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中国科学院院士欧阳明高谈为什么选择在张家口发展氢能?

时间:
2019-06-12 
 


2019年6月12日,由张家口市人民政府主办,张家口市发展和改革委员会、张家口氢能与可再生能源研究院承办的“氢能张家口建设规划发布会暨UNDP授牌仪式、氢能产业项目签约会”在北京民族饭店举办。

中国科学院院士、张家口氢能与可再生能源研究院首席科学家欧阳明高发表主旨演讲。

1.为什么发展新能源和新能源汽车

首先,欧阳院士指出新能源汽车是新能源的一部分,应当从新能源的发展来看新能源汽车。具体来说,就是汽车发展的三大趋势电动化、低碳化和智能化,都与能源密不可分。

电动化是动力革命,当前锂离子动力电池发展较快较好,10年内能量密度提高2倍,成本下降80%;氢燃料电池技术取得革命性进展,再过3到5年基本趋于成熟;混合动力在未来市场上也会占据重要位置,在相当长时间内还会存在。

上述三种动力构型的车辆,在全生命周期里的效率相差不大。但当电动化与能源低碳化结合,才能真正实现低碳或者近零排放。锂离子电池和氢燃料电池与可再生能源匹配的优势就会凸显出来。纯电动汽车可能是更适合分布式可再生能源,尤其是锂离子储能电池跟分布式光伏是绝佳搭配,在未来发展的空间非常大。对于大规模可再生能源生产,氢能把可再生能源变成氢气是一个全球认同的主要的可再生能源储存手段,与其他储能手段相比,氢能各方面都有比较优势。

关于氢与电的关系。氢能是未来在可再生能源背景下的两个主要能源载体之一,另一个是电。我相信电一定还是主体,氢不可能超过电。有人将氢能跟石油、天然气、煤炭放在一块,我觉得不是这样,因为氢能只是一个能源的载体,是二次能源,不是一次能源。二次能源来看,主要的载体现在就是电,将来就是氢,这是能源的载体,不是能源的源头。

总之,分布式储能需要锂离子电池和纯电动汽车,集中式、长周期、大规模的储能需要氢能以及燃料电池。因此汽车动力跟能源就连成了一个紧密的配合,来实现的能源低碳化。

2.发展氢能的机遇与挑战

机遇:2030年中国氢燃料电池汽车的市场规模达100万辆,主要还是商用车,乘用车不会太多,另外还有轮船、飞机、专用车等,还有发电,作业机械。并不替代纯电动乘用车。

挑战:氢的储运是个大问题,现在还用的是50到100年前的工艺和技术。目前主流是高压气态储氢,到2030年过渡到液氢后者高压深冷气氢,现有的固态储氢没有找到主流的技术。

3.研究团队的主要工作

我们团队建有清华大学电池安全实验室,主要研究电池安全性,尤其是高比能量锂离子电池的安全性。这并不是说纯电池因为安全问题就搞不下去了,绝对不是,一切的问题都需要科技来解决,现在这个问题是可以通过科技解决的。

混合动力技术,主要是电控是我们的一个研究方向。

第三就是氢燃料电池。孵化出来的亿华通已经在张家口落地,还布局了制氢和上游电堆。

4.选择在张家口发展氢能的原因

第一,张家口是中国唯一的可再生能源国家示范区。拥有丰富的可再生能源,而氢能的发展必须在可再生能源的大背景下才可以发展。另外,张家口拥有丰富的光伏资源,可以将锂离子电池与氢燃料电池做成大的集成系统,张家口拥有绝佳的自然资源。

第二,张家口是氢能示范的绝佳基地。首先2022冬奥会亿华通将与丰田、福田合作要做2000多辆燃料电池大客车, 这是树立张家口氢能与可再生能源的一个绝佳的机会。其次,张家口冬季寒冷的气候,燃料电池汽车相比纯电动汽车能够凸显出对低温的适应性。

第三,张家口距离北京很近,容易做到产业链整合和科技资源整合。氢能燃料电池还需要氢能科技突破,还需要制定法规标准,还需要有复杂的检测。氢能燃料电池包括燃料电池本身,包括氢瓶,都需要非常复杂的检测,需要大规模的设备投入,耗氢量太大。所以张家口提供了一个非常好场所进行测试,研究和制定国家标准。因为离北京近(高铁修通后一个小时到张家口),可以把整个科技资源在氢气这块集中到张家口,而且是全球节能科技资源的组合,不光是中国。因为氢能的发展需要科技资源,包括研究、测试、试验评价和示范应用,都需要有一个地方来做。我们其实有一个小小的愿望,是要在那儿建国家的研究、测试、评价、示范综合平台。因为从国家需要的角度看,没有这样的东西,氢能如果遍地开花就很容易出事。

氢能燃料电池产业链的整合工作主要是北京清华工业开发研究院,他们专门成立了一个基金,在整合全球的氢能燃料电池产业。清华工研院准备将全球最好IV型瓶和100MPa的储运技术引到张家口,我们需要全球资源的整合,氢能是要全球共同努力,我们的目标是希望以张家口为一个点,以点带面,甚至在全球打响氢能张家口的品牌。

记者:时政新闻 王君

张家口手机台 林洁

编辑:张家口手机台 寒冰


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