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中科院院士歐陽明高:基于可再生能源發展氫能產業前景廣闊

2019-11-18 10:01  瀏覽:  

由河北省政府、國家相關部委、中國科學院、國際可再生能源署等合力打造的“第二屆長城•國際可再生能源論壇”日前在張家口舉辦。中科院院士、清華大學教授歐陽明高受邀做主旨演講,強調在當前節能減排大趨勢下,燃料電池發動機替代傳統柴油發動機發展脈絡與重要意義,以及氫能產業的廣闊應用前景。

歐陽明高認為,在應用領域方面氫燃料電池進入市場的突破口主要在重卡、物流、公交等領域,從地域看,則是在北方地區優勢更為明顯。一個重要原因就是北方冬季溫度低,車輛取暖耗能高。在東北地區,甚至有純電動車配備燃氣鍋爐來供暖,這顯然與發展這一產業的初衷不符。而如果是燃料電池車型,發動機本身的廢熱重新利用就完全可以解決取暖問題。

以張家口為例,北汽福田新開發的12米氫燃料電池公交車,在試驗場進行工況(CCBC循環)測試,百公里氫耗5公斤多,同類的柴油公交車百公里油耗至少需要30L以上,以張家口加氫價格來看,氫燃料電池客車燃料成本完全可以與柴油車一較高下。雖然從當前汽車占比來看,商用車占比僅為20%-30%,但其柴油消耗量和乘用車汽油消耗量大體相當,1輛卡車總耗油量甚至大于10輛轎車。由此可見,氫燃料電池替代柴油機是大勢所趨,氫能產業應用場景非常廣闊。

從成本而言,2019年國內主流自主電堆企業年產量將達到千臺級,與過去五年相比,成本降幅達50%,今年五年預計將在此基礎上再降50%。而在膜電極領域,以東岳為代表的自主品牌也取得重大突破,每平米成本從幾千元將下降到幾百元。由此可以看出,燃料電池本身面臨的挑戰正在大幅下降,相對而言,氫能技術還需要進一步突破。

由歐陽明高主持制定的中國氫燃料電池汽車技術路線圖顯示,未來氫能產業將分三步取得重要進展,其中一個關鍵節點就是2022年冬奧會。在張家口地區,目前已經建成氫燃料電池發動機工廠、風電制氫工廠以及初步建成的加氫站網絡。張家口市面向冬奧會將先后投入2000輛左右的燃料電池大客車,并將加氫站數量提升至20個,日加氫量將達到20-80噸。鑒于張家口是國家級可再生能源基地,同時還是氫燃料電池最佳的產業化市場基地,以及冬奧會主辦基地之一,歐陽明高正在倡導建立張家口國際氫能產業創業中心。

在能源低碳化大語境下,基于可再生能源轉型,分布式能源、氫氣、電能、儲能以及能源互聯網電動汽車作為儲能回饋終端,就是《第三次能源革命》闡述的五大支柱,這五大支柱構成了可再生能源完整的體系。氫能是其中一個重要的組成部分。國家發改委能源革命戰略提出,2030年全國非化石能源發電占比將達到50%,在此基礎上,氫能燃料電池汽車更應該脫穎而出,也將顯出更大的優勢,未來能源載體一定是同時依靠氫和電。

歐陽明高表示,由其參與制定的2035年新能源汽車規劃顯示,新能源汽車將會跨越目前的初級階段,經歷新能源和智能化雙向并行發展,從而進入新能源智能化電動汽車新時代。從新能源汽車推動新能源革命角度來看,未來將形成兩大組合:一是分布式光伏+電池,光伏和家用儲能墻進入千家萬戶,也就是分布式光處一體化智慧能源系統,通過互聯網、5G等手段,光伏進入TW時代,電價進入0.2元時代,電池進入10億kW·h時代,電動汽車則進入億輛時代;另一個組合為集中式的風電和光伏+氫燃料電池,即集中式風、光、氫、儲一體化智慧能源系統。歐陽明高預計,建立在基于光伏、風電電量大幅提升基礎上,2035年燃料電池商用車將升至百萬輛級別。

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