术和原材料都被国外垄断。”

比如在氢燃料电池系统核心的电堆领域,中国在功率密度、最低启动温度、铂载量这三个核心参数上较为落后。日韩企业在这个领域世界领先,可以实现体积功率密度超过 3kW/L、最低启动温度达到-37℃,催化剂铂载量控制在0.175g/kW的水平,并且有进一步降低的趋势。国内则是体积功率密度刚超过2kW/L、最低启动温度在-20℃、催化剂铂载量在0.4g/kW。

通过对我国及全球氢能及燃料电池产业和技术发展的系统研究,白皮书做出了我国氢能近中远期的技术路线展望。

在日本,岩谷产业公司已经成功建立了16座液氢加氢站,美国液氢加氢站的建设企业以Plug power、Air product公司为主,法国市场的液氢加氢站建设企业主要是林德公司。我国的液氢工厂还处在为航天火箭发射服务的阶段,受法规所限,还无法应用于民用领域。

产业链方面,中国在制氢领域相对领先,中国在氢能源的整体市场规模上已居世界首位。《白皮书》显示,2018年中国制氢超过900万吨,涉及产值超过 160 亿美元,而同期美国为 430 万吨,产值 115 亿美元。

另一方面,由于加氢站等基础设施建设的薄弱,燃料电池汽车暂时更适于集中加氢和固定线路运行,因此结合我国实际国情,我国燃料电池商用车会率先规模化推广。

一般而言,燃料电池性能的好坏可以通过电堆体积功率密度、质量功率密度、燃料电池系统功率、燃料电池催化剂用量、燃料电池车载工况寿命、0-100米加速性能、低温启动性能来判定。

此外,民众对燃料电池汽车知之甚少,接受度和认可度较低,也制约了产业化发展的进程。

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在日本,导入家用燃料电池系统后可将能源利用率提高约95%,并可不受限于天气情况,稳定地持续发电。据爱信精机公司统计,使用家用燃料电池(ENE.FRam TYPES)后,日本家庭购买电力量下降约80%。

6月28日,由上海智能新能源汽车科创功能平台编写的《长三角氢能与燃料电池汽车创新发展白皮书》对国内氢燃料电池产业集群分布、产业链发展以及问题与挑战进行了全方位介绍。

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在燃料电池电源应用方面主要是分布式燃料电池系统,目前我国并未有成熟应用案例。

产业链上很多核心零部件也还无法实现国产,或是产品与国外水平相差甚远。如燃料电堆中的催化剂、质子交换膜等优质技术和产品长期被国外公司垄断,国内仍处于实验室阶段;加氢设备中的压缩机、加氢机等也长期依赖进口。

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为了防止与氧气发生化学反应的氢气排出,以保证氢燃料电池的使用寿命,在氢燃料电池内部的氧气与氢气发生化学反应后,需要通过氢气循环泵将多余的氢气回收。目前,氢气循环泵的转动轴与电机驱动端接触,并通过密封件密封,通过电机的驱动端驱动氢气循环泵工作。

但是不论煤制氢或天然气制氢,都属于化石能源制氢,都需结合碳捕集与封存技术以降低碳的排放,改善环境污染问题。

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置,又称电化学发电器。氢燃料电池是将氢气作为燃料气在催化剂作用下与氧气发生反应产生电流和热量的一种装置。

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在电解水制氢方面,我国拥有世界上最大的风能和光伏装机,发电量稳居全球第一,但同时我国每年弃风、弃光较为严重,仅弃风电制氢就可以供100万辆车使用,弃光电制氢可供140万辆车使用。因此我国未来利用可再生能源制氢的空间巨大。

白皮书系统介绍了国际上氢能及燃料电池产业链各环节的最新技术现状:制氢方面,目前化石能源重整仍是全球主流的制氢方法,电解水制氢技术不断进步;储运方面,现阶段以高压气态储氢和长管拖车运氢为主;加氢站方面,以35MPa和70MPa气氢加氢站占70%,液氢加氢站数量紧随其后;燃料电池汽车方面,国际先进水平电堆功率密度已达到3.1KW/L。

燃料电池由于其燃料气来源丰富、效率高、无噪声、无污染的优点,从节约能源和保护生态环境的角度来看是最有发展前途的发电技术。

我国煤制氢与天然气制氢比较

在交通领域,根据中国汽车协会的数据,2018年燃料电池上牌车辆达到了1600辆,今年1-4月份销售273辆,同比增长289.8%,截至到今年4月份,累计燃料电池汽车为1873辆,且多为公交车和客车,轿车方面还未有上市品牌。

储运氢:成本与技术的平衡

国内目前有广顺新能源动力、福建雪人股份、德燃动力系统等企业在进行开发,目前均处于设计研发的初级阶段,而且没有将电机极其控制器进行集成设计和优化,可靠性和耐久性还有待于提高。

随着氢能及燃料电池技术自主化和规模产业化,用氢成本和制造成本将不断下降,全生命周期的成本优势将持续扩大。燃料电池在我国多领域的商业化应用也将快速发展。

氢气循环泵及压缩机

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从氢燃料电池产业应用方面考虑,氢气的品质至关重要,氢气纯度越高,其燃料电池的效率越高。目前,各种制氢方式中电解水制氢产生的氢气纯度最高,可以达到99.99%。

在燃料电池方面,燃料电池系统技术未来发展将会有四个方向:持续开发高功率系统产品、通过系统结构设计优化以提高产品性能、通过策略优化提高产品寿命、通过零部件优化以及规模化效应持续降低成本。白皮书预计,到2050年系统的体积功率密度将达到6.5千瓦/升,乘用车系统寿命将超过10,000小时,商用车将达到30,000小时。

氢气的制取

制氢:氢气的脱碳之路

氢燃料电池产业链中,上游主要为氢的制取;中游主要为氢的储运、加氢站以及燃料电池电堆,电堆与空压机、储氢瓶系统、氢气循环泵等其他组件构成燃料电池动力系统;下游则是氢燃料电池在交通领域和备用电源领域的应用,主要包括客车、轿车、叉车、固定式电源和便携式电源等。

2018年不同地区天然气制氢成本

分布式燃料电池系统目前分为重整制氢式燃料电池系统(多以天然气为原料)以及纯氢燃料电池系统。近年来,前者在欧洲、美国及日本发展迅猛,尤以日本的普及率最高。

进入21世纪以来,美国、日本、韩国等国家作为全球燃料电池倡导者和领跑者,高度重视燃料电池技术的开发,燃料电池在发电和供热站、便携式移动电源、汽车、航天、潜艇等领域得到广泛应用。

加氢站

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在燃料电池发电应用方面,由一组电极和电解质板构成的单体燃料电池工作时的输出电压较低,电流密度较小,为获得高的电压和功率,通常将多个单电池串联,组成燃料电池电堆。

对标全球,我国氢能技术发展到哪一步了?【广东11选5代理】。氢能及燃料电池产业链条长,技术含量高,白皮书认为,有必要系统梳理我国氢能及燃料电池在基础研究、核心材料和零部件的研发创新方面的短板,加大投入、超前部署,提升核心技术和系统集成能力。

21世纪初,而美国能源部支持了AD Little Inc.、Honeywell等企业进行研发和生产,瑞典的Opcon公司对多种压缩机进行了开发。目前最为典型的时Honeywell的离心式压缩机和Opcon的双螺杆压缩机,二者已经达了实际要求,已在多款燃料电池系统中进行了长时间运行。

因此,白皮书认为,要突破成本制约,除建设纯氢管道运输之外,还可在初期积极探索掺氢天然气等新的技术方式,以充分利用现有管道设施。

氢气储运

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目前国内生产高压储氢瓶的企业有京城股份、中材科技、中集安瑞科等,进行液氢布局的企业有中航101所、中科富海、富瑞氢能等。

从历史上看,我国一直以来都贫油少气富煤,能源禀赋决定着我国的制氢来源也是以煤炭和天然气等化石能源为主,其中原料煤是煤制氢中的主要消耗原料。据国际能源署报告预测:全球氢气产量来自煤炭的占比约20%,大多集中在我国。

燃料电池系统主要由燃料电池与空压机、储氢瓶系统、氢气循环泵、空气压缩机等组成,其中燃料电池电堆更是系统中最为关键的核心环节,直接决定了燃料电池汽车的质量。

随着能源转型、生态环境改善的日趋紧迫,氢能在全球范围内的能源地位也越来越明晰。广泛使用氢能不仅有助于减少碳排放,同时有助于能源安全和可持续利用。近年来,世界各国政府都致力于研究氢能及燃料电池技术,从而实现雄心勃勃的减排目标。

全球拥有加氢站的国家以及数量分别是日本(96座)、德国(60座)、美国(42座)、中国(23座)、法国(19座)、英国(17座)、韩国(14座)、丹麦(11座)。日本、德国和美国加氢站共有198座,占全球总数的54%。

而电解水制氢因其绿色环保、生产灵活、纯度高以及副产高价值氧气等特点,被认为是理想的制氢方法。但其制取成本受电价影响大,若采用市电生产,制氢成本较高且考虑火电占比较大,依旧面临碳排放问题。

铂作为燃料电池的催化剂可以催化氢气和氧气的反应,以帮助将燃料气通过反应转化为电能,由于铂对于燃料电池的重要性以及其自身昂贵的价格(约200元/克),因此燃料汽车铂载量对于整车的价格影响重大,根据表1,国内燃料电池铂载量约为0.6g/kw,国外可以达到0.19g/kw,差距明显。

总体来看,我国燃料电池技术还需加强基础研发,引导提升自主创新能力。

国外燃料电池车应用数量最多的为美国和日本。截至到目前为止,美国燃料电池乘用车总计为6307辆,车型较为丰富包括轿车(大部分为丰田Mirai)、公交车、物流车、重载车以及叉车。

在燃料电池应用最广泛的燃料电池汽车上,我国已经基本掌握了车用燃料电池核心技术,具备进行大规模示范运行的条件。但与国际上具有领先水平的丰田“Mirai”、本田“Clarity”和现代“NEXO”相比,我国燃料电池车在动力性能、综合效率、电堆功率以及耐久性等基本性能指标方面仍有不小的差距。

当前,氢燃料电池产业在我国发展极为迅速,各地都在大力推进,呈遍地开花之势。但是我国多地布局氢燃料电池产业主要以整车组装(目前主要以商用车为主)、示范运营为主,产业中非常重要的储氢及燃料电池等核心技术,我国企业布局较少。

氢的储存和运输是氢能产业链中的重要一环,高度依赖技术进步和基础设施建设,是产业发展的难点。我国目前高压气态储运氢技术相对成熟,但实现大规模、长距离储运技术的商业化仍需要解决成本与技术的平衡问题。整体技术发展与国际先进水平也有一定距离。

因此低温性能对于燃料电池汽车非常重要,通过表1可以看出,国内燃料电池汽车低温启动温度在-20℃~-10℃之间,国外丰田、本田和现代均可以达到-30℃。

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在燃料电池寿命也就是耐久性方面,虽然国内很多企业开发的燃料电池电堆在实验运行时寿命可以达到接近10000小时,但是燃料电池在车用工况下会衰减,通过表1可以看出,我国客车车载工况寿命为3000-5000小时,国外美国Van Hool已经达到了18000小时;轿车方面国内为2000小时,国外包括丰田、现代、通用和奔驰等均超过了5000小时。

每个零件创新的一小步,都是我国氢能及燃料电池技术发展的一大步,与国际先进水平的距离也将被逐渐缩短。

因此燃料电池电堆从组成上分为单电池和端板,单电池由双极板、垫圈/密封圈和膜电极组成(MEA),膜电极又由质子交换膜、催化剂层和气体扩散层组成,其中膜电极(MEA)是燃料电池中最为核心的环节。

燃料电池:走向自主化

表3国内外燃料电池用空压机对比

我国主要集中在质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池领域开展研发和产业化。其中,质子交换膜燃料电池由于其工作温度低、启动快、比功率高等优点,非常适合应用于交通和固定式电源领域,逐步成为现阶段国内外主流应用技术。我国在质子交换膜方面已具有国产化能力,但生产规模较小,固体氧化物燃料电池整体技术水平则与国外先进水平存在一定差距。

目前我国氢气循环泵依赖进口,美国Park公司开发氢气循环泵可用于不同的氢燃料电池汽车,国内没有可以替代的产品,主要时由于氢气循环泵的氢气密封和水汽腐蚀和冲击问题难以解决,国外也仅有几家能够提供解决方案。国内目前尚未有厂家进行产品研发,但是已经展开了基础研究。

另一方面,我国是全球最大的焦炭生产国,工业副产氢气也被广泛应用在钢铁、化工等行业,但该路线同样面临碳捕捉封存问题。

氢气储存方式主要有高压储氢、液体储氢、金属氢化物储氢、有机氢化物储氢等。氢气输送方式主要有气氢拖车、液氢槽罐车以及管道运输氢气。

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