中國儲能網(wǎng)訊：11月24-26日，由湖南省工業(yè)和信息化廳、湖南省商務(wù)廳、長沙市人民政府、中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會聯(lián)合主辦，100余家機(jī)構(gòu)共同支持的湖南（長沙）電池博覽會暨第二屆中國國際新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在長沙圣爵菲斯大酒店召開。此次大會主題是“新能源、新機(jī)遇、新高度”。
會議期間，組委會邀請了中國汽車技術(shù)研究中心有限公司首席專家郝冬分享主題報告《車用氫能“制-儲-運-加”發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢》。以下是發(fā)言主要內(nèi)容：
郝冬：各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，大家上午好！能夠在疫情期間堅持到現(xiàn)場的，大家肯定是對氫能行業(yè)和儲能行業(yè)非常的關(guān)注和熱愛。
我來自中汽中心的郝冬，今天跟大家分享的題目是車用氫能“制、儲、運、加”發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
從去年3月份把雙碳目標(biāo)寫入到政府工作報告之后，純電動汽車或者是燃料電池汽車在這個過程當(dāng)中發(fā)揮著不可替代的角色，特別是燃料電池汽車有自己的巨大的優(yōu)勢，燃料電池汽車有一個特點，不像純電動汽車一樣，依靠電網(wǎng)就可以直接進(jìn)行應(yīng)用，而是牽涉到了氫能產(chǎn)業(yè)鏈的推廣和發(fā)展。車的上游包括關(guān)鍵材料、零部件、系統(tǒng)的集成，加氫站的上游包括氫氣的制、儲、運、加的各個環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈非常長。所以國家也是發(fā)布了很多相關(guān)的政策支持這兩個產(chǎn)業(yè)協(xié)同的發(fā)展。中汽中心作為燃料電池汽車示范應(yīng)用的一個第三方支撐機(jī)構(gòu)，從2018年就啟動了這項政策的研究，在2020年正式發(fā)布，2021年大家應(yīng)該有所耳聞，目前已經(jīng)形成了北上廣、河南、河北5個燃料電池汽車的示范城市群。
在示范城市群當(dāng)中，我們提出了很多對于示范推廣應(yīng)用的技術(shù)指標(biāo)的要求，從氫能一直到材料各個環(huán)節(jié)都有所規(guī)范，特別是在氫能的供應(yīng)層面已經(jīng)提出了很多詳細(xì)的指標(biāo)，比如說對城市群的氫氣的年產(chǎn)量，氫氣的品質(zhì)，以及車用氫能，也就是終端的加油站的氫氣的價格都做出了比較明細(xì)的規(guī)定，對應(yīng)成積分，以及最后積分換算成這個城市群的直接財政的獎勵。
當(dāng)然這里邊在氫能和燃料汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中有很多爭議，為什么我們這么關(guān)注氫能的來源？其實大家都知道特斯拉的馬斯克非常反感燃料電池汽車，甚至經(jīng)常抨擊燃料汽車，他有一個觀點，燃料電池汽車技術(shù)是非常愚蠢的，因為把水電解成氫氣，然后再把氫氣加到車上，再發(fā)成電，再驅(qū)動車，這個過程非常愚蠢，他這個觀點是非常片面的，如果說我們?nèi)怯没痣娙ル娊馑茪?，再去把氫加到車?yán)铮_實非常愚蠢。其實這本質(zhì)上是對于氫氣來源的一個問題，我們行業(yè)上對于氫氣的分類，現(xiàn)在初步有一個共識，就是將氫氣分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫，灰氫、藍(lán)氫就不重點介紹了，綠氫指的是未來發(fā)展趨勢，用可再生能源去制氫，比如說水電、風(fēng)電、光伏，這些電的來源本身是沒有碳排放的，沒有碳排放的電去制氫，相應(yīng)的也是沒有碳排放的，所以特斯拉馬斯克的觀點有些片面的。
對于氫氣的分類，國內(nèi)也有相關(guān)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是在2020年由中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的，將低碳?xì)?、清潔氫和可再生氫對?yīng)的碳排放數(shù)值做出明確的規(guī)定。每一個標(biāo)準(zhǔn)都得有應(yīng)用或者認(rèn)證，其實在北京冬奧會的時候是燕山石化順利的通過綠氫標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，大家知道我們冬奧會的火炬，也是用氫氣點燃的。
現(xiàn)階段國內(nèi)整個氫氣來源或者制儲的方式主要有三種，一個是用傳統(tǒng)的化石能源制氫，二個是很多化工行業(yè)有很多副產(chǎn)品，用工業(yè)副產(chǎn)氫去提純之后，利用氫能，當(dāng)然終極方案就是我們充分利用風(fēng)、光、水，用可再生能源的電力去制氫，這也是未來終極的發(fā)展方式。
這里有一些行業(yè)內(nèi)統(tǒng)計，目前中國的化工行業(yè)有很多這種副產(chǎn)品氫，這些副產(chǎn)品氫如果去提純的話，在現(xiàn)階段就可以供應(yīng)100萬輛公交車，或者是1200多萬輛乘用車，這個規(guī)模已經(jīng)滿足了我們對于燃料電池汽車推廣階段的需求?，F(xiàn)階段有很多棄風(fēng)、棄光、棄水，如果把這些可再生能源充分的利用，用氫來儲能，其實這個量也是非常大的。在現(xiàn)階段主要依靠工業(yè)副產(chǎn)氫，包括我們的實驗室，它的潛力還是有一些的，未來長遠(yuǎn)還是得用電解水去利用可再生能源制氫，為什么一直在強(qiáng)調(diào)可再生能源制氫，我們可以發(fā)現(xiàn)把電-氫-電把它畫成一個閉環(huán)，其實它是一個非常理想的制氫、儲氫、用氫以及在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用，把氫能和燃料結(jié)合起來，用可再生能源去電解水制氫，經(jīng)過相應(yīng)的儲氫、運氫，再把氫氣發(fā)回成電，可以回饋電網(wǎng)，可以用于交通，可以用于分布式發(fā)電，整個圈是閉環(huán)的，這個閉環(huán)沒有太大的碳排放，這種方案就可以用于大規(guī)模的脫碳。
介紹完制氫，介紹一下儲氫，儲氫主要目前有四種方式，可以分為物理儲氫和化學(xué)儲氫，物理儲氫包括高壓氣態(tài)儲氫，還有低溫液化儲氫，化學(xué)方式有機(jī)液態(tài)的儲氫，還有固態(tài)吸附的儲氫，在車用領(lǐng)域主要也是這四種方式，但是現(xiàn)在已經(jīng)商業(yè)化的主要還是第一種，常溫的高壓氣態(tài)儲氫，我們車上有35兆帕或70兆帕的兩個壓力等級，在液氫領(lǐng)域我們國內(nèi)主要是在航天領(lǐng)域，比如航天101所，我們在航天領(lǐng)域的液氫應(yīng)用是非常成熟的，當(dāng)然現(xiàn)在在汽車圈也在推動液氫在車上的應(yīng)用，現(xiàn)在還沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，后面兩種主要集中處于科研攻關(guān)的階段，還沒有相關(guān)的商業(yè)化應(yīng)用。
運氫，怎么運輸或者輸送氫氣，前面很多專家講了，加氫站目前用的方式主要還是第一種，氫氣長管拖車，國外也有這種方案。日本現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了大規(guī)模的液氫應(yīng)用上，比如說川崎重工開發(fā)的液氫運輸船，已經(jīng)從澳大利亞液氫運回日本進(jìn)行應(yīng)用。我們國內(nèi)也有相關(guān)的方案，但還是集中在航天領(lǐng)域。管道輸送適合更大規(guī)模的氫氣輸送，但是現(xiàn)在我們國內(nèi)管道的保有量或者說長度、總距離還不是很多，德國力推用管道去運輸氫氣。目前我們最常用的還是高壓氣態(tài)運輸?shù)姆绞剑苁囎灾啬軌蜻_(dá)到將近33噸，但是它運的氫氣只有300多公斤。如果這個運行車跑得長了之后，相當(dāng)于我們用柴油拉著30多噸鐵在路上跑，這是非常不理想、不環(huán)保的，但是目前我們還是用這種方式，當(dāng)然現(xiàn)在行業(yè)在推40兆帕或者30兆帕的管束車，能夠盡最大可能高比例提升運輸效率，但還是有限的。我們可以發(fā)現(xiàn)運輸距離達(dá)到500公里的時候，光運輸?shù)某杀揪蜁_(dá)到20多塊錢每公斤氫氣。
對于液氫，現(xiàn)在我們國內(nèi)確實應(yīng)用民用的液氫是沒有的，但在未來也是一個發(fā)展趨勢，我國一定會推進(jìn)液氫在民用領(lǐng)域的應(yīng)用。
管道輸送的話，是和最大規(guī)模的氫氣輸送場景，但是他的問題前期的投入成本會非常的高，后期的維護(hù)也面臨著一些問題。當(dāng)然現(xiàn)在國內(nèi)有一些專家學(xué)者在研究，就是用傳統(tǒng)的天然氣管道去輸送氫氣，但這種方案基本上輸送純氫氣是不可行的，只能是在天然氣里面摻入一些氫氣。
運輸完氫氣的話，到終端我們?nèi)ゼ託洌懊鎸＜乙仓v了加氫站的一些分類和數(shù)量，截止到現(xiàn)在這個月國內(nèi)的加氫站數(shù)量應(yīng)該突破了300座，我們中國的加氫站主要是可以分為這幾種，因為有不同的分類方式，比如說剛才老師講的站外制氫加氫站或者站內(nèi)制氫加氫站，我們按照比較常用的方式是第一列，固定式的加油站，撬裝式的加油站，移動式的加氫站，按照合建方式的話，有油氫合建站，還有獨立式加氫站。當(dāng)然目前我們國內(nèi)最大數(shù)量還是固定式的，獨立的加氫站，比如說上海的安亭加氫站，還有張家口服務(wù)于冬奧會的中石油的加氫站，目前我們國內(nèi)大多數(shù)都是這種，這里給大家展示了一些例子，比如說北京的、張家口的、山東的等等。
對撬裝式加氫站，上一個專家也講了，其實撬裝式加氫站，我認(rèn)為它是一個行業(yè)的特色，它在法規(guī)的約束之下找到了一個中間的地帶，沒有固定式的儲氫裝置，一般都是用集裝箱的方式，通過簡易的安裝，主要是靠內(nèi)部的氫氣壓縮機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)加氫的需求。但是在我們看來，以長遠(yuǎn)的發(fā)展角度來看，撬裝式加氫站應(yīng)該會越來越少。移動式加氫站，我們在上海世博會，還有深圳大運會的時候有過應(yīng)用，主要的方案就是一個卡車?yán)惶椎脑O(shè)備，上面有儲氫，也有增壓的壓縮設(shè)備，還有加注的設(shè)備，能夠為小批量的車輛，示范運行的車輛去提供加氫的服務(wù)。當(dāng)然如果它和加氫的母站配合起來，就能夠?qū)崿F(xiàn)一個小型的高壓氫氣的加注網(wǎng)絡(luò)，適合于比如說臨時辦一些活動，附近沒有加氫站的場景，長遠(yuǎn)來看也不會成為一個加氫的主流，這是對于各種加氫方式一個對比。
固定式加氫站復(fù)雜程度最高，建設(shè)周期也比較長，但是它一定是未來主流的發(fā)展趨勢，因為只有這樣的話，才能夠把我們氫能的產(chǎn)業(yè)和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)充分緊密的結(jié)合到一起，并互相支撐。
國內(nèi)對于加氫基礎(chǔ)設(shè)施也是有一個清晰的規(guī)劃，預(yù)計到2030年到2035年之間，國內(nèi)加氫站能夠達(dá)到5000座以上，現(xiàn)在我們已經(jīng)實現(xiàn)了第一階段的目標(biāo)，正在朝2025年1000座這個目標(biāo)去努力。當(dāng)然對于氫氣的運輸方式，對于氫氣的需求規(guī)劃里邊都有所呈現(xiàn)，大家可以會后再查閱。
最后介紹一下我們中汽中心對于氫能和燃電汽車產(chǎn)業(yè)做了哪些支撐性的工作？現(xiàn)在國內(nèi)關(guān)注度最高的一個事情就是燃料電池汽車的示范推廣應(yīng)用，我們已經(jīng)建立了國家氫能和燃料汽車的一個示范平臺，大家可以發(fā)現(xiàn)我們不只是監(jiān)控了車輛端的應(yīng)用，也監(jiān)控了各個城市群加氫相關(guān)的數(shù)據(jù)，也是為了實現(xiàn)這兩個產(chǎn)業(yè)快速協(xié)同發(fā)展。
在硬件支撐方面，我們在天津建設(shè)了一個氫能與燃料電池汽車的試驗基地，投資19.9億元，整個園區(qū)都是圍繞著新能源汽車進(jìn)行的布局，右上角大H型的建筑就是燃料電池系統(tǒng)部件實驗室。我們擁有一個國內(nèi)最大實驗用的加氫供氫的中心，能儲存兩噸以上的氫氣，來為氫能和燃料電池行業(yè)進(jìn)行技術(shù)服務(wù)?，F(xiàn)在氫能試驗中心已經(jīng)建設(shè)完成，也歡迎大家到天津蒞臨指導(dǎo)。
好，我的分享就是這樣，謝謝大家。
