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氢云新能源研究院院长魏蔚:做液氢全产业链的先行示范者

近几年来,随着氢能应用技术的不断发展,氢能产业的发展受到世界各国的高度关注,美国、日本、德国等发达国家相继将发展氢能产业提升到国家能源战略高度。2016年中国发布《能源技术革命创新行动计划(2016—2030年)》,正式将氢能产业纳入国家能源战略。

当前,氢能可广泛应用于燃料电池车辆、发电、储能,也可掺入天然气用于工业和民用燃气。氢能作为清洁的二次能源,能够部分替代石油和天然气,成为能源消费的重要组成部分,已被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。

然而,目前氢能行业的发展依然面临着关键技术难度大、生产成本高、安全性差等诸多问题。因此,如何更好地开发和利用氢能,成为当前亟待解决的重要议题。

11月13日,由中国高科技行业门户OFweek维科网、高科会主办,OFweek氢能网承办的“OFweek 2018中国氢能行业高峰论坛”在深圳隆重举行。借此时机,OFweek氢能网特意采访了张家港氢云新能源研究院有限公司院长魏蔚博士,就氢能和燃料电池技术的发展现状、企业发展、未来市场前景等行业热点问题进行了深入的交流与探讨。

张家港氢云新能源研究院有限公司院长魏蔚博士接受采访(图)

OFweek氢能网:当前各种氢气路线百家争鸣,液氢的优势有哪些?

魏蔚:液氢的优势,主要在于规模化的成本优势以及品质优势。规模化的成本优势,是指只有到达一定规模后才具有成本上的优势。但在市场开展前期,由于液氢气化和损耗的原因,当液氢用量不稳定而且用量少的情况下,其损耗会比较多。所以只有当到达一定规模和稳定用量之后,它才会彰显出比高压、常温常压以及其他任何一种储氢、运输和加氢方式更加高效和节能的全产业链优势。如果未来燃料电池汽车走向规模化和市场化,液氢的规模化经济优势就能显现出来。

另外,液氢的节能性体现在全产业链生产时能够实现节能。如果单纯只是对比某一个环节,特别是上游环节,那它的耗能非常高,这是因为低温液化方式是最耗能的。但是到了运输环节,再到加氢环节,液氢的能耗会越来越低,尤其是它最大的优势在于终端加氢站的规模优势上。所以对于液氢来说就是全产业链生产的优势。因此,液氢适合量产车型和大规模的商业应用,在十万甚至百万辆汽车的级别,液氢的经济性优势就会非常明显。

实际上,对车厂来说,一旦一个车辆定型之后,他的量产速度是非常迅猛的。定型一个车非常难,但是定型之后批量生产是很容易的。车辆推广应用的发展不是线性发展,而是会在某一个时间点爆发,但目前其他任何一种储氢和运输方式以及加氢站都无法应对这种爆发。

而对于液氢储氢型加氢站来讲,只需要一天到达200公斤的销量规模,就可以保本。而如果同一个加氢站的日加氢量到达2000多公斤,即从200公斤到2000公斤,扩大10倍的加氢能力,仍不需要再新增储氢设备(仅需要新增加氢设备)。而高压加氢站是做不到这点的,何况高压加氢站的极限加氢能力和加氢速度也是受限制的。

此外,建设加氢站之类的基础设施,是需要有前瞻性的,至少3-5年以后都还能使用。比如说2025年建设的加氢站能够应对2030年的发展形势。与修高速公路、大桥一样,基础设施的布局要超前至少5年,这也是为什么液氢站的建设要提前布局的原因。

OFweek氢能网:国内液氢技术实力和应用推广实况如何?限制其大规模推广的因素有哪些?液氢技术水平和国外技术相比存在多大的差距?

魏蔚:目前,国内液氢的储存和运输在航天领域里已经得到验证,在使用和管理等方面是没任何问题的,但在航天领域技术方面的海外交流上有所限制。对民营企业来讲,在民用方面可以和国外企业进行技术引进和技术交流。事实上,目前国内液氢的技术实力除了在大规模氢液化工厂上还比较薄弱外,其他后端技术在国际上不能说是一流,至少二流水平也是可以达到的。

其实,生产制造能力在中国并不难,而限制燃料电池汽车大规模推广的因素主要还是基础设施建设。加氢站和加油站一样,想要改变车辆的方式,就得从配套的基础设施开始改变。就像纯电动汽车需要建设充电桩一样,加氢站的建设和布局就是一大问题。此外,加氢站的基础设施还涉及到上游部分如液化工厂、氢气的净化提纯工厂等。中国目前氢源不缺乏,但是高纯度、高品质的氢比较缺乏。总体来说,限制液氢大规模应用的瓶颈在于储存、运输和加氢站的基础设施建设上。

与德国日本相比,国内在燃料电池汽车如乘用车领域,在电堆的密度、寿命、成本、储氢系统效率等方面还有很大的差距。目前第一梯队在德国欧洲,第二梯队在美国和日本,中国排在第三梯队。虽然目前国内氢能发展火热,但实际水平还是有差距的。不过氢能行业发展时间还都不长,所以这个差距不会像其他技术领域存在几十年差距一样。因此,通过技术引进和全球化的技术采购,国内进行消化吸收,是可以逐渐缩小技术上的差距。

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