中石化新能源制氢(中石化新能源制氢)
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2024-01-04 11:27:10
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当前,固态锂电池和氢燃料电池两大技术已成为新能源汽车产业发展的重要技术路线。二者争锋,各有利弊,我国新能源汽车布局该何去何从?

氢云链认为,固态锂电池技术相对成熟,有一定商业化基础;而氢燃料电池在长途、重载方面有望率先取代燃油车。

具体来看:

●锂电池产业基础雄厚,但固态电池技术有待升级

固态锂电池技术是目前车用动力电池取得能量密度突破的重要方向。固态电池具备离子电导率高、机械强度高以及能量密度高等优势,受益于国内锂电池领域原有的技术积累和产业资源,可实现批量化生产且成本较低。固态电池在安全性与能量密度方面具备很大潜力,但是还需开展大量的研究工作改善电极/电解质界面、固体电解质加工以及化学稳定性等问题,弥补其低温条件下续驶里程锐减、充电困难、温控系统能效高等缺陷。

●氢燃料电池性能优势明显,但核心技术缺失、配套建设不足

氢燃料电池作为另一个发展分支同样深受业界推崇。氢燃料电池具有重量轻、寿命长、能量密度高、补给时间短、续航里程更长以及不受环境影响等特点。但其关键部件质子交换膜、催化剂、双极板等核心技术长期被国外垄断,严重制约产业发展,而且国内尚未形成制氢、储氢、加氢充分配套的氢能生态链,氢能基础设施建设不足,短期内难以大范围推广。

●两种动力技术路线潜在应用优势各有不同

国内新能源汽车发展环境复杂,需求各异,固态锂电池和氢燃料电池两种技术路线拥有各自的优势和短板,面向实际应用各显潜力。

就能源分布、气候、地域以及区域功能性差异来看,两条技术路线分别有用武之地。首先,国内煤矿资源分布不均,近50%的煤炭资源分布在华北地区,另有约30%的储量在我国西北地区,而华东、西南等地区则少有煤炭资源。华北和西北地区电厂的多余产能可通过充电桩为固态锂电池汽车提供动力来源,达到燃油代替和提高电力利用率双重效果;

据统计2018年我国平均弃风率为7%,主要集中在新疆、甘肃、西藏等地区,随着制氢技术的发展,这些未被利用的资源可以转化为氢气,并以压缩气态储氢、液化储氢等方式储存起来。因此当地丰富的可再生能源为发展氢燃料电池汽车提供了得天独厚的条件。其次,现有固态电池技术暂无法满足东北等高寒地带的应用需求,而氢燃料电池可作为替代技术在这些地区优先发展。再次,就地域条件而言,华东地区城市分布较为集中、发展迅速,用车数量持续上升且短途交通线密集,适宜发展固态锂电池汽车。此外,港口加氢站集中布局难度相对较低,可针对停泊在港口的商用车进行转型,在港口布局氢能产业;高速公路等沿线服务区也便于设立油氢混合站,打造氢能城际高速,实现加氢站与加油站、加气站和充电站多站合一的布局。

氢云总结:

根据汽车种类及用途的不同,两种技术也各有所长。家用乘用车、公交车数量庞大,行程较短,更适合装载高能量密度、小体积的固态锂电池。而且相比氢燃料电池,固态锂电池技术相对成熟,具备一定商业化基础,可满足乘用车及公交车的高需求量。商用车、物流车以及重型卡车需要充足的乘用空间和长续航能力,装载固态锂电池会占用空间并增加负重,而氢燃料电池本身质轻,燃料借助外循环进入车体提供动力,在长途、重载方面实为取代燃油动力的首选。

此外,加氢体系适合集中布局,与长途、重载车集中存放的特点不谋而合,这可以大大提升加氢站利用的效率,降低维护成本。

能源巨头壳牌、申能联手布局上海氢能赛道会产生何种“化学反应”?

1、隆基股份

2、阳光电源

3、宝丰能源

4、晶科科技

5、大唐集团

6、亿利洁能

7、利用太阳能的制氢系统包括光解制氢、太阳能发电和电解水制氢。太阳能制氢发展近30~40年。太阳能制氢的研究主要集中在以下技术:热化学制氢、光电化学分解、光催化、人工光合作用和生物制氢。

8、在制氢方式中,化石燃料制氢占全球的90%以上。化石燃料制氢主要采用蒸汽转化和变压吸附相结合的方法生产高纯氢气。电能电解水制氢也占一定比例。太阳能制氢发展近30~40年。太阳能制氢的研究主要集中在以下技术:热化学制氢、光电化学分解、光催化、人工光合作用和生物制氢。

1、早在2018年,隆基就开始关注和布局可再生能源电解制氢。近三年来,隆基与国内外知名科研机构和权威专家进行了深入的研发合作,在电解制氢设备、光伏制氢领域形成了技术积累。 2021年3月末,全资子公司隆基绿能创投与上海朱雀投资共同成立西安隆基氢能科技有限公司,开展氢能产业化布局。

2、逆变龙头太阳能是国内最早开展光伏制氢研究的光伏上市公司之一。公司表示,已成立专门的氢能事业部,并与中科院大连化学物理研究所在先进的PEM电解制氢技术、可再生能源与电解制氢一体化、氢能优化等方面开展深度合作。生产系统等

3、2019年以来,高端煤基新材料龙头企业宝丰能源启动制氢项目。 2020年4月,公司“太阳能电解水制氢、储能及综合应用示范项目”在宁夏宁东基地开工建设。该项目将涉及太阳能电解水制氢、氢储运、加氢站、氢能运输示范应用、与现代煤化工耦合生产高端化工新材料等多个领域。

4、2019年,晶科科技表示:“到2025年,‘光伏+储能’制氢系统技术的巨大进步将具有大规模应用的经济可行性”。为此,公司国内外布局:在国外,公司与空气产品签署2020年战略合作协议,双方在光伏新能源领域开展合作,将“制氢”与“绿色电力”结合起来。 ”;在中国,公司着力推进可再生能源制氢项目的实施。

希望能够给到你帮助。

7月29日,能源巨头壳牌(中国)有限公司(下称壳牌中国)宣布与申能(集团)有限公司(下称申能集团)旗下上海申能能创能源发展有限公司成立合资公司mdash;mdash;上海申能壳牌新能源有限公司,双方将通过该合资公司在上海投资建设加氢站网络。

据了解,该合资公司未来5年内将在上海及长江三角洲地区建成6至10座加氢站,到2030年将打造30座加氢站,每天可以为约3000辆燃料电池卡车或公交车供应氢气。

短期内,这些加氢站将使用来自当地化工行业的低排放工业副产氢。中长期,壳牌中国和申能集团将探索机会直接参与绿氢生产,并为这些加氢站供应绿氢。

近些年来,壳牌与申能集团在氢能赛道动作不断。且值得一提的是,就在壳牌中国和申能集团官宣合作的前夕,上海正式发布《上海市碳达峰实施方案》,提出要培育壮大氢能等绿色低碳循环相关制造和服务产业。而壳牌中国和申能集团的合作,无疑会对上海氢能产业发展带来化学反应。

两大龙头加速布局氢能赛道

随着低碳净零排放的呼声高涨,发展清洁能源迫在眉睫。这其中,作为十四五现代能源体系的关键一环,氢能扮演着不可或缺的角色。

2022年3月,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)》,明确氢能是未来国家能源体系的组成部分、是战略性新兴产业的重点方向,要充分发挥氢能清洁低碳的特点,推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。

与此同时,北京、上海、河北、江苏等地也紧锣密鼓地制定氢能产业发展计划,氢能发展地方潮涌。

在氢能产业蓬勃发展的背景之下,壳牌与申能集团也将布局氢能赛道,视作转型抓手。

壳牌是一家全球化的能源和化工集团,主营业务是开发非常规天然气、研发化工产品、差异化成品油及煤气化技术等。申能集团主要从事电力、燃气等生产供应和能源基础设施的投资、建设和管理。

早在2007年,壳牌联手同济大学等各方在上海市嘉定区安亭镇建立加氢站,这是上海第一座加氢站。

2020年11月13日,张家口市交投壳牌新能源有限公司成立,这是张家口市交通建设投资控股集团有限公司与壳牌成立的合资公司。2022年1月8日,该合资公司启动了一期2万千瓦的电解水制氢项目,而二期产能将扩大至6千万千瓦。该项目是世界上最大的电解水制氢项目之一,在北京冬季奥运会期间为张家口赛区的氢燃料电池车提供约50%的绿氢供应。

2022年6月20日,华泰证券股份有限公司与壳牌签署战略协议,将在能源转型和低碳领域深入合作。紧随其后,7月29日,壳牌中国与申能集团成立合资公司发展加氢站网络。

事实上,壳牌的氢能棋局遍布全球。在美国加州,壳牌与丰田、肯沃斯合作,开发三个大型加氢站;在德国莱茵兰,壳牌启动了欧洲最大的氢能质子交换膜电解槽项目,开始生产绿氢。

申能集团则提出三纵三横氢能发展战略。三横是指,第一横打造上海氢能基地,第二横建设省外氢能产业链应用一体化基地,第三横能打造多场景应用。

三纵则是上游以氢气制备为中心,关注绿电制氢、生物质能制氢等,布局电解槽技术及相关企业;中游以氢能储运为中心,聚焦高端氢能储运装备研发、生产与服务;下游以燃料电池电堆为中心,打造申能燃料电池产业集群。

根据21世纪经济报道记者的梳理,申能集团在氢能的投资遍布制储运加用等环节,涵盖瑞必科、浙江蓝能、氢晨科技、鲲华科技、氢蓝时代等企业。

此外,申能集团也将自身的氢能生态圈扩散至全国。如在上海临港四团,申能集团在中日产业园开展绿色制氢示范项目mdash;mdash;光伏制氢、加氢一体化项目。

在山西,申能集团与吕梁市政府在推进氢能产业发展等方面开展合作,与煤化工龙头企业潞宝集团合资设立山西长申,开展制氢、加氢站建设运营、车辆运营等业务。

在内蒙古包头,申能集团联合包头地方政府、远见能源及包钢集团,共同研发氢能生产技术,加快能源转型。

壳牌联姻申能的区域效应

根据双方的合作计划,壳牌中国与申能集团联合建成的加氢站网络,将在2030年达到30座加氢站,每天可以为约3000辆燃料电池卡车或公交车供应氢气。21世纪经济报道记者了解到,短期内这些加氢站将使用来自当地化工行业的低排放工业副产氢,壳牌和申能在未来也将探索机会直接参与绿氢的生产。用工业副产氢是一个比较切合实际的策略,这个氢比较便宜,但是工业副产氢的问题是无法无限制供应,副产的量取决于主产品的多少,如果短期内氢的需求量不大,壳牌和申能的策略是对的。中科院上海微系统所与信息技术研究所教授、研究员于庆凯接受21世纪经济报道记者采访时说。

从长远规模化制氢发展来看,目前我国提倡的可再生能源制氢方向是正确的。于庆凯表示。

而针对此次合作,壳牌也显然看中了区域市场。

今年5月份,《上海市中长期氢能发展规划(2022-2035年)》(下称《规划》)落地。《规划》指出,上海市氢能产业的发展目标为,到2025年,产业创新能力总体达到国内领先水平,氢能在交通领域的示范应用取得显著成效。建设各类加氢站70座左右,燃料电池汽车保有量突破1万辆,氢能产业链产业规模突破1000亿元;到2035年,产业发展总体达到国际领先水平,建成引领全国氢能产业发展的研发创新中心、关键核心装备与零部件制造检测中心。

壳牌表示,上述加氢站网络建成后,将加速燃料电池汽车在上海和长江三角洲地区的公路货运、公共交通、市政服务、港口等领域的应用,并助力上海国家燃料电池汽车示范应用城市群的发展。

希望能发挥各自优势,做好基础设施建设,打造安全、可靠、先进的氢基础设施,协同更多力量助力氢能产业发展,为服务国家和上海能源转型做贡献。申能集团党委书记、董事长黄迪南也表示。

近些年,能源巨头们在可再生能源制氢上圈地发力,如中国石化在中原油田启动首次兆瓦级电解水制氢项目;在新疆启动我国首个光伏绿氢示范项目;宝丰能源投资10亿元在宁夏宁东设立全资子公司,通过太阳能发电制取绿氢;隆基股份投资100亿元研究电解水制氢,初期达到年产500兆瓦。

不仅在制氢领域,大佬们在氢气储运用等环节加大投入,促进能源应用转型。如中石化2021年开始建设1.2万吨/年48K大丝束碳纤维项目,将此种新型材料应用于氢储运环节,将提高氢气储运设备的性能;中国能建投资214亿建设4000兆瓦风光储氢一体化项目等。

一个新兴的优质行业开始肯定会发展过热,但氢能产业的未来可以期待。于庆凯说。

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