摘要:”清華四川能源互聯網研究院常務副院長高文勝在接受科技日報記者專訪時說,水電解制氫是將經過提純的水注入通有直流電的電解槽中,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣,氣體通過調節閥控制輸出,送入儲罐中。然而,水氫機的技術路徑是氫能與燃料電池往微觀方向發展的技術路徑,它利用小型化移動制氫與燃料電池高度集成的方式代替傳統大規模製氫並分散利用的方式,巧妙的避開了氫氣的壓儲運。

隨着氫燃料車的發展,氫能和氫燃料電池也得到了前所未有的關注。然而,隨着韓國儲氫罐爆炸、挪威加氫站爆炸事故的發生,用氫安全問題引起了全世界的矚目,給蒸蒸日上的氫能源行業敲響警鐘。氫是怎麼獲得的?我國化工副產品中真的富含氫嗎?以氫氣儲存的氫能,怎樣才能確保安全?

大規模製氫成本或與區域資源相關

氫氣的來源比較廣泛,主要有化石能源制氫、含氫物質制氫、化工副產物氫氣回收、太陽能和風能制氫。化石能源制氫包含煤氣化制氫、天然氣重整制氫和甲醇裂解制氫,含氫物質制氫包含水電解制氫、氨分解制氫和硼氫化鈉水解制氫,化工副產物氫氣回收包含燒鹼、焦炭和輕油裂解等。

“氫氣的生產方式多種多樣,哪種技術路線更經濟,需要根據區域資源稟賦具體分析。”清華四川能源互聯網研究院常務副院長高文勝在接受科技日報記者專訪時說,水電解制氫是將經過提純的水注入通有直流電的電解槽中,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣,氣體通過調節閥控制輸出,送入儲罐中。“水電解制氫大部分成本在電能,如果有較便宜的低谷電,將大幅降低制氫成本。

當前,河北張家口等地建有百萬千瓦級風電示範基地,由於棄風限電壓力,在沽源縣建設了我國首個風電制氫綜合利用示範項目。但對於山西大同這樣煤炭儲量豐富、煤化工發達的區域來說,通過煤氣化制氫,可獲得成本更低的氫氣。”

與大規模製氫不同的是,上海合既得公司自主研發的水氫機,實現了制氫的小型化和可移動。水氫機是採用汽化催化重整及純化多項技術從甲醇水中獲得高純氫,再通過質子膜系統產生電、熱等多種能源。這種實現在同一設備中可移動即時制氫和發電的雙系統的整合體,無需儲存氫氣,大大減少了用氫的安全隱患。

建立准入門檻,制定相關政策標準

氫氣作爲一種清潔燃料,也早已在航天項目中用於推進火箭等。高文勝說,工業制氫已有很長的時間了,氫氣的用途也非常廣泛。工業生產、儲藏和利用氫氣有了一套完整、行之有效的規章制度。

比如《氫氣使用安全技術規程》在2008年12月發佈,該標準規定了氣態氫在使用、置換、儲存、壓縮與充(灌)裝、排放過程以及消防與緊急情況處理、安全防護方面的安全技術要求。

“以前,氫能的利用離普通大衆比較遠,公衆對這種‘新能源’比較陌生,對之安全的擔憂是完全可以理解的。我們也不能把工業生產、利用氫氣的標準直接照搬到加氫站的建設中來,而應該在對其工藝過程充分研究的基礎上,建立准入門檻,推動相關政策標準的制定與實施。”高文勝說。

水氫技術提升氫能源汽車安全性

目前全世界對氫能源的利用,絕大部分都在走傳統儲氫罐+燃料電池技術路徑,該路徑依賴完善的氫燃料運輸配送基礎設施,通過氫能生產、運輸、存儲來保障氫能的高效使用,還需要建設配套的加氫基礎設施來保障燃料電池的高效使用。

然而,水氫機的技術路徑是氫能與燃料電池往微觀方向發展的技術路徑,它利用小型化移動制氫與燃料電池高度集成的方式代替傳統大規模製氫並分散利用的方式,巧妙的避開了氫氣的壓儲運。配備水氫機的汽車整車無需電網增容,無需充電樁,無需加氫站,徹底解決用戶充電焦慮和用氫安全。

編輯:小合文章來源:科技日報備註:本文信息僅供分享交流

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