鉅大LARGE | 點擊量:1016次 | 2019年12月04日
中國氫能生產與消費現狀
我國已具備一定氫能工業基礎,全國氫氣產能超過2000萬t/a,但生產主要依賴化石能源,消費主要作為工業原料,清潔能源制氫和氫能的能源化利用規模較小。
國內由煤、天然氣、石油等化石燃料生產的氫氣占了將近70%,工業副產氣體制得的氫氣約占30%,電解水制氫占不到1%,見圖1。國內外能源企業結合其各自優勢選擇不同技術路線,紛紛布局氫能源生產與供給,煤制氫、天然氣制氫、堿性電解水制氫技術和設備已具備商業化推廣條件。
相比之下,氫能儲運和加注產業化整體滯后。壓縮氫氣與液態、固態和有機液體儲氫技術相比相對成熟,但與產業化相比仍有距離。壓縮氫氣主要通過氣氫拖車和氫氣管道兩種方式運輸。目前,國內加氫站的外進氫氣均采用氣氫拖車進行運輸。由于氣氫拖車裝運的氫氣重量只占運輸總重量的1%——2%,比較適用于運輸距離較近、輸送量較低、氫氣日用量為噸級或以下的用戶。
而氣氫管道運輸應用于大規模、長距離的氫氣運輸,可有效降低運輸成本。國外氣氫管道輸送相對國內較成熟,美國、歐洲已分別建成2400km、1500km的輸氫管道。我國目前氫氣管網僅有300——400km,最長的輸氫管線為“巴陵-長嶺”氫氣管道,全長約42km、壓力為4MPa。
在終端加氫設施方面,截至2018年9月,我國在運營的加氫站有17座,在建的加氫站38座。目前國內已建和在建站以35MPa為主,也正在規劃建設70MPa加氫站,暫無液氫加氫站。
雖然目前氫能以工業原料消費為主,但未來交通部門應用潛力巨大。燃料電池功率和儲能單元彼此獨立,增加能量單元對車輛成本和車重影響相對較小,氫燃料電池在重型交通領域相比鋰電池具有更強的技術適應性。圖2為氫燃料電池汽車和純電動汽車在輕型客車(圖2a)和重型貨車(圖2b)應用中的成本對比,可見隨著車重和續航的提升,燃料電池汽車成本將逐步接近甚至低于純電動汽車。
相比燃料電池乘用車,我國在氫燃料電池商用車領域初步形成裝備制造業基礎。近年來我國燃料電池汽車產銷量保持每年千輛左右,2018年我國燃料電池汽車產量達到1619輛,相比2017年增加27%,帶動燃料電池需求51MW。就銷量結構上看,我國氫燃料電池車以客車和專用車為主,其中專用車產量為909輛,相比2017年增長尤為明顯,客車產量為710輛,中通汽車、飛馳汽車兩家企業占據全國總產量的70%以上。