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能源安全危机,中美氢能大战打响!

电子发烧友网报道(文/李弯弯)氢能的重要性进一步凸显。近日,为了减少对俄石油和天然气依赖,美国重新重视对氢能投资,而在去年,它曾宣布放弃氢燃料电池汽车路线。

而中国一直重视氢能发展,上周国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确提出氢能产业是未来重点发展方向,进一步拉升氢能的产业地位。

为减少对俄依赖 ,美国重新重视氢能

俄罗斯是石油和天然气的主要供应商,由于对俄罗斯的制裁力度加大,过去几周,以美国、欧盟为首的一些主要经济体制定了减少对碳氢化合物依赖的计划。

美国国务院负责能源转型的副助理部长Anna Shpitsberg日前表示,虽然美欧工作组将专注于确保液化天然气供应等领域,但能源转型也很重要。她认为:“就像不能过于依赖一种供应路线一样,我们也不能依赖同一种能源,这就是我们加大氢能产业投资的主要原因。”

Shpitsberg称氢为一种改变游戏规则的技术,由于监管环境的机构将支持能源安全及清洁能源,氢能又能释放出足够的信号,这就是美国政府将数十亿美元投入氢能研发的原因。

而在2021年,美国、日本和欧洲都已经基本放弃氢燃料电池汽车路线,他们认为,氢气在常温状态下非常容易爆炸,不容易储存,一辆氢燃料汽车就相当于一颗移动的氢弹。然而在此次俄乌冲突之后,为了摆脱对俄能源的依赖,氢能又成了美国获得能源安全保障的方向。

氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的,不像煤、石油、天然气可以直接开采,依据制氢过程中是否存在碳排放,目前将氢气分为灰氢、蓝氢以及绿氢三类,大体对应煤制氢、天然气制氢以及可再生能源制氢。

可再生能源制氢,是指使用电解的方法,用电流将水分解成氧气和氢气,这个过程中使用的电力来自风能或太阳能等可再生能源。使用可再生电力电解水制氢直接获取高纯绿氢,是未来利用氢能实现碳中和的主要路径之一。

氢能的应用场景其实非常丰富,不过目前推进较快的主要是氢燃料电池车,其他应用领域还有储能领域、工业领域等,有机构认为,工业领域会是氢能需求的主力,近几年会有越来越多的示范项目出现,而工业用氢需求真正实现规模可能要到2030到2035年。

中国出台长期规划,氢能迎来发展新阶段

当前很多国家都已经制定氢能发展规划,包括中国和美国、日本、加拿大、欧盟等,而在氢能发展方面,中国已经取得多方面进展,并成为世界最大的制氢国,年制氢产量约3300万吨。

根据上述《规划》提出的目标,到2025年氢燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站;可再生能源制氢量达到每年10到20 万吨,成为新增氢能消费的重要组成部分,实现CO2减排每年100到200万吨。

《规划》还提出了氢能的四个应用方向:1、氢能车,主要以推广氢能商用车型为主,在车辆领域,氢能将是锂电的补充;2、储能领域,打造“风光氢储”一体化;3、推广氢能在分布式能源领域的应用;4、探索氢能在工业生产中的应用。

目前氢燃料电池车在持续推进,并且不少车企已经取得一定进展,根据GGII的数据,截至2020年底,中国氢燃料电池汽车保有量为7350辆左右。

日前福田汽车表示,公司在燃料电池车辆、燃料电池控制、燃料电池热管理、系统集成、安全监控方面有专利布局,相关专利近80项。2022年1-2月,公司共销售氢燃料车122台。

中国中车股份有限公司日前也表示,中车工业研究院与同济大学联合开展的大功率氢燃料电池应用技术研究迎来新进展,首套大功率氢燃料电池系统装车验证。

根据中汽协数据,近几年燃料电池车销量结构中,客车是主力车型,其中又以城市公交车为主,随着上一轮氢能公交车推广热潮结束,城市客车数量出现明显下降,在2021年销量结构中,货车占比有显著提升。

这次规划中有重点突出可再生能源制氢的发展方向,目前可再生能源制氢的占比非常低,而可再生能源制氢是未来实现碳中和的主要途径。

再生能源制氢面临电价太高的问题,电价太高导致可再生能源制氢的成本较高,这就使得与化石能源制氢相比,没有足够竞争力,这就给企业坚持发展可再生能源制氢造成了阻碍。

协鑫新能源控股有限公司副总裁兼首席专家冯庆表示,光伏制氢存在制氢时间短的问题,受制于光照,不能满足24小时连续制氢的应用场景,因此钢铁、冶金、石化、硅工业等领域就可以采购一部分网电用以制氢。

不过若在高峰时段用网电制氢,就无法保证清洁性,冯庆东认为发展可再生能源制氢,要因地制宜,从不同的地区不同的资源特点出发,不同的应用场景出发,考虑风电、光伏发电以及部分电网的低谷电来实现。另外建议出台一些专项的电价扶持政策,来降低成本。

总结

氢能作为可再生清洁能源,将是实现全球碳中和目标的重要能源,受到各国的重视,不过当前氢能整体发展还处于初步阶段,在制氢产业链环节中也面临不少问题,不过在长期的战略规划,及各方积极探讨和努力下,接下来氢能预计会迎来新的发展阶段。

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