位于苏州吴中区的氢洁电源作为上海博氢新能源科技有限公司的研发心脏,多年来潜心研发甲醇重整制氢燃料电池,这是在氢燃料电池基础上发展起来的更新一代的环保型燃料电池。2009年到2014年间,我司坚持探索氢燃料电池,究竟是何原因促使我司研发方向转向甲醇重整燃料电池呢?在这里需要先介绍一下氢燃料电池的发展现状。
2018年5月11日,李总理到日本考察期间参观了丰田Mirrai,让氢燃料电池汽车小小地燃烧了一把。毫无疑问,中国的能源变革也被推到风口浪尖上!
看起来氢燃料电池在中国的发展前景是美好的,但要想真正实现氢燃料电池在我国商业化推广,最大的瓶颈是什么?
第一个就是加氢瓶颈。据亚化咨询数据显示,全球截至2017年底共有328座正在运营的加氢站,其中欧洲139座,亚洲118座,而亚洲118座中有91座坐落于日本。北美68座(其中39座位于美国),南美1座,澳大利亚1座,阿拉伯联合酋长国1座。中国共有12座,另有21座在建设中。加氢站的投资是和普通加油站乃至充电站的投资是不可比拟的。加氢站的基础设施主要包括氢压缩机、蓄压器、冷冻机等,据国际氢能燃料电池协会副秘书长王菊计算,以每天加氢能力为1000kg(10h)的固定式35MPa加氢站为例,初始投资金额1590-2000万人民币,这不包括土地成本和供氢长管拖车等后期运营成本。一个加氢站的建设和运行成本要上千万美元。我国国土面积约是日本的25倍,运营中的加氢站个数是日本的八分之一,即使是在资金和政策的推动下,对于普通人来说,氢燃料电池车距离“能开上路”还有一段等待时间!
第二是安全性方面。氢气的爆炸极限是4.0%-75.6%(体积浓度),既如果氢气在空气中的浓度达到4.0%-75.6%之间遇明火就会爆炸,氢气管理任何环节如若出现泄漏,将引发严重事故。这也是好多地方不敢批加氢站的原因。另一方面,虽然国家和地方政府鼓励和支持加氢站的建设,但加氢站的“准生证”很难拿到。就加氢站而言,其归口管理仍未明确。
第三氢气环保性方面。普遍认为氢气是环保的,但氢气的生产,运输和存储过程需要消耗大量能量。与传统的汽柴油燃料不一样,氢气的成本90%在于运输与存储,氢气储存技术的滞后极大程度上限制了其的应用,特别是在交通工具上的应用。而后者要求系统储氢能力必须达到6.5wt%(重量百分比)。据报道,美国能源部所有氢能研究经费中有50%用于氢储存方面。氢的储存方法有高压气态储存、低温液态储存和固态储存3种。目前大规模应用的方法是高压气态储存,氢气的压缩压力是在200-350MPa之间,要知道高压容器对于安全生产来说那就是定时炸弹。而液态存储能耗巨大,需要将氢气冷却到零下253摄氏度以下,氢液化所需能量为液化氢燃烧产热额的30%,且存在蒸发损失。从技术角度分析,纯氢燃料在我国真正发展起来还有很长一段征程。我司的研发方向是找到真正环保经济又适合我国国情的新能源电池,那就是氢燃料电池的升级版——甲醇重整制氢燃料电池。下一篇,将向大家重点介绍甲醇燃料电池是如何规避纯氢燃料电池诸多缺点的。敬请关注!