目前,氢能的重点发展方向有哪些?

2024-04-28

1. 目前,氢能的重点发展方向有哪些?

全球变暖和环境污染对能源的使用提出了新的要求,氢能作为清洁能源之一,被誉为21世纪最具发展前景的二次能源,发展氢能是达成全球日益严峻的减排任务的重要举措。目前,氢能的重点发展方向有:1.氢的制取与储运;2.燃料电池性能的提高与成本降低;3.加氢站的建设;4.氢能助推可再生能源的发展。

目前,氢能的重点发展方向有哪些?

2. 氢能源的发展前景

发展前景:作为一种来源广泛、清洁低碳、应用场景丰富的二次能源,氢能有利于推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展。近年来,氢能及氢燃料电池产业逐步成为全球能源技术革命和未来能源绿色转型发展的重要方向。【拓展资料】特点:氢能是公认的清洁能源,作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。21世纪,我国和美国、日本、加拿大、欧盟等都制定了氢能发展规划,并且我国已在氢能领域取得了多方面的进展,在不久的将来有望成为氢能技术和应用领先的国家之一,也被国际公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是所用的能源如石油、天然气、煤,石油气均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源。随着化石燃料耗量的日益增加,其储量日益减少,终有一天这些资源、能源将要枯竭,这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是这样的二次能源。氢位于元素周期表之首,原子序数为1,常温常压下为气态,超低温高压下为液态。作为一种理想的新的含能体能源,它具有以下特点:1.重量最轻:标准状态下,密度为0.0899g/L,-252.7℃时,可成为液体,若将压力增大到数百个大气压,液氢可变为金属氢。3.导热性最好:比大多数气体的导热系数高出10倍。4.储量丰富:据估计它构成了宇宙质量的75%,它主要以化合物的形态贮存于水中,而水是地球上最广泛的物质。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。5.回收利用:利用氢能源的汽车排出的废物只是水,所以可以再次分解氢,再次回收利用。6.理想的发热值:除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142351kJ/kg,是汽油发热值的3倍。7.燃烧性能好:点燃快,与空气混合时有广泛的可燃范围,而且燃点高,燃烧速度快。8.环保:与其他燃料相比氢燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物质,少量的氨气经过适当处理也不会污染环境,氢取代化石燃料能最大限度地减弱温室效应。9.利用形式多:既可以通过燃烧产生热能,在热力发动机中产生机械功,又可以作为能源材料用于燃料电池,或转换成固态氢用作结构材料。10.多种形态:以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求。11.耗损少:可以取消远距离高压输电,代以远近距离管道输氢,安全性相对提高,能源无效损耗减小。12.利用率高:氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患,利用率高。13.运输方便:氢可以减轻燃料自重,可以增加运载工具有效载荷,这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。

3. 氢能的未来是怎样的?有机会更深入到正常人的生活中吗?

氢能的未来发展前景十分地广阔,因为氢能有诸多的优势,世界各国开展了对氢能的广泛的研究,并且一些技术已经深入到了人们的生活中。
一、氢能的优势氢气燃烧热值三倍于汽油,三点九倍于乙醇,四点五倍于焦碳,氢气的燃烧只产生水和少量氨气,这是地球上最清洁的能源,而且资源丰富、可持续发展性强。
氢能也是宇宙中最广泛的物质,占整个宇宙75%的质量,氢能有望在21世纪成为全球重要的能源,其生产、储存、运输和应用技术也是21世纪的热点。
二、世界各国开展了广泛的研究氢能的诸多优势,使氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,人类对氢能应用自200年前就开始了,到20世纪70年代世界上许多国家和地区就广泛开展了氢能研究。
“氢经济”概念是在1970年由美国通用公司技术研发中心提出的。美国斯坦福研究院于1976年进行了一项关于氢能经济的可行性研究。
中国在氢能源方面的研究和发展可以从上个世纪60年代初期开始,中国的科研人员为了发展自己的空间技术而深入了对氢能的研究和探索。
三、氢能汽车说起氢能的实际应用,在中国大家最容易接触到的就是氢能汽车。我国首批进口氢燃料电池车用于了2022 年北京冬奥会。
在运输服务上,奥组委尽量使用清洁能源汽车,降低二氧化碳排放,并促进氢燃料汽车的推广。与电池动力汽车相比,氢燃料电池汽车的优势在于其能量利用效率高、燃料添加速度快、续航时间长。
例如:氢能源汽车的加氢时间仅需10至15分钟,12米氢燃料客车赛时环境续航可达630公里。

氢能的未来是怎样的?有机会更深入到正常人的生活中吗?

4. 氢能源发展规划

法律分析:氢能发展现阶段已经被列入我国重中之重未来发展的1项领域,尤其全球气候变暖和环境污染问题对能源使用需求产生新的要求,全世界日益严峻的节能减排任务,氢能是最理想化的清洁能源,是现如今最有发展潜力的可再生资源,氢能的发展前景也引起了世界范围内的高度重视。
法律依据:《中华人民共和国城乡规划法》
第十四条 城市人民政府组织编制城市总体规划。
直辖市的城市总体规划由直辖市人民政府报国务院审批。省、自治区人民政府所在地的城市以及国务院确定的城市的总体规划,由省、自治区人民政府审查同意后,报国务院审批。其他城市的总体规划,由城市人民政府报省、自治区人民政府审批。
第十五条 县人民政府组织编制县人民政府所在地镇的总体规划,报上一级人民政府审批。其他镇的总体规划由镇人民政府组织编制,报上一级人民政府审批。

5. 长城旗下未势能源解读中国氢能产业 五大趋势助氢能社会发展


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6. 氢能源以后发展趋势如何

氢是二次能源,不可能自己存在,必须用分离的方法。目前使用最多的方法就是电解水,此外,还有一些生物制备方法也可以作为产氢的方案。风能、潮汐能、核能和太阳能等都要先转化成电能然后再通过电解的方法分解出氢。氢能的最大优势就是可以储存,而电能则无法储存。同时,氢很轻,1立方米的液氢只有约70千克,但是能量密度很高。当今世界开发新能源迫在眉睫,原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤,均属不可再生资源,地球上存量有限,而人类生存又时刻离不开能源,所以必须寻找新的能源。氢作为能源有许多优越性。水通过光分解可制得氢,水是取之不尽,用之不竭的原料,又十分低廉,地球的表面是水,储量很大。氢燃料燃烧后又生成水,是一种燃烧无害、十分清洁的能源。氢在储存、输送上比电力损失小,而且氢燃烧热值高1kg氢燃烧产生的热量相当于3kg汽油和4.5 kg焦炭的发热量。但是在实际的应用中。氢的存储与运输,以及利用太阳能分解水制取氢,一直是制约氢能发展的问题,时至今日,氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来,相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油,用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。氢汽车靠氢燃料、氢燃料电池运行也是沟通电力系统和氢能体系的重要手段。目前,世界各国正在研究如何能大量而廉价的生产氢。利用太阳能来分解水是一个主要研究方向,在光的作用下将水分解成氢气和氧气,关键在于找到一种合适的催化剂。如今世界上有50多个实验室在进行研究,至今尚未有重大突破,但它蕴育着广阔的前景

7. 氢能产业或于2025年迎拐点 无碳制氢是大方向

作为一种理想的清洁能源,又有望在汽车上推广应用,近年来,氢能产业及氢燃料电池汽车的热度居高不下。10月15日,氢燃料电池汽车发展再次迎来积极信号,工信部在《关于政协十三届全国委员会第三次会议第1438号提案答复的函》中提到,工信部高度重视氢燃料电池汽车发展,下一步,将加快推进《新能源汽车产业发展规划(2021–2035年)》报批发布工作,明确氢燃料电池汽车的发展目标和重点任务。从这则消息来看,氢燃料电池汽车的发展有望尽快迎来国家层面的发展规划。

图片来源:工信部
事实上,我国氢能产业正在快速发展,中央及地方支持政策密集出台。据中国电动汽车百人会统计,截止今年6月,全国范围内省及直辖市级的氢能产业规划超过 10 个,地级市及区县级的氢能专项规划超过 30 个,包括广东、江苏、山东、安徽、四川等在内的众多省市都推出了相应的推广补贴政策,各地方政府纷纷设立加氢站建设目标,并从产业产值、氢燃料电池汽车推广、固定式发电应用等方面提出了发展目标和行动计划。
不过,从全产业链角度而言,我国氢能产业仍处在发展初期,产业链中许多方面还面临着一些瓶颈有待突破。
氢原料成本较高
目前,我国氢燃料汽车应用已在部分地区实现了小规模化运营,且主要集中在商用车领域,截至今年8月,我国已有43家氢燃料电池车企的相关车型进入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》。其中,中通客车、上海申龙客车、东风汽车集团在目录车型数量中排名前三。

10月15日,中通客车控股股份有限公司党委副书记、总经理彭锋在2020氢能产业发展创新峰会上说,“中通客车在燃料电池方面整体运行效果不错,随着氢燃料电堆的技术在前进,今年12米的车只要4公斤氢燃料就可以达到一百公里,如果燃料氢价格下降到20元/公斤,氢燃料汽车将会比柴油车要便宜。如果氢燃料汽车大规模推广之后整个产业链条把成本降下来,那么燃料电池汽车率先在公交车方面推广会比较快。”在彭锋看来,氢原料的购置成本目前太高,大约80元/公斤,这是制约氢燃料电池汽车规模化发展的关键因素之一。
关于供应链的成本考量,上海捷氢科技有限公司总经理卢兵兵亦有共鸣,他认为,燃料电池分成三大分系统,电堆、辅助系统、以及储氢系统。到今年年底,我国燃料电池里面的材料有能力实现量产和国产化,但在储氢方面,碳纤维生产企业仍然较少,目前碳纤维主要依靠进口。此外,高压的阀件国产化还没有突破,导致价格极高。氢能发展如果要迎来拐点,燃料电池相关材料的国产化是关键。
发展氢能要置于“无碳绿氢”的目标下
“氢能的生态是一个氢供应链,包含制、储、加三个部分,应用链主要是交通的应用链。从目前来看,应用链已经走在了前面,短板是氢的供应链。关于制氢,最根本的标准一定是要减少碳排放。” 北京清华工业开发研究院副院长、滨化集团股份有限公司董事长朱德权说。

北京清华工业开发研究院副院长、滨化集团股份有限公司董事长朱德权
图片来源:中国电动汽车百人会
众所周知,氢能作为一种二次能源,是推动传统化石能源,清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想能源。从产业链方面来看,制氢是源头,氢气需要人为后期制备。目前行业中公认有两种制氢方式,一种是化石能源(煤和天然气)制氢,一种是电解水制氢。在化石能源制氢中,煤制氢目前应用占比超过其他制氢方式,在当前我国煤化工行业较为成熟的背景下,煤制氢产量大且分布范围广。不过,煤制氢过程会排放大量的二氧化碳,需要碳捕集、封存和利用技术设备加以控制。而电解水制氢过程不存在碳排放,工艺简单,但成本较高。从环保角度来说,电解水制氢更适用于长期发展。
在制氢方面,行业内已有“灰氢不可取、蓝氢方可用、废氢可回收、绿氢是方向”的制氢技术路线,工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中也表示,发展氢能必须要置于实现2030年二氧化碳达峰和2060年碳中和这两大目标下,绝不能为生产氢气而产生大量二氧化碳,氢能发展方向必须是无碳绿氢。

工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中
图片来源:中国电动汽车百人会
在李毅中看来,尽管当前相关省市、企业和机构对氢能产业热情高涨,但总体来看,国内对氢能的研究仍然不够,他呼吁产业界关注破解制氢的氢源问题。李毅中认为,关于氢源制氢要有合理务实规划设计和标准,要明确方向防止盲目性;其次要抓紧建设二氧化碳捕集、封存和利用研发攻关,此外还要开展工业含氢尾气中氢的回收、提纯和利用。
2025年或是氢能产业拐点 引导性政策成关键
尽管国内外在氢能领域的发展还在探索中,但未来氢能产业的发展前景毋庸置疑。目前,荷兰、德国等全球多个国家和地区已经颁布了氢能发展路线图,我国也已在多项产业政策中明确提出要支持氢能产业发展,支持政策出台频率也更加密集。今年9月,五部委联合发布的《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》中也表明,要利用4年时间来打造国内氢能产业链,让整个产业链趋于完整,具备一定的后续发展的基础。
“我们认为我国氢能产业在2025年之前都处于产业的初级阶段,一些技术,产业的积累要在这一阶段做准备。”国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广表示,2025年之前将是氢能产业的起步期,这一阶段主要依靠政府层面来引导,氢能应用主要以示范应用为主,相关技术和产品将在这一阶段逐渐成熟,产业链趋于完整,而整个氢能产业的拐点将在2025年左右。

国家电投集团氢能科技发展有限公司总经理张银广
图片来源:中国电动汽车百人会
中国电动汽车百人会常务副秘书长刘小诗也认为,2025年氢能产业发展将迎来最好时机,到那时,预计风电、光电成本都会降到0.25元到0.3元之间,国内的液氢的生产及运输,在实现民营化之后,也将实现成本下降。
中国氢能联盟此前发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2019年版)》显示,到2025年,我国氢燃料电池汽车保有量目标要达到10万辆,而现有数据显示,我国氢燃料电池汽车仅有6000多辆,从这一数据来看,未来四年,我国氢燃料汽车保有量还有9万余辆的缺口。
“我国正在出台一系列的产业政策,试图把一些限制性的、制约性的政策破除掉。另外,氢能发展还要增加一些引导性的政策,能够长期具有有效性,而不仅仅适用于在示范期和示范城市范围内。” 张银广认为,氢能产业发展壮大需要探索出一条可以商业化运营的模式,如引入社会化资本,让有可行性的商业模式吸引社会资本的加入,氢能产业规模有望快速扩大。
他预计,国内氢能产业的高速发展期是2025-2035年,届时,氢能将实现商业化的应用推广,从交通领域向其他领域延伸。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

氢能产业或于2025年迎拐点 无碳制氢是大方向

8. 氢能的开发利用状况如何?

氢是一种可燃烧的理想新能源,是世界上仅次于氧的最丰富的元素。它以化合物的形式储于水与化石燃料等物质中,可以通过热解、电解、热化学、光解等方法制取氢。每公斤液氢燃烧的发热值为14.2万焦耳,相当于汽油发热值的24倍,并和空气中的氧化合产生蒸汽,凝结成水及少量氧化氮,不会污染环境,是可以再生和再循环的洁净能源。
氢储存方法有高压气态储存、低温液氢储存、化学储存及金属氢化物储存四种,其中金属氢化物储存系统最有发展前景。
目前,国外对氢能的科技开发研究十分重视,美国、俄国、德国、日本及沙特阿拉伯等国都积极开展氢能研究。随着制氢和储氢技术的成熟,经济可行氢能将应用于航空、航天、火箭、机车、汽车、冶炼、化工、发电等领域。
欧洲将利用核能发展氢能技术:加拿大利用丰富水资源电解水制氢;美国已开始利用太阳能制氢,预计到2020年可规划建成供30万辆燃料电池汽车,使用城市供氢系统。同时在利用核能发展氢能研究上也有新的突破。
日本把氢能利用和国际洁净能源利用技术列为“新日光计划”的主要发展内容。
从世界能源发展的趋势看,预计新世纪制氢技术将和清洁煤转化、核能发电、太阳能发电、风能、水能发电及燃料电池发电形成系统。随着新世纪的来临,氢能的开发与应用可望得到飞速的发展,最终代替燃油在航空和汽车上得到应用。
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