“實現燃料電池商業化應重點關注降本提效、提高電池應用壽命、拓展應用場景。其中,鹼性制氫技術具備成本低、壽命長等優點,技術研發潛力大,未來市場前景廣闊。”9月14日,中國科學院院士、國際氫能與燃料電池協會理事長歐陽明高在中國(西部)氫能大會開幕式上發表主題演講時表示,中國氫能源技術發展的階段性特徵是燃料電池產業鏈已經建立,燃料電池系統的成本在快速下降。

會上,歐陽明高圍繞燃料電池商業化與電解制氫、綠色氫能儲運與加註、氫系統集成與氫儲能三個方面,介紹了“雙碳”目標下全球能源轉型與儲能、氫能產業發展政策。

在中國氫燃料電池系統研發與商業化方面,歐陽明高介紹,去年中國氫燃料電池汽車銷售3000多輛,今年上半年進一步增長,全國氫燃料電池汽車銷量2410輛,同比增加73.5%。同時,氫能汽車應用場景也從最開始的單一大客車覆蓋到全系的商用車。

歐陽明高表示,“整個燃料電池系統的成本正在快速下降,到去年這一成本降到3000元/千瓦,今年已經降到2500元/千瓦左右,還將持續下降,預計到2025年將降至1000元/千瓦,2030年降至500元/千瓦,這時氫燃料電池汽車成本將具有與內燃機汽車同等的競爭力”。

另外,歐陽明高表示,“氫燃料電池系統現在的壽命在20000小時左右,到2025年有望到25000小時,到2030年有望到30000小時至35000小時,技術上還需要進一步研發。”

在電解水制氫技術方面,歐陽明高透露,其領導的清華新能源團隊目前已經佈局了固體氧化物電解(SOEC)、質子交換膜電解(PEMEC)、鹼性電解(AEC)三種電解水制氫技術。

歐陽明高表示,“目前最具潛力、最現實、成本最低、壽命最長、最有中國優勢的是鹼性電解。比如我們現在訂貨量100GW以上都是鹼性電解。現在通過使用國產的PPS膜,電解效率不高,約51%,但是通過隔膜和催化劑的改進電解水制氫效率可以提高到75%以上。”

在綠氫儲運方面,歐陽明高表示,“選擇儲氫技術的關鍵還是成本,雖然目前儲氫技術很多,但並沒有我們期待的、顛覆性的理想儲氫技術。固態儲氫現在還是自研階段,成本還沒有辦法計算。”

事實上,目前,氫儲運仍是國內氫能產業鏈降本的主要攻堅點。

歐陽明高稱,“在當前規模還不大的時候,長距離超高壓輸電比運輸氫氣具備成本優勢,未來管道運輸是成爲未來解決大規模、長距離綠氫運輸的最佳方案。”

另外從車載方面來看,歐陽明高表示,“2025年前,卡車大容量儲氫瓶系統將以35MPa爲主。該技術成本低、技術成熟,中期看不太可能突破,下一步是提高壓力,但目前70MPa氫瓶非常貴,儲1公斤氫需要6000元到7000元。碳纖維是儲氫瓶製造的關鍵原材料,其成本和性能對儲氫瓶的成本和使用性能影響重大,我們必須要實現這一關鍵材料國產化。”

歐陽明高表示,氫能是個很長的技術鏈條,每個環節都有多種選擇。“氫能系統不存在統一的模式和標準的解決方案,要因事制宜、因地制宜,國情決定路線,場景定義產品。”

歐陽明高舉例,“中國正在大規模搞煤電靈活性改造,到低負荷的時候,煤燃燒是不穩定的。通過摻氫,因爲氫的燃料特性非常好,就可以把負荷拓寬,同時降低碳排放。煤電廠不會消失,它將來是要作爲調節電廠而存在,關鍵是燃料要逐步替代。”

對於氫能產業鏈,歐陽明高表示,“要以富餘綠電資源低成本制氫爲源頭推動,以多元化場景應用爲龍頭拉動,這樣來帶動綠色氫能全產業鏈發展。”氫儲能相較電池存在巨大優勢,但目前仍屬於薄弱環節,還需在降低儲能成本上下功夫。同時,做好氫能安全監管工作。

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