汽车讯 10月17日,第六届中韩汽车产业发展研讨会在北京举办。今年的论坛以“分享氢燃料电池车产业化经验,共筑为欸来氢能社会”为主题。现代投资有限公司和国家信息中心信息化和产业发展部,联合产业界人士共同探讨和交流氢燃料电池汽车产业的发展。
风能和水能作为可再生能源,被认为是制氢的最优选择。但目前中国弃风弃水现象严重,如何利用好风能和水能成为能源行业的焦点问题。在论坛上,北京低碳清洁能源研究院氢能技术开发部经理何广利指出,风能和水能的生产主要集中在四川、云南、贵州等偏远地区,在这些地方制氢后,将氢气运送到有燃料电池汽车的地方,其运输成本非常高,并且困难很大。弃风、弃水这种情况是大量存在的,但是到底如何用过来,以氢作为应用的突破口还需要探讨一下具体的模式。
另外对比就可以看到,煤化工被诟病比较多的就是环保问题,其中耗水问题是一个问题,在内蒙这些地方就很缺水。从这个对比来看,它肯定比别的一些耗水要多,但是我们提到这种生物制氢来讲,其实它工业中的耗水并不会多,除了它这个工艺中冷却水需要你这个生物制氢要多以外,其实它功率中的其实并不多。但是说以后发展方向冷却用水可以稍微处理一下就可以循环使用的,所以整体来讲我们以后说大规模生产氢气,至少从成本和耗水方面,我们目前来看是具有可行性的。
我做了煤制氢加二氧化碳捕捉,我做另外一条技术路线,我煤化电也做二氧化碳捕捉用在纯电动上不是也一样的吗？其实这个里面有很大的区别。我们现在煤发电用在火电里面用的都是空气,空气进去以后,氧气和煤反应产生二氧化碳,那最终它的产物是两个特点,第一个特点是说它的二氧化碳的含量比较低,里面剩的绝大部分是氮气。第二个特点是压力比较低,这样的情况下把二氧化碳收集起来再埋葬处理成本高很多。但是煤制氢,主流的路线,国内也好国际上也好实际上都是通过空间滞后来利用这个,就是它说的二氧化碳的压力高,纯度也很高,实际上直接用目前成熟的工艺,低温甲醇洗之后,95%以上的二氧化碳就出来,这样的话我们直接处理,这个环节来讲我们内部的项目以前都做过,其实这个成本就是我利用煤制氢这个方式来看,和刚才讲煤发电那个的话,它的成本比它还要低50%以上。所以至少这个角度来讲,后端转嫁给氢气的成本,从煤制氢这个路线上有经济性优势的。
除了煤制氢之外我们现在还有,煤制氢都是用于大规模的,现在还有小规模的供氢方式,甲醇、天然气供氢。煤现在提,但是分布式煤制氢做的少,分布式煤制氢做小锅炉,但是这些年我们为了节能减排,现在政策上来讲,如果技术能量效率提不上去的话发展比较受限。甲醇其实稍微有一点,我们甲醇除了进口之外,国内少部分用天然气制的其实大部分还是从煤来的,就是转了一个环节,在制氢总量上具有一定的灵活性。
后面这个可能大家都很关心的电解水,电解水技术目前整体上,国际上大的方向就是这三个碱性、纯水和SOEC的,现在SOEC目前基本上国内外都是属于领先实验室研究结构,那么碱性电解现在是最成熟的,国内能够单个电解槽可以做到一千方每小时,和国际上也差不多。这个纯水电解就是车上用燃料电池做成的一个反过程,因为它的反过程点大概这个过程。
目前国内这两年很多公司在做,但是总体上突出的问题就是单个电解化做不大,目前做的10方每小时已经是比较大的了,10方每小时相当于一公斤一小时,那个产量很小。现在国外最大可以做到兆瓦级,大概是200方左右,这个总量上来讲要想和加氢站的需求配上的话,目前它的整体单硅的技术和整体技术还需要提高一点。
稍微多说一点纯水电解技术,纯水电解技术这两年国内国外发展比较热,很多人在做。很重要一个原因,理论上它的能耗比较低,是因为现在实际的基础情况它的耗电情况和碱性电解差不多,但是做好的话比碱性电解更具有效益上的优势。另外一个很重要的特点就是说,刚才我们讲了如果是通过这种可再生能源发电,然后制氢,然后再给电池用,这个全过程完全没有障碍的,这个可再生能源的电直接用来制氢就存在一个,因为风电也好、光伏也好,水电什么季节性的,它的波动性是非常大的。之所以刚才讲,之所以现在我们国家有那么大的弃风和弃水,很大的原因就是波动性对电网造成的干扰。可能就是白天的时候正常按照一兆瓦左右来发电,如果风大一下跑到两兆瓦,其实这个波动性对电网造成困难。
同样我用它制氢这种功率的波动,对电解水制氢本身也造成很大的困扰,如果用碱性电解水来做可能要增加额外的成本消除这个问题,如果从SOE来做本身应对这种波动性功率输入,从原理上和技术来讲比较好,这个也是这几年很多公司开发这种纯水电解的原因。
刚才讲的是直接制,后面讲的是一些,大概前面讲的副产氢的一些成本情况,同时副产氢的话,因为是副产氢实际上原料里面摊到的成本比较低一点,目前要做的就是加纯化。我们不管是按照国外燃料电池汽车的品质要求还是我们国内的高纯氢的要求也好,你说加纯化其实就是里面加一些成本,刚才讲的是氢气的情况。
现在讲加氢站,加氢站现在不用说了,现在国内的一些加氢站的情况,这个是欧洲的一个规划。这个里面日本、欧洲、美国都参照政府的规划来得出的数据。国内目前可以参照的说2025年的加氢站的数量可以参照的地方很多,但是由于这几个可参照的路线图也好我都参与过编制,但是这些都属于一些团体或者组织发布的,其实目前来讲没有一个正经是真的由中央政府或者是某个部委发布的,这个是稍微和国外是有一点区别的。
但是不管怎么说,现在比较好的,比如说2020年100座,我们当时制定这个路线图的时候觉得100座是不是数量有点多,但是这几年,这100座最开始是蓝皮书还有新能源汽车发展路线图里面写的,那是2015年到2016年我们制定这个数据,发展到现在感觉实际上和预想的差不多,现在国内这两年建设加氢站的速度还是挺快的。我们通常讲运行的有16、17座,在建的也不少,当然这个里面需要区分一下什么呢？这些站里面绝大部分和国外还是稍微不同,我们讲说日本100座,95座,韩国有10座、20座,实际上大部分它的站按照我的了解是能够对公众开放的,如果你有这个车可以开过去加氢。实际上国内已经建成的站或者后续建的站也好,相对来说能够对公众开放或者商业化运行的还是比较少,更多还是偏自己示范,自己做实验用的偏多一点,但是不管怎么说整体加氢站的数量,国内按照统计说,已经建成的大概有16、17座,在建的30座左右,这两年国内加强燃料电池配套的加氢站的速度还是上来了。
目前我们看按照原来定的目标2020年100座,这个目标感觉上是没有问题的。
说到加氢站必须要提到的加氢站里面的氢气哪来,为什么提这个事情,就是说我们现在国内建设加氢站还有国外建设加氢站清晰的来源,还有法规上有很大的不一样。我们国内加氢站所有的来源就是最上面这种20兆帕的长板拖车,没有液氢,不允许现场制氢,这是目前的情况。我印象中他们讲日本加氢站的情况,大概30左右的加氢站都有现场制氢,还有一部分是液氢,这两个我们国内都没有。一个就是液氢目前国内,以前国内的液氢都是航天上用,就是火箭发射的时候用液氢、液氧发动机他们来用,这是一个军工的应用,在法规和标准上都没有,因为这个是属于特殊的军事应用,所以属于特事特批那种,在民用方面液氢一直没有应用。那么说现在把液氢生产出来说你要把它运到加油站去,其实这个现在就存在两个障碍：
第一个障碍就是要有液氢运输的标准,第二个需要有交通部相关的审批机构审批,允许你以这种形式运输危险化学品。这是两个卡,第一个卡比较好说,现在液氢的标准GJB的标准,现在正在制定民用的液氢运输的标准。但是第二个,我在公路上用这种液氢槽车运这个液氢涉及到一个行政许可和审批的事情,这个是目前的形势。
说到现场制氢,因为氢气是危险化学品现在管制,以前叫发展总局现在叫应急管理部,它2014年发了一个文,一直在规范把危险化学品的生产放到化工园区,现在很多地方都是按照这个执行。就意味着如果你这个加氢站不是在化工园区的话,你说在站里面直接制氢直接用,这个目前至少参照国内这几个城市的经验,张家口、佛山、如皋这些地方来说,这个路走通还有难度,这个从我们接触不接触一般都是要求挪到化工园区去。
本身如果我有合适的方法,我把制氢放到加氢站现场的话其实有可能把氢气成本降下来,这样的话现在制氢和加氢站必须分离开的话,其实对经济上来讲会有一些障碍。这是刚才大概站的情况,不再细说了。我们国家的政策情况可能各位都了解。
政府说了上海、武汉、佛山、苏州、如皋这些地方都在积极的推。这个是企业的情况,我们集团,中石油、中石化、航天这些都在积极的关注这个方面的发展。加氢站我们参照一个,其实加氢站现在在国内都是这种高压的形式,供氢都是这种气氢,在国内有的是液氢。到加氢站以后真的建成几千座,它的加氢站的形式会是什么,这个远期来讲与你的车载储氢技术变化有关。刚才就是我们现代汽车的同仁也说三氢罐的高压,因为现在国际上做别的储氢路线也有,低温高压或者别的,那些技术有突破,以后车载变了,加氢站整体形式也要变,这是我要说的核心的意思。
刚才说国外建成的液氢加氢站实际上都是在站内或者是路上运输用的液氢,加到车上去还是气氢。以后有没有可能车上储的液氢,从前面的运到站,到加都是液氢,现在也有很多研发在做。液氢这个国内也有好多公司在提,目前比较限制的除了法规问题之外,还有一个针对性的考虑,现在生产液氢能耗比较大。目前国际上水平应该是一百公斤液氢需要消耗10到12度电,国内大概百公斤液氢消耗15度电,这个成本是很高的,除非能够拿到很便宜的电力。要不然全周期来比,就是说路上运肯定液化状态比高压状态成本要低,但是综合来考虑生产状态,前端生产的电价关系是非常大的。
现在国际上液氢是一个发展路径,另外就是用这种,刚才讲的我们现在汽车上的储氢做大来做运氢也是在做。因为现在国内22兆帕它的运行重量比只有百分之一点几,非常低的,液氢大概7%、8%,实际上我用4氢瓶技术做成长的,大概10米左右的话,能够达到现在车载的4%、5%,这样对我们整体的成本降低还是非常有好处的,这是一个。
国家能源集团对这个氢能的事情比较关注,实际上就是说和氢车氢能应用关注比较多,以前开会讨论的时候,无论是你采用哪种制氢的方式现有和我们业务关系都比较大,从煤制氢也OK。
我们建站的情况,现在批了两个站正在建,如皋这个站正在赶进度,应该在如皋大会的时候具备这个加氢的能力。这是刚才说成立一个整体联盟的情况,希望通过联合的政府部门和公司共同推动这个事情。这是我们自己研究院的情况不再介绍了,后面就是一些细节的,谢谢大家的聆听,谢谢！
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