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1、電解水制氫到底有啥優(yōu)勢(shì)尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家,各位朋友,大家上午好。非常榮幸能夠被邀請(qǐng)來(lái)參加2019年氫能發(fā)展與技術(shù)大會(huì)。我下面給大家粗略的介紹一下關(guān)于氫能發(fā)展,把主要的方面放在電解水方面,氫能可能是我們?nèi)祟惤K極的能源,這個(gè)觀點(diǎn)也被普遍的認(rèn)可。我今天的報(bào)告是“氫能發(fā)展及電解水制氫”,主要是集中在目前的現(xiàn)狀,我們的挑戰(zhàn)以及前景。第一部分氫能發(fā)展的必要性我們首先講氫能的發(fā)展的必要性。我們知道尤其我們現(xiàn)在的運(yùn)輸、汽車、船舶,我們燒的就是汽油和柴油,燒汽油和柴油,那就排放出了二氧化碳、一氧化碳、氧化氮、氧化硫等等污染物到我們的大氣中,造成了污染,對(duì)我們?nèi)祟惖目沙掷m(xù)發(fā)展造成了威脅。我們看看針對(duì)這種情況
2、,目前世界各個(gè)國(guó)家都在發(fā)展新能源,我們知道人類未來(lái)的能源就是太陽(yáng)能、風(fēng)能、水電能、生物能、地?zé)崮艿鹊取偛湃蚊貢?shū)長(zhǎng)說(shuō),我們目前的石油,就是我們說(shuō)的化石能源,我專門(mén)有一個(gè)報(bào)告關(guān)于化石能源的現(xiàn)狀,就是說(shuō)這個(gè)化石能源按照目前的燃燒速度的話,包括天然氣、石油、碳以及核電,最多能夠燒200-300年。所以發(fā)展新能源,利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、電解能、生物能等等產(chǎn)生電能,將是我們未來(lái)的終極能源,以氫氣或者是液態(tài)的氫氣、氣態(tài)的氫氣為主要能源的載體是氫能經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的必然。我們知道這個(gè)里邊氫氣作為一個(gè)載體,就要牽扯到電化學(xué)能源的存儲(chǔ)和儲(chǔ)存的技術(shù),它在氫能利用中發(fā)揮中心的作用,核心的作用。從太陽(yáng)能、風(fēng)能以及水電能,
3、發(fā)電以后產(chǎn)生的電能,通過(guò)電化學(xué)的方法制氫,產(chǎn)生氫氣把它儲(chǔ)存起來(lái),因?yàn)樘?yáng)能、風(fēng)能,這些能都是我們的氣候影響的。比如說(shuō)太陽(yáng)能,今天沒(méi)有太陽(yáng),產(chǎn)生的電能就少,它這個(gè)能源是一種隨著氣候的波動(dòng)而變化的能源,所以說(shuō)這種能源在以前就把它叫做垃圾能源,但是現(xiàn)在由于我們有儲(chǔ)能技術(shù),隨著技術(shù)的發(fā)展要充分的利用起來(lái)。最重要的一個(gè)方法就是把它儲(chǔ)起來(lái),儲(chǔ)起來(lái)我們可以通過(guò)電化學(xué)的方法,把它產(chǎn)生的電能變成氫氣,然后用氫氣通過(guò)燃料電池產(chǎn)生電,再驅(qū)動(dòng)我們的汽車運(yùn)輸,這種電我們叫是一種可攜帶的電,而不是可攜帶的電。比如墻上插頭用的電,這叫做有有線電,我們用的叫做沒(méi)有線的電能,這是非常重要的。當(dāng)然我們也可以通過(guò)電池和超級(jí)電容器把
4、它儲(chǔ)存起來(lái),轉(zhuǎn)變成我們的家用。比如說(shuō)我們手機(jī)里邊的鋰電池等等這些,也可以。但是作為一個(gè)能源的最大的未來(lái)的儲(chǔ)存,還是要制氫。我們看看為什么氫能利用是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)?首先目前世界各個(gè)國(guó)家都在力圖發(fā)展氫能來(lái)解決能源的安全問(wèn)題,掌握國(guó)際能源領(lǐng)域的制高點(diǎn),我們可以看到,目前世界各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家,包括發(fā)展中國(guó)家都在做這個(gè)事情。國(guó)際能源儲(chǔ)、國(guó)際氫能源委員會(huì)發(fā)布的氫能源未來(lái)發(fā)展的調(diào)研報(bào)告也預(yù)示到2050年的時(shí)候,氫能需求將是目前的10倍,預(yù)計(jì)到2030年,全球氫氣的燃料電池,氫能源電池的常用車將達(dá)到1000萬(wàn)至1500萬(wàn)輛,這樣一個(gè)大的市場(chǎng)規(guī)模。我們談到氫能,我們首先要考慮到氫能存在的挑戰(zhàn),我這里列出幾個(gè)挑戰(zhàn)
5、。第一個(gè),目前氫的制備、存儲(chǔ)以及利用的技術(shù)還很不完善,尤其是在我們的交通運(yùn)輸方面,尤其是燃料電池汽車方面,像這種制備、儲(chǔ)存利用方面還不完善。第二個(gè),氫氣的價(jià)格也是很高。一個(gè)是制備、運(yùn)輸、儲(chǔ)存,加起來(lái)的話,目前達(dá)到60人民幣每公斤,大約達(dá)到這個(gè)水平,這個(gè)價(jià)格還是很高,不能和還有或者柴油相媲美。另外一個(gè)是根據(jù)它的性質(zhì),氫氣在任何室溫下,任何的壓力下都不能變成液體。什么意思?它的運(yùn)輸就非常的困難。你運(yùn)輸?shù)脑?,目前我們運(yùn)輸主要是靠液態(tài)氫運(yùn)輸,液態(tài)氫是把它的溫度降到253度以下,變成液體來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸。當(dāng)然我們目前國(guó)內(nèi)的運(yùn)輸主要是靠把它壓到一個(gè)高的壓,比如說(shuō)350大氣壓,這樣的情況來(lái)運(yùn)輸。一個(gè)大的罐車也就運(yùn)
6、個(gè)200公斤氫氣,它就是在任何的壓力下,任何的室溫下,它都不能變成液體,這是它的本身的性質(zhì)決定的,帶來(lái)存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)睦щy。氫氣容易泄漏,氫氣是所有化學(xué)分子里邊最小的分子,所有的金屬氣罐,只要壓力達(dá)到一定程度,它都要泄漏,產(chǎn)生輕微的泄漏。所以說(shuō)現(xiàn)在的燃料汽車?yán)镞?,汽車用的氣罐,可以達(dá)到比如說(shuō)350個(gè)大氣壓,或者700個(gè)大氣壓,這個(gè)就是靠三層的氣罐,最里邊一層是一種高聚物,中間是金屬合金,最后包括碳纖維,這三種可以完全阻止這個(gè)氣體的泄漏,但是這個(gè)很貴。另外一個(gè)它是低點(diǎn)點(diǎn)火,并不是說(shuō)在空氣中氫氣越多越容易點(diǎn)火,在氫氣很少的情況也容易點(diǎn)火。所以這就是說(shuō)它點(diǎn)火的范圍比較寬。還有一個(gè)就是我剛才講的,它會(huì)淬化
7、我們氫氣的氣罐,這是氫氣本身存在的一些挑戰(zhàn)。我們談完它的挑戰(zhàn),或者是它的缺點(diǎn),我們就要談?wù)剼錃獾膬?yōu)勢(shì),有哪些優(yōu)勢(shì)呢?氫能首先是一種無(wú)污染的清潔能源,燒了以后,通過(guò)燃料電池?zé)?,或者是直接燒了以后,它產(chǎn)生出來(lái)的就是水,一個(gè)氫分子加上一個(gè)氧分子變成水,它就是這個(gè)水,所以非常的清潔。第二個(gè),它的來(lái)源比較廣泛。比如說(shuō)電解水,它就是來(lái)源于水,或者是從我們的低碳化合物進(jìn)行裂解,產(chǎn)生氫氣,它的來(lái)源比較廣闊。第三個(gè),它的燃燒值和能量密度是所有的燃料里邊最高的,它是最高的。第四個(gè)就是利用的形式也比較多。第五個(gè)也是可以儲(chǔ)存的,通過(guò)液態(tài)或者固態(tài)技術(shù)有機(jī)物的儲(chǔ)存等等都可以儲(chǔ)存。相對(duì)來(lái)說(shuō)它的安全性實(shí)際上在汽車?yán)镞厬?yīng)用的話
8、,比汽油要安全,這是在國(guó)外已經(jīng)被通過(guò)很多的事件證明的。這也是氫能源的一種優(yōu)勢(shì),剛才我們講氫氣是能量密度最高的,我們比較一下,這里邊有一個(gè)干柴火、饃氫電池、鋰電池、標(biāo)準(zhǔn)煤、汽油、天然氣、氫氣,我們看看氫氣的能量密度是最高的,它達(dá)到140.4兆焦耳每公斤,它比起我們的汽油大約是三四倍,能量密度是這么高。所以它是一個(gè)非常好的能源的攜帶者。這樣的高能量的密度的氫氣是實(shí)現(xiàn)新能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)。另外,氫能源確確實(shí)實(shí)是要顛覆我們傳統(tǒng)能源長(zhǎng)期建立起來(lái)的產(chǎn)業(yè)鏈,基礎(chǔ)設(shè)施的必備條件。一個(gè)是清潔很多優(yōu)勢(shì),相對(duì)燃料電池來(lái)說(shuō),相對(duì)于其他的電池技術(shù),高能量密度的氫能燃料電池有望實(shí)現(xiàn)后來(lái)者居上,這樣的一個(gè)狀況。所以我們剛
9、才說(shuō)的氫能源的能量密度是汽油及天然氣的三倍以上,具有快速發(fā)展的基礎(chǔ)。所以說(shuō)現(xiàn)在我們看到的市場(chǎng)上的鋰電池汽車,為什么占比目前還不是這么多,發(fā)展也不是這么快,就是因?yàn)樗囊粋€(gè)很大的問(wèn)題,一個(gè)就是它的能量密度還不高,所以續(xù)航里程還是個(gè)問(wèn)題,尤其是在我們重卡里邊應(yīng)用,它的續(xù)航里程更成問(wèn)題了。所以燃料電池在這方面就很有優(yōu)勢(shì)。我們看看氫能的主要領(lǐng)域在什么地方。我這里列了主要的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,第一個(gè)就是化工原料,這個(gè)在座的各位同仁可能都比較?#楚,目前氫氣60%都用于合成氨,38%用于煉油或者煤碳深加工,大約是這樣一個(gè)狀態(tài),可能這個(gè)數(shù)據(jù)也不一定全對(duì),大體就是這樣一個(gè)情況。第二個(gè)大的應(yīng)用就是氫燃料電池汽車,這個(gè)
10、預(yù)計(jì)到2030年全球燃料汽車將達(dá)到1000萬(wàn)至1500萬(wàn)輛,上千座的加氫站。主要是集中在美國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)以及中國(guó),這是第二個(gè)大的應(yīng)用,氫燃料電池。第三個(gè)就是小型的燃料電池分布式的發(fā)電系統(tǒng),就是我們說(shuō)的微電網(wǎng)系統(tǒng),這個(gè)也是非常重要的一個(gè)發(fā)展方向在目前來(lái)說(shuō)。就是說(shuō)整個(gè)的一個(gè)小區(qū)里邊,自己有自己的微電網(wǎng),比較靈活的進(jìn)行調(diào)節(jié)。主要就是三個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域,一個(gè)是化工原料,第二個(gè)是大規(guī)模的氫能燃料電池汽車,第三個(gè)是小型的分布式的發(fā)電系統(tǒng)。我們看怎么樣把氫能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能或者電能?第一個(gè),我們可以把氫能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能,就是氫能的內(nèi)燃機(jī),就是相當(dāng)于我們汽車一樣,可以燒汽油,可以燒天然氣,當(dāng)然也可以燒氫氣。但是燒
11、氫氣的在國(guó)外的幾個(gè)大的汽車公司也在做,直接燒氫氣還是避免不了污染的問(wèn)題,因?yàn)橹灰粺瑴囟?000度以上的話,空氣中的氮?dú)饩鸵兂裳趸?,一樣排放,還不能達(dá)到零排放的問(wèn)題。所以從效率方面,試了以后還是不行,還是要通過(guò)燃料電池。所以氫電機(jī)就是把氫能變成動(dòng)能的一種方式。第二個(gè)大的方式就是氫燃料電池產(chǎn)生電,這是一個(gè)主要是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn),這個(gè)燃料電池能量效率還高,直接燃燒的話,我們受到熱力學(xué)第二定律限制卡諾循環(huán)的限制,也就是說(shuō)只能達(dá)到百分之30幾,但是在燃料電池里邊,通過(guò)電化學(xué)的反應(yīng),可以達(dá)到60%-80%,并且整個(gè)的過(guò)程也是一個(gè)零污染、零排放的過(guò)程。所以氫能轉(zhuǎn)變的兩種方式,一個(gè)是我們可以直接燃
12、燒,另外通過(guò)燃料電池產(chǎn)生電。第二部分氫的制備我們看看氫的制備,制備的話,主要是氫氣或者是液氫,這個(gè)能源包括制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、用氫三個(gè)主要的環(huán)節(jié)。制氫的方面,在2017年全球的氫氣產(chǎn)量超過(guò)大約是6000萬(wàn)噸,其中96%的來(lái)自于4%左右,當(dāng)然這個(gè)4%左右,但是成化石燃料,大部分采用天然氣和煤油的制氫技術(shù)。電解水統(tǒng)計(jì)可能就占數(shù)據(jù)不一樣,變化很大,各個(gè)地方統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)也不一樣,但是大約是占到本很高,是化石燃料的2倍多一些。所以目前我們利用可持續(xù)的電解水能源制氫,比如說(shuō)通過(guò)太陽(yáng)能、風(fēng)能、水利能等等,或者是氣電來(lái)制氫的話,目前已經(jīng)成為一個(gè)新的熱點(diǎn),尤其是在科學(xué)研究領(lǐng)域,或者是在我們前期的產(chǎn)棉化的階段,我們用可持
13、續(xù)能源的電解水制氫,也正在興起,并且也是我們未來(lái)的必由之路。我們看看有哪些,這個(gè)我列出來(lái)有大約8種,可以歸結(jié)為8種制氫方法。第一個(gè)就是我們說(shuō)的電化學(xué)的制氫的方法,就是電解水制氫。第二個(gè)就是煤氣的轉(zhuǎn)化法,也就是煉解法、蒸汽的轉(zhuǎn)化法,焦?fàn)t煤氣的冷凍制氫,出來(lái)的氫氣到不了50%的氫氣,怎么把它純化呢?冷凍。把其他的都給它凍成液體,因?yàn)闅錃庠诔叵拢谌魏蔚膲毫ο露疾荒茏兂梢簯B(tài),通過(guò)這種方法。還有石油的裂解、合成氣和天然氣的制氫,含氫無(wú)機(jī)物質(zhì)的分解制氫。最后一種高溫水解制氫,這個(gè)方法現(xiàn)在也研究的比較熱,這是一個(gè)什么方法?就是利用太陽(yáng)能,有一個(gè)大的聚焦鏡,聚焦鏡的中間有一個(gè)熱點(diǎn),把太陽(yáng)能一聚,聚集到中間
14、的熱點(diǎn),中間的這個(gè)熱點(diǎn)的溫度可以達(dá)到2000度,在這個(gè)熱點(diǎn)上面放上鐵氧化物或者其他的化學(xué)東西,把水給上面一放,馬上變成氫氣和氧氣分解,這就是充分的利用太陽(yáng)能,這個(gè)方法叫做STCH這是我們未來(lái)的一種很好的方法,但是目前它的投資力度還是比較大。另外一種方法就是簡(jiǎn)單的把我們的水加入到2500度以上,水自動(dòng)的分解,分解成氫氣和氧氣,這是一種高溫水解法制氫??傮w有這么幾種方法,但是我們看到,第一個(gè)方法和最后一種方法,那是我們可持續(xù)的發(fā)展,中間的方法都是靠我們目前的化石能源,我們知道化石能源是一種不可持續(xù)的能源。要想真正的發(fā)展,我們從人類的未來(lái)考慮,我們要采取第一種方法和最后一種方法來(lái)制氫。制氫總體可以歸
15、結(jié)為兩個(gè)大的方法,第一個(gè)就是碳?xì)浠衔锝?jīng)過(guò)高溫裂解制氫。第二種就是電化學(xué)分解水。今天花一些時(shí)間給大家簡(jiǎn)單的講講關(guān)于電化學(xué)電解水制氫。這個(gè)地方是美國(guó)DOE,就是美國(guó)能源部的一個(gè)發(fā)展戰(zhàn)略,制氫的發(fā)展戰(zhàn)略,我們?cè)诙唐趦?nèi),主要是靠天然氣來(lái)制氫,有很少一部分是生物體氣化,以及天然氣電解,很少一部分,這是目前的狀況。中期可能這里邊太陽(yáng)能就要加進(jìn)去了,主要的可能就是煤碳的氣化來(lái)制氫,當(dāng)然電解水是一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展的方向。長(zhǎng)期的話,我們看到很多太陽(yáng)能的標(biāo)志,我們主要的發(fā)展還是靠太陽(yáng)能以及我們的可持續(xù)能源的風(fēng)能、地?zé)崮艿鹊龋@種能來(lái)發(fā)電,來(lái)制氫,這是短期、中期以及長(zhǎng)期的制氫方法。第三部分電解水我們講電解水制氫,我們知
16、道電解水制氫是電化學(xué)的電解水制氫,實(shí)際上包括五個(gè)大的方法。第一個(gè)就是堿性電解水制氫。第二個(gè)是酸性電解制氫。第三個(gè)氯堿電解制氫,我們?cè)谧暮芏嗤士赡芤沧鲞^(guò)這個(gè)氯堿工業(yè),氯堿工業(yè)里邊有很大一部分出來(lái)的是氫氣,并且這個(gè)氫氣的純度也是相當(dāng)?shù)母摺A硗饩褪歉邷仉娊庵茪?。光柱的電解制氫。五大類電解制氫的方法。我們看看電解水制氫,它的電化學(xué)原理實(shí)際上在正極上的反應(yīng),就是水被氧化,生成氧氣,加上質(zhì)子,在我們氯堿里邊它就是被氧化生成氯氣,氯化鈉被氧化生成氯氣。在負(fù)極上反應(yīng)就是水被還原生成氫氣??傮w的電池反應(yīng)就是水的分解變成氧氣或者氫氣,在氯堿工業(yè)里可能還附加一個(gè)氯氣加上氫氣,加上氫氧化鈉。又能產(chǎn)生氫氣,又能產(chǎn)生
17、氯氣,又能產(chǎn)生氫氧化鈉,這是一個(gè)比較好的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程現(xiàn)在是非常成熟的一種,尤其是離子焦耳膜的隔膜的發(fā)展,使這個(gè)技術(shù)從各個(gè)方面都比較成熟。但是它需要的電壓比較高,3.3伏以上的電壓。我們看酸性和堿性以及光柱電解水的槽電壓,從理論上講槽電壓也是比較高的,以及它們的耗電情況,這是它的電化學(xué)原理。我們看看講到這個(gè)地方,想給大家分享一下,關(guān)于我們?cè)u(píng)判一個(gè)電解水設(shè)備,怎么來(lái)評(píng)判它的效率?有三個(gè)效率,第一個(gè)就是法拉第效率,這個(gè)法拉第效率指的是什么?比如說(shuō)我通過(guò)100個(gè)電子進(jìn)入這個(gè)電解水系統(tǒng),我產(chǎn)生出來(lái)的氫氣或者氧氣,比如說(shuō)根據(jù)法拉第定理轉(zhuǎn)變成90個(gè)電子了,這個(gè)效率就是90%,90除上100是90%,這是法
18、拉第效率。第二個(gè)是電壓效率,電壓效率的意思就是說(shuō),電解槽的電壓,理論上的電壓比如說(shuō)是1.23,但是由于超電視,加上額外的電壓才能使得這個(gè)水分解。就是說(shuō)理論上的電壓比上我加的這個(gè)電壓,這個(gè)就是叫做電壓效率。但是最重要的一個(gè)叫做能量效率,這個(gè)能量效率就是法拉第效率乘上電壓效率,就是它的能量效率,這個(gè)能量效率才是真正的衡量一個(gè)電解水的效率,我們考慮的主要是能量。這三個(gè)效率。我們看看根據(jù)五種電解水制氫的能量效率,我給它總結(jié)一下。這里包括電解池的槽壓、操作溫度以及能量效率,我們從這里邊可以看到,離子焦耳膜酸性的電解水制氫,就是氫能燃料電池的逆過(guò)程,它的能量效率是最高的,可以達(dá)到80%-90%,但是我們目
19、前最能夠產(chǎn)業(yè)化的制氫就是堿性的電解水制氫,但是它的效率是30%-40%,當(dāng)然還有其他的,也都差不多。比如說(shuō)氯堿膜電解水制氫,這個(gè)效率也是相當(dāng)高的。最后一個(gè)也是我們?nèi)祟愑肋h(yuǎn)的追求,光柱的電解水制氫,太陽(yáng)能來(lái)幫助電解水制氫,它的效率目前很低,就是電池本身可能達(dá)到10%-20%,但是總體的再加上其他的話,那就是可能百分之幾,這樣一個(gè)效率,很低,但是這是我們的發(fā)展方向。我們剛才說(shuō)最高的一個(gè)就是用燃料電池的逆過(guò)程來(lái)電解水,這樣一個(gè)離子焦耳膜的燃料電池的制氫技術(shù),這個(gè)技術(shù)有它的優(yōu)勢(shì)。第一個(gè),它不需要腐蝕性的電解質(zhì),因?yàn)樗侨虘B(tài),這是一個(gè)。另外一個(gè),這個(gè)電堆既可以用于燃料電池的發(fā)電,也可以用于電解水產(chǎn)生氫
20、氣,這是第二個(gè)優(yōu)勢(shì)。第三個(gè),電極之間,由于它是全固態(tài),沒(méi)有氣泡的產(chǎn)生,那就是電壓比較小,耗電就少,這就是它為什么能量效率高。所以,它產(chǎn)生的氫氣非常的純,可以達(dá)到6個(gè)9的純度,但是它也存在著挑戰(zhàn),因?yàn)樗@個(gè)操作過(guò)程是一個(gè)酸性的過(guò)程,所以器件的腐蝕也是一個(gè)問(wèn)題。這個(gè)膜與電極之間的接珠也變得損害,因?yàn)樗莻€(gè)高電壓的操作,所以這個(gè)膜與電極之間有損害。目前來(lái)看,因?yàn)槿剂想姵爻杀疽埠芨?,拿到制氫的話可能更高了。所以,電解?duì)燃料電池實(shí)際上是一個(gè)損害過(guò)程,因?yàn)樗谡龢O上加了壓,比還原的壓力要高,所以產(chǎn)生了催化劑的氧化,以及這個(gè)里邊碳?xì)獾难趸鹊冗@些問(wèn)題。所以這是燃料電池制氫的方法。講到這兒以后,想給大家分享一
21、下關(guān)于電解水制氫的優(yōu)勢(shì)。第一個(gè),首先我們說(shuō)原料水及太陽(yáng)能、風(fēng)能是取之不竭、用之不盡的,這是原料上,取之不竭,用之不盡,第二個(gè),目前我們可以利用低谷的剩余的余電或者是氣電來(lái)制氫,達(dá)到了一個(gè)能源存儲(chǔ)的效果。我剛才說(shuō)產(chǎn)生的氫氣效率很高,純度很高,可以達(dá)到5個(gè)9,6個(gè)9。另外一個(gè)就是整體的反應(yīng)的速度,可以通過(guò)我們調(diào)節(jié)它的槽電壓來(lái)進(jìn)行,想慢就慢,想快就快,這也是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。講完優(yōu)勢(shì)以后,我們看它存在的挑戰(zhàn),電解水所存在的挑戰(zhàn)。第一個(gè),催化劑的活性和穩(wěn)定性相對(duì)還是比較低。第二個(gè),我們剛才看到大部分方法能量效率都在50%左右,能量效率還是低。產(chǎn)生的氫氣的成本高。另外一個(gè),由于電化學(xué)反應(yīng),對(duì)水的純度要求也比較高
22、,然后電能的消耗比較高,因?yàn)楫a(chǎn)生氫氣的室溫目前看來(lái)是一個(gè)大氣壓的,所以我們要是儲(chǔ)存的話,必須把它壓起來(lái),壓到高壓的情況下,這個(gè)就要另外的能源的。但是在目前的技術(shù)的狀況下,提高催化劑的活性和穩(wěn)定性,降低槽電壓,提高能量效率是我們目前重要的一個(gè)途徑。我們要發(fā)展新型的催化劑,我們看一看目前電解水用了哪些使用的催化劑。第一個(gè)就是金屬饃及其合金,這樣的一個(gè)催化劑。這個(gè)是傳統(tǒng)的材料,就是在負(fù)極上出氫的材料,所以它的耐腐蝕性也是比較高的,這個(gè)是金屬饃及其合金的催化劑。第二種催化劑就是貴金屬以及貴金屬氧化物,比如說(shuō)鉗,以及鐐、氧化鐐、氧化鉞等等這些貴金屬的催化劑,也是目前可施用的催化劑。第三種催化劑,我們說(shuō)是
23、鈣鈦礦型的氧化物,這種氧化物基本上只用在高溫水電解上面,這是這方面。所以在高溫的情況下,萊力氧(音)這樣的催化劑可能目前是最好的,所以這是第三類催化劑。第四類催化劑就是(00:30:53)實(shí)行的氧化物,這個(gè)是用在堿性電解質(zhì)中是非常好的,當(dāng)然了,高溫下也非常穩(wěn)定。第四部分上海大學(xué)在氫能與燃料電池做的一些工作我們主要是在四個(gè)方面做了一些工作,比如說(shuō)燃料電池的關(guān)鍵部件,從催化劑、膜,然后到整體的電池。然后是系統(tǒng)的集成,我們得到科技部重點(diǎn)項(xiàng)目的支持,在做這個(gè)燃料電池系統(tǒng)的優(yōu)化。我們還發(fā)展了一個(gè)電解水制氫的催化劑以及設(shè)備。這個(gè)是我們膜電極各個(gè)方面所做的工作,就不仔細(xì)和大家說(shuō)了,尤其是我們?cè)谧鋈剂想姵胤矫?/p>
24、,我們投入了百分之六七十的工作,精力都放在燃料電池上面,我本人一直是在燃料電池的,我是1998年就開(kāi)始在巴拉德,中國(guó)實(shí)際上最有名的燃料電池公司工作,工作了6年之后,又到加拿大國(guó)家研究院的燃料電池中心工作,一直到2016年回國(guó),我是做燃料電池的,所以我們對(duì)燃料電池發(fā)力還是比較大的。這是我們?cè)陔娊馑矫孀龅囊恍┕ぷ鳎覀兒铣闪艘幌盗械拇呋瘎瑥?fù)合極的催化劑,這種催化劑比目前報(bào)道的催化劑性能都要高很多,這是我們做的一個(gè)電解水的設(shè)備,效率也比較高。這也是電解水的催化劑。當(dāng)然我們也在產(chǎn)學(xué)方面發(fā)力,我們和很多公司合作,都跟他們?cè)谝粔K做燃料電池或者是氫能和燃料電池方面的工作,他們給我們支持也非常大。第五部分
25、總結(jié)首先要總結(jié)的給大家說(shuō),顛覆性的能源革命是在水的直接光分解產(chǎn)生氫氣,這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程,就是在一個(gè)容器里邊放上催化劑,光照上以后,直接分解水,產(chǎn)生氫氣和氧氣,也是目前我們?nèi)祟惷媾R的一個(gè)最大的在氫能方面應(yīng)用的課題,現(xiàn)在這方面研究也比較多,所以這個(gè)地方也要有一個(gè)長(zhǎng)期的發(fā)力。我們看看氫能利用的挑戰(zhàn),最后我要講講這個(gè)挑戰(zhàn),我們要清醒的認(rèn)識(shí)到,在氫能利用上,并不是我們想象的這么快,我們知道,氫生產(chǎn)的過(guò)程成本高、能量效率低,導(dǎo)致了氫的價(jià)格也很高。當(dāng)然可能在我們銅陵有很多的煉焦廠,或者有很多的工業(yè)在制氫方面,可能價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)低,但是當(dāng)你把它經(jīng)過(guò)高壓,通過(guò)凈化,通過(guò)運(yùn)輸,最后用到燃料電池方面,這個(gè)價(jià)格就提高
26、很多,這是一個(gè)。第二個(gè),高壓或者超低溫的氫儲(chǔ)存的過(guò)程都很復(fù)雜,能耗也比較高。第三個(gè)挑戰(zhàn)是氫氣性質(zhì)實(shí)際上還是限制了它的安全性,它畢竟是一個(gè)燃料,像汽油一樣,它是燃料。所以它就加大了我們使用的復(fù)雜性以及范圍。第四個(gè)就是運(yùn)輸比較困難,我剛才講了,它很難被變成液體在室溫下,所以就很難普及的應(yīng)用。所以,普及氫能應(yīng)用還有一段路要走,這就靠我們?cè)谧耐拾l(fā)力,盡快的把氫能應(yīng)用搞上去。下面就總結(jié)一下我今天給大家分享的,首先我們是以化學(xué)燃料為能源的世界是不可持續(xù)的,這是大家的一個(gè)共識(shí)。所以,發(fā)展清潔可持續(xù)能源勢(shì)在必行,這是第一點(diǎn)。以氫氣或者液氫為主要能源載體的氫能經(jīng)濟(jì)也是可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)必然。盡管剛才我們講了氫
27、能存在很多挑戰(zhàn),但是未來(lái)能源的必然趨勢(shì),我們要大力發(fā)展。目前氫能可以助推可再生資源的發(fā)展,解決氫能經(jīng)濟(jì)的制備、儲(chǔ)存、大規(guī)模的運(yùn)輸,目前是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。我們講到氫的安全問(wèn)題,實(shí)際上這個(gè)不僅從技術(shù)上要得到保障,還要提高我們大眾對(duì)氫氣的認(rèn)識(shí)。當(dāng)然一聽(tīng)說(shuō)氫氣的話,我們大眾很可能就是說(shuō)覺(jué)得很危險(xiǎn),有的人會(huì)和氫彈聯(lián)系起來(lái),這個(gè)就是我們的認(rèn)識(shí)問(wèn)題。我們利用太陽(yáng)能和風(fēng)能,以及水電能為原來(lái)電化學(xué)的制氫,分解水制氫是可行的,也就是我們未來(lái)制氫的一種主要的方法。在電解水制氫方面發(fā)展高效能的催化劑,高穩(wěn)定性的催化劑,提高能量效率是我們研究的主要方向。氫能利用,我個(gè)人的觀點(diǎn),主要是靠燃料電池來(lái)推動(dòng),因?yàn)槠嚬I(yè)、運(yùn)載
28、工業(yè)是一個(gè)大的工業(yè),所以,我們的氫能利用可能主要是靠燃料電池來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們說(shuō)氫能是氫能的燃料電池,有版本認(rèn)為是電動(dòng)車的終極的主電源,我強(qiáng)調(diào)的終極主電源是因?yàn)榭赡茉谖磥?lái)的汽車上,燃料電池占很大的一部分,80%,90%,10%,12%可能是電池,鋰電池了,其他電池了,這樣一個(gè)規(guī)模。所以,目前我們要降低燃料電池的成本,發(fā)展氫氣加氫站,是我們主要的努力方向。評(píng)論(0)登錄發(fā)表評(píng)論推薦資訊充氫3分鐘,續(xù)航400公里,福田、廣汽等氫燃料電池汽車亮相佛山氫能,目前在國(guó)際上被認(rèn)為是最清潔的能源之一,基于它無(wú)碳,來(lái)源廣泛及可利用可再生能源獲得的多元化的優(yōu)良特征,正在全球的能源架構(gòu)中逐步崛起。用氫氣作為燃料的燃料電
29、池汽車,行駛百分百零排放,續(xù)駛里程長(zhǎng),補(bǔ)充氫燃料耗時(shí)短,這一先進(jìn)的新能源汽車動(dòng)力技術(shù)也正在世界各地展露頭角,進(jìn)入市場(chǎng)。氫云鏈認(rèn)為我們應(yīng)抓住這一機(jī)遇,全面推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在全球新一輪競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先位置,并助力汽車產(chǎn)業(yè)向更高的臺(tái)階跨越。近日,在佛山南海舉行的2019聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署氫能產(chǎn)業(yè)大會(huì)上,國(guó)內(nèi)眾多車企紛紛亮相自家的氫燃料電池汽車,接下來(lái)就隨氫云鏈一起,現(xiàn)場(chǎng)感受一下!福田歐輝BJ6851氫燃料電池城市客車此次福田歐輝帶來(lái)的是最新研發(fā)的福田歐輝BJ6851氫燃料電池城市客車,主要適用于國(guó)內(nèi)中小型城市道路及大城市支線、城郊公交路況,具有綠色環(huán)保、性能卓越、多重安全、駕乘舒適、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、智能操控
30、等特點(diǎn)。車輛配載氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),能量轉(zhuǎn)換率高達(dá)53%-55%,可實(shí)現(xiàn)零下30度低溫啟動(dòng)、零下40度低溫存放和停機(jī)自動(dòng)保護(hù),氫氣加注10-15分鐘,續(xù)航里程可達(dá)400公里以上。廣汽GACFCEVT汽此次帶來(lái)了它們廣汽研究院最新研發(fā)的廣汽GACFCV此款車主要搭載燃料電池發(fā)電系統(tǒng),將車載氫化學(xué)轉(zhuǎn)化為電能,并聯(lián)合插電型鋰電池,通過(guò)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供滿足驅(qū)動(dòng)車輛所需要的全部能量和功率。外觀方面,此款車由廣汽GS4改裝而來(lái),新車只是在外觀細(xì)節(jié)方面稍作調(diào)整,包括前臉進(jìn)氣格柵及尾門(mén)LOGO內(nèi)加入了藍(lán)色底紋,以彰顯其與眾不同的新能源車型身份。車身尺寸方面,長(zhǎng)*寬*高分別為4510X1852X1677,軸距為26
31、50mm。內(nèi)飾方面,由于現(xiàn)場(chǎng)車門(mén)是鎖住的,無(wú)法觀察到車內(nèi)細(xì)節(jié),但是可以從外玻璃中看到,傳祺GACFCE胴樣延續(xù)了燃油版車型整體內(nèi)飾設(shè)計(jì)風(fēng)格,啟用了GS4PHEV采用旋鈕式電子換擋結(jié)構(gòu),車內(nèi)科技感得到了進(jìn)一步提升。動(dòng)力方面,此款車搭載2只氫氣瓶,電機(jī)功率為50/120KW,電機(jī)扭矩為110/280NM,燃料電池功率達(dá)到40KW,力口氫時(shí)間小于3分鐘,新車的NEDC的續(xù)航里程達(dá)到400公里。除此之外,在戶外展區(qū)還有像佛山飛馳、宇通客車、探索汽車等汽車,則向客商展示了氫能廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。陳丹10-29閱讀2280評(píng)論0造車新勢(shì)力9月銷量榜單出爐:蔚來(lái)高居第一,小鵬威馬緊隨其后在前幾天剛剛公布的新能源
32、汽車銷量榜單里面,前10名里面只有蔚來(lái)ES6一款車型屬于造車新勢(shì)力,讓很多消費(fèi)者感到不解,為什么價(jià)格幾乎是小鵬G3和威馬EX5兩倍的蔚來(lái)ES6,銷量居然會(huì)比后兩者還要高,難道是數(shù)據(jù)錯(cuò)了?為此,特地找來(lái)了中可以說(shuō)國(guó)汽車技術(shù)研究中心公布的數(shù)據(jù),這是把車型的上險(xiǎn)數(shù)量作為最終依據(jù)的銷量榜單,是權(quán)威數(shù)據(jù)了,一起來(lái)看看造車新勢(shì)力又有哪些表現(xiàn)吧!在這份數(shù)據(jù)里面,蔚來(lái)汽車以34.6%的銷量占比高居第一位,小鵬和威馬緊隨其后,第四名是合眾汽車也就是哪吒汽車的母公司,其它新特、云度、前途和電咖汽車加起來(lái)只能占到0.13%的市場(chǎng)份額,可見(jiàn)造車新勢(shì)力的淘汰賽儼然已經(jīng)開(kāi)啟。但是在具體的數(shù)據(jù)中,可以注意到,蔚來(lái)ES8的上
33、險(xiǎn)數(shù)量只有313輛,自從多起“自燃”事件之后,蔚來(lái)ES8的口碑急轉(zhuǎn)直下,同時(shí)也失去了消費(fèi)者的信任,雖然蔚來(lái)汽車積極召回,也沒(méi)有挽回頹勢(shì),再加上最近財(cái)報(bào)出爐,蔚來(lái)大幅虧損的消息,可是不脛而走,也讓蔚來(lái)遭受了更多的質(zhì)疑。所幸的是,在積累了比較豐富的市場(chǎng)營(yíng)銷和造車經(jīng)驗(yàn)之后,蔚來(lái)的第二款車型ES6用銷量證明了自己的實(shí)力,9月上險(xiǎn)量為1659臺(tái),成功超過(guò)了小鵬G3和威馬EX5,也用出色的實(shí)力帶起了蔚來(lái)的銷量,才不至于讓蔚來(lái)滑向更深的深淵。而小鵬G3和威馬EX5其實(shí)也遭遇了不小的問(wèn)題,兩者上險(xiǎn)量分別為1487和1344輛。小鵬G3自從2020款車型上市以來(lái)就沒(méi)幾天安心過(guò),幾乎迭代的改款嚴(yán)重違反了何小鵬先生“慢就是快”的經(jīng)典言論,導(dǎo)致小鵬汽車的口碑急速下滑,本來(lái)很有希望拿下2019年造車新勢(shì)力年度銷量冠軍的小鵬G3,現(xiàn)在又是懸念叢生;威馬EX5也是遇到了“自燃”的問(wèn)題,去年8月和上月的自燃事故,給威馬汽車帶去了非常惡劣的影響,這也證明了家用車消費(fèi)者的容忍度往往比高端車消費(fèi)者更低。雖說(shuō)中汽研的銷量數(shù)據(jù)從客觀上反映了造車新勢(shì)力遇到的種種問(wèn)題,不過(guò)也證明了造車新勢(shì)力想要在銷量上取得更大突破,當(dāng)務(wù)之急還是要先豐富產(chǎn)品矩陣。陳丹10-16閱讀2198評(píng)論09月燃料電池報(bào)告:13款燃料汽車被收錄,多地政府補(bǔ)貼氫能發(fā)展2019年9月9日,工業(yè)和信息化部公布了新能源汽車推廣
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