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氢能产业核心技术创新日益加快 推动各环节降本增效

2024年06月11日 17:30:22 来源:证券日报 作者:龚梦泽

日前,挪威睿咨得能源公司发布最新报告称,中国已然成为世界上最大的产氢国和氢气消费国,预计2024年底我国将安装约2.5千兆瓦的制氢用电解槽。

《证券日报》记者采访多家氢能代表企业了解到,随着政策密集发力和行业标准逐步完善,氢能储供、加氢机和燃料电池环节正迎来系统性变革:储氢瓶逐步升级,液氢、大功率燃料电池、大流率加氢技术正取得关键突破。

储运成本受关注

近年来,“新型储能”“氢能源”概念热度较高,在各类政策文件中被广泛提及。但事实上,氢能目前在技术、成本、商业模式上仍未显示出明显优势。

氢能规模化发展的关键在于氢气的生产和储运成本。据悉,仅储运环节就占到了氢气总成本的30%至40%。具体而言,目前国内氢能储运以成本相对较低的高压气态为主要形式。储氢瓶作为重要的储存容器,正逐步从I型、II型、III型向质量密度更高、成本更低的碳纤维IV型瓶迭代。

据未势能源科技有限公司(以下简称“未势能源”)董事长张天羽介绍,目前储氢瓶使用碳纤维复材层成型工艺,大多数是湿法缠绕工艺。

“我们正在尝试干法缠绕工艺,提前将碳纤维、树脂通过预浸工艺生产为预浸带,后将预浸带作为缠绕的原材料进行气瓶缠绕,实现更高的缠绕效率和更好的产品稳定性。”张天羽称,实现瓶口阀、气瓶阀座、塑料内胆的安全密封,已成为储氢瓶领域极其关键的技术。

记者观察到,在2024国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会(FCVC 2024)上,未势能源展出了70MPa-23L IV型储氢瓶,以及瓶阀、减压阀、加氢口、单向阀等70MPa氢用阀门系列产品,在使用寿命、效率、稳定性及可靠性等方面达到行业领先水平。

未势能源相关负责人对记者表示,随着压力的升高,储氢密度也逐步提升,将直接带动运输成本下降。

上海舜华新能源则带来了第三代加氢机。“第三代加氢机集成了35兆帕和70兆帕两种压力等级的加注模式,可同时满足商用车、乘用车需求。”上海舜华经理孙全波表示,相比前两代加氢机,新一代产品具备高压供氢加氢的自主核心技术,在外观造型、数据分析、加氢的速度以及安全可靠性方面,都进行了优化和升级。

多地加快部署

随着顶层设计不断完善,各地氢能产业政策密集出台,我国燃料电池汽车市场需求正持续释放。2023年8月份,六部门联合发布《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》。作为国家层面首个氢能全产业链标准体系建设指南,该文件被业内认为是我国氢能产业标准化的顶层操作手册。

得益于政策利好,我国氢燃料电池核心技术创新日益加快,自主产业体系趋于完善。各地不断围绕氢能产业加快部署,如广东、山东、河北、吉林等地提出探索在非化工园区建设制氢加氢一体化站等。

技术方面,国产质子交换膜、催化剂核心材料、大功率燃料电池系统等陆续实现自主化研发,部分技术指标具备一定优势,并具备批量化供应能力,均匀性、良品率等指标处于行业领先水平,并实现了多车型、多场景装车应用,助力氢能重卡降本提效。

商用车终端数据显示,2023年前三季度,25吨燃料电池半挂牵引车、4.5吨物流专用车和31吨自卸汽车成为氢燃料电池汽车市场主流。如今,我国燃料电池汽车应用场景已从早期单一的公交领域向客运班车、城市物流、冷链运输、公务用车、共享出行等多场景拓展。

未势能源相关负责人告诉记者,公司已经掌握255kW大功率商用车燃料电池系统、160kW金属板电堆、第二代高性能膜电极等技术。同时,基于液氢在氢能大规模储存运输方面具备的优势和氢能商用车重载、长距离运输的需求,已配套长征、解放、开沃、宇通、东风、福田、大运等多款氢能重卡,投入钢铁运输、货运物流、客运交通等运营示范场景。

对此,德基先进制造与出行产业合伙人张帆认为,氢能储运成本较高、加氢站审批建设难,仍然是燃料电池汽车推广的难点。未来,相信通过“制、储、运、加”各供氢环节协调降本,使终端加氢费用降至每公斤30元以下后,燃料电池汽车的经济性和节能减碳潜力将得到进一步释放。

责任编辑:刘欣蕊
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