中国石化主办的氢能应用现代产业链高质量发展推进会暨专家咨询委员会成立大会于5月5日在北京召开。在会上,中国科学院院士、国际氢能与燃料电池协会理事长、清华大学学术委员会副主任以及车辆与运载学院教授欧阳明高表示,未来的重点在于以绿氢制备和燃料电池为引领,实现氢能全产业链的商业化。
欧阳明高指出,当前氢能技术链的关键创新环节是燃料电池/电解装置,必须优先突破。要实现突破,需要基础科学研究的发现,目前的主要任务是选择合理的氢储存和运输技术路线。在氢能价值链方面,战略价值已经得到认可,也引发了氢能的热潮。未来要开发商业价值,绿氢制取的经济性是实现商业价值的关键。在氢能产业链方面,应以绿氢制备的商业价值为推动力,引领多元化和大规模的商业示范应用,带动绿色氢能产业链的全面发展。
欧阳明高表示,目前正通过降低成本来推广燃料电池和氢能,最大的瓶颈就是成本。然而,在近年来,燃料电池发动机的成本已经大幅下降,去年成本已经降到了3000元。预计这个成本2025年将降低到1000元,2030年可以降到500元。
清华新能源团队已经在电解水制氢方面全方位布局了三种技术,分别是SOEC、PEM和AEC。欧阳明高表示,目前SOEC技术仍处于10千瓦级,在成本、寿命和研发进度方面,需要更长时间来提高;PEM制氢技术在商业应用中成本仍然较高,同时,AEC碱性制氢技术仍有较大的创新和提升空间。该团队针对绿氢领域的痛点,在这一领域的产业孵化企业中进行了产品创新和技术突破,为能源企业的绿氢项目落地提供了帮助。
从2001年开始,团队就在国家新能源汽车重大科技专项中承担了燃料电池大客车项目,并在膜电极、电堆、发动机和动力系统四个层次上进行全链条研发,现已全部产业化。孵化企业亿华通在科创板与港股上市,是中国氢能燃料电池领军企业。万台燃料电池发动机工厂位于张家口。在电解制氢方面,清华新能源团队布局了三种不同的电解水制氢装备技术,包括SOEC、PEM和AEC并孵化了氢能科技企业海德氢能,该企业专注于电解制氢与氢储能技术解决方案。
欧阳明高认为,氢能系统的集成和储能是面临着许多挑战的,因为氢产业链太长,每个环节都需要使用各种技术应对多样化的问题。他表示:“为了适应中国的国情,氢能系统需要采用集中式氢储能发电系统。”我国最合适的氢能发电技术路线是采用锅炉氢掺烧,逐步提高氢气掺混比例。中国先针对西北部的大型能源基地,特别是集中式的大型风电和光伏基地调整调峰煤电厂,实现锅炉的氢掺烧。
根据国际长时储能委员会的分析,为了实现未来10%的可再生能源发电量进行长周期转移,需要采用长时储能技术。中国未来需要储存1.5万亿千瓦时的能量,其中大部分需要采用氢储能技术。
欧阳明高表示,“国情决定路线,场景定义产品”。新能源发展的路线与国情息息相关,而技术创新则是由绿氢领域的实际场景需求所推动的。科技创新将会长期支持能源企业实现氢能事业的可持续发展。