氫燃料電池石墨雙極板用在汽車是負(fù)污染
我們國家目前的石油對(duì)外依存度逐年升高,到2018年對(duì)外依存度接近70%,,前段時(shí)間美國要對(duì)伊朗進(jìn)行石油封鎖,,這樣會(huì)影響到我們國家的能源安全,特別是石油這么大規(guī)模對(duì)外依存度
前一段時(shí)間工信部副部長到廣東做氫能源產(chǎn)業(yè)調(diào)研發(fā)表觀點(diǎn),,我們國家發(fā)展新能源汽車是戰(zhàn)略問題,,到2018年時(shí)候接近100萬輛,,對(duì)于新能源汽車這幾年鋰電池汽車發(fā)展得非常迅猛,當(dāng)然也帶來了相應(yīng)的問題,。
我們大家印象非常深刻的是,,特斯拉在地庫里自燃,引發(fā)周邊燃燒,,鋰電池汽車發(fā)生燃燒,,這樣引發(fā)了社會(huì)非常廣泛的關(guān)注。作為鋰電池,,這是汽車行業(yè)存在的廣泛共性。
另外一個(gè)方面,,現(xiàn)在也是比較難以解決的問題,,就是利用電動(dòng)汽車和廢舊電池進(jìn)行儲(chǔ)能,我個(gè)人的觀點(diǎn),,可能在實(shí)際操作當(dāng)中會(huì)面臨很多難度,。比如電動(dòng)汽車拆下來的電池性能參差不齊,集中大規(guī)模儲(chǔ)能的時(shí)候安全問題會(huì)引起更多的關(guān)注,,一旦出事,,會(huì)引起更大的問題。
氫能源其實(shí)主要集中在汽車領(lǐng)域,,我們國家的汽車保有量非常高,,2018年已經(jīng)達(dá)到2.4億輛汽車。汽車在總的環(huán)境污染當(dāng)中占的比例也非常高,,我們面對(duì)空氣污染問題非常嚴(yán)峻,。這跟我們國家能源結(jié)構(gòu)密切相關(guān),煤炭占一次能源比例非常高,。煤在發(fā)電的過程通過燃燒會(huì)產(chǎn)生氮氧化物,、硫化物、二氧化碳,,煤的清潔利用,,氫能是很好的方案。
前兩天我在大同,,大同要做“產(chǎn)煤不見煤”新的能源產(chǎn)業(yè)的典型,,這個(gè)確實(shí)比較難,而且大量煤的使用量,。氫能對(duì)于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的一次能源的轉(zhuǎn)型提供了一種思路,,也就是我們可以把煤這樣一種固態(tài)燃料變成氫氣固態(tài)燃料,用在交通領(lǐng)域,,會(huì)帶來很大好處,。因?yàn)槊恨D(zhuǎn)化成氫氣過程中,,不會(huì)有氮氧化物、硫氧化物排放到空氣當(dāng)中,,對(duì)于我們改善空氣質(zhì)量是有非常大的幫助,。這是我們氫能產(chǎn)業(yè)希望它能達(dá)到這樣產(chǎn)煤不見煤的趨勢(shì)。氫能產(chǎn)業(yè)真正引起關(guān)注的是我們?cè)诮煌I(lǐng)域,,即汽車領(lǐng)域,。目前專注于氫能產(chǎn)業(yè)的,從國際上講,,國際上主流的汽車生產(chǎn)廠商都在關(guān)注,,而且已經(jīng)持續(xù)關(guān)注20、30年了,。
對(duì)于我們國家來說,,其實(shí)氫氣的產(chǎn)能是非常大的。我們國家到2018年氫氣的產(chǎn)能接近2000萬噸,,但是我們這么多的氫氣去到哪里,?基本上是作為我們工業(yè)過程用氣用掉了,工業(yè)合成氨,、合成甲醇,、石油煉化等于過程中用掉了。
山西是最大的焦炭生產(chǎn)的省份,,生產(chǎn)焦炭的過程中也產(chǎn)生氫氣,,也沒有完全用完,可以拿回去,,把它燒掉,,用它的熱能,但沒有把它真正算成氫能,,只作為熱能,。真正使用氫氣使用就是航天,利用氫能,。但是氫氣整個(gè)使用環(huán)節(jié)當(dāng)中占的比例非常小,。
氫能和燃料電池密不可分,把氫能作為燃料燒掉,,也會(huì)產(chǎn)生氮氧化物的排放,。但把它作為一個(gè)電化學(xué)的應(yīng)用,用在燃料電池上,,這個(gè)過程就不會(huì)產(chǎn)生排放,,只有水產(chǎn)生,這個(gè)過程是一個(gè)完全清潔的,。
燃料電池汽車是負(fù)污染
最近幾年為什么國內(nèi)對(duì)氫能的熱情突然高漲起來,,跟國際上氫能汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程密切相關(guān),。2015年豐田發(fā)布了量產(chǎn)車型,受到了業(yè)內(nèi)廣泛的關(guān)注,。這幾年國家清能產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,,這里要講一講氫能源汽車的好處。
氫能源發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)是具有電池的特點(diǎn),,也具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn),,比較了傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī),以及氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)系統(tǒng)的對(duì)比,。散熱系統(tǒng),,有后面的發(fā)電系統(tǒng),是這樣的一個(gè)過程,。它的核心只是在氣缸,、燃油在氣缸內(nèi)燃燒推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)能,只要使用空氣作為氧化劑,,空氣中的系統(tǒng),同樣也有散熱系統(tǒng),,后面產(chǎn)生的電能通過變電,,供到終端使用端這么一個(gè)環(huán)節(jié)。
區(qū)別是核心的部分只是發(fā)動(dòng)機(jī),。這個(gè)架構(gòu)上和我們汽車燃油發(fā)動(dòng)機(jī)非常類似,,但是它的原理跟電池一樣,是電化學(xué)的原理,。通過這樣原理,,電動(dòng)汽車相比,它有非常多的優(yōu)勢(shì),。
與鋰電池車比較,,能量密度高,每公斤可以到1KW以上,,相對(duì)于燃油發(fā)電機(jī)系統(tǒng),,效率非常高,燃油效率可以到20—30%,,燃料電池可達(dá)40—50%,,能量使用效率上講有優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然燃料電池汽車最大的優(yōu)勢(shì)是清潔,,它的使用環(huán)節(jié)是只產(chǎn)生水,,叫做零污染,實(shí)際過程當(dāng)中是要使用空氣,,空氣含有污染物,,包括顆粒物,,燃料電池要經(jīng)過化學(xué)工藝,經(jīng)過加濕,,排出的空氣是非常清潔的,。這個(gè)環(huán)節(jié)可以叫做負(fù)污染的使用。
從氫氣的產(chǎn)生過程講,,即使用煤制氫,,也不會(huì)產(chǎn)生硫氧化物?;厥窄h(huán)節(jié)里面主要是固態(tài)這樣的物料,,不會(huì)產(chǎn)生有機(jī)物、揮發(fā)物這樣的污染,,回收也簡(jiǎn)單,。
另外兩個(gè)優(yōu)勢(shì),就是相對(duì)于鋰電池車而言,,一個(gè)是它不改變用戶使用的習(xí)慣,,我們加氣的時(shí)間,跟加油是相當(dāng)?shù)?。正常加氫跟加油一樣,,特別是駕乘體驗(yàn)上也是,使用鋰電池車有里程焦慮,,或者在北方到冬天不敢開空調(diào),,燃料電池車只是氫氣瓶當(dāng)中氫氣儲(chǔ)量有關(guān)系,沒有這樣一些顧慮,,中間供暖是使用燃料電池,。這些優(yōu)勢(shì)相對(duì)于鋰電池車而言,使用上是有一定的優(yōu)勢(shì)的,。

