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氢能与燃料电池

(2019-04-18 11:00:36)
氢能与燃料电池

中国工程院重大项目“中国氢能源与燃料电池发展战略”研究启动会,2019.4.17日上午在国家能源投资集团公司召开。凌文院士主持,苏义脑、王基铭、HWR、彭苏萍、顾大钊院士、工程院三局徐进局长、工程管理学部聂淑琴主任等52位专家学者参加。

“氢能与燃料电池”作为战略咨询研究,本身具有很大的挑战性。论技术,氢能作为二次能源,北欧做得比较好,燃料电池日本做得比较好。中国尽管制氢生产能力世界第一,2018年产量达到2500万吨,但也存在许多不好解决的问题。

如果单纯从“制氢、储存、运输和利用”四大环节,除技术问题外,最大的问题是各环节的成本,从中国太阳能、风能发展现状,页岩气开发的现实,问题均出在两个问题上,一是成本高,成为最大困扰;二是关键技术,某种程度上还好解决。

根据上述现实,人们关心的技术问题,成为了战术问题,而成本成为成败的关键,则上升为战略问题。再结合中国太阳能、风能和页岩气发展现状和历程,可以这样说,战术(技术)的成功,并不能完全弥补或解决战略(成本)的缺陷,以及影响成本的非技术问题。

关键是寻找和研发一种低廉的制氢技术。最近,韩国科学家研究了一种廉价、高效制氢方法,可能为生产清洁能源带来新的可能,即一种特殊的单原子多相催化反应,借普通光将水转化为氢的酶,利用纳米二氧化钛粒子上的铜原子制造出一种催化剂、可以像酶一样在正常大气压和温室下生成氢。而且实验表明,在良好光照条件下,每克用于催化剂的材料每小时可生成30毫克氢。

一般情况下,氢的制造成本很高。按质量计算已知宇宙大部分由氢构成。如果能用低廉成本制氢,这种资源可以满足全球大量的能源需求。据估计,2017年全球氢市场规模超过1150亿美元。这种新的“铜 - 二氧化钛催化剂”能生成的氢是“二氧化钛方法”的33倍。不过这种方法距工业化级还需时日。(英国《自然.材料学》杂志刊登《单原子铜 - 二氧化钛催化剂的可逆协作光活化》文章)

所以说,最佳的制氢研究在技术问题的解决的同时,也应该高度关注成本问题,即低廉成本制氢技术,成本已经成为影响中国氢产业发展的重大战略问题,而不是一般性的战术问题。(刊头是辣辣在榕搁庄)

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