由中国科学技术协会、北京市人民政府、海南省人民政府、科技部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局联合主办的第四届世界新能源汽车大会于8月26-28日在北京和海南以线上线下的方式举行。其中，北京会场位于北京经济技术开发区艺创国际会展中心。 会议由中国汽车工程学会等单位主办，以“碳中和愿景下的全方位电动化与全球合作”为主题，邀请世界各国政产学研各界代表共同探讨。大会将包括20多场会议、13，000平方米的技术展览和多项同期活动。200多位政府高层领导、海外机构官员、全球商界领袖、院士和行业专家将出席会议并发表演讲。 其中，“十四五”国家重点氧气能源研发项目总体专家组组长、同济大学教授明在8月26日举行的专题论坛“交通与能源汇聚论坛”上发表了重要演讲。 以下为现场演讲实录: 能源一体化加上一条线是综合的，道路和管道会很好的融合，管道也可以运输能源，也是一种运输方式。我们今天讲的氢能和后面要讲的是一种燃料和动力，就像电和电机一样。从能源的核心来说，就是燃料问题。我们消费端的动力核心是什么？但是把燃料变成有用的东西，核心技术目前非常普及。气候变化与太阳有关。甲烷的寿命很短，但也非常强大。 发展和燃料安全对我们国家来说尤其具有挑战性，尤其是那些与石油和天然气有关的问题，以及当中国未来消耗更多能源时，煤基压舱石如何中和碳。三个问题的时间周期比国外短，所以必须部署一些创新的、前瞻性的技术，或者加速产业。要实现碳中和，这一方必须低碳，消费方必须是某种形式的电和氢。燃料的东西加在一起，这个可以达到我们国家整个能源的碳中和的目标，所以中间也有一个路线图的推理。 如果一年1000小时以上的光伏和2000小时的风电难以满足这个电网的时间长度，那就建设储能。比如钠电池可以做到1兆瓦。它还能做多少？这就是问题。因此，氢气作为一种可以长期化学储存的燃料非常重要。 一辆车放5公斤氢气，一公斤氢气低位热值33千瓦时，一辆车150千瓦时。同时，当天然气放空，换成氢气，就是100钛瓦时。而目前用液氢和液氨做的储罐，最大的液氨储罐可以满足100G瓦时，所以这个时间长度基本上是一样的。只是大家都在讨论这个过程如何高效安全。这是科学技术的问题。 另一个问题是如何在动力侧拉动三网融合。国际上也很清楚，未来氢在消费端至少会占到15%左右。不同国家认为不一样，最大的是加拿大认为自己有30%的可运输能源。去年，联合国估计其中三分之二将用于消费者方面。两个东西，一个是氢气与地面碰撞转移电子的反应，也就是燃料电池，一个是被火焰燃烧的燃烧机械。大概会用掉三分之二。过去能源，比如烧电石弄水泥，现在连钢铁有机物，过去这个都不属于氢气管，那么从我们国家的源头端，怎么才能把碳降下来呢？能源供给侧低碳化，可再生的水、风、光电日益成为一次能源的主体。能耗侧零碳化:清洁电、青鸟电日益成为终端能源的主体。 没有可再生能源，电。氢也是一种载体。燃料电池今天是100 kW的原动机，科技进步本身是肯定的。但也要注意，包括锂电池在内的所有电池都是线性放电，一段100瓦，两段200瓦。它的功率是指数级的，所以效率不如电池化学。但是热解也很重要。最大的工业热解炉，一炉就是800万千瓦，那么氢气怎么热解肯定是个大问题。因此，除了电解的下一个重要问题，如何热解可再生能源也是一个重要的命题。 从几辆车到今天，中国有一万辆车。刚才能源局领导说可以看到6000多辆车在运营。计算一下，在我们国家，氢气过去在消费端是没用的，现在每年差不多有10万吨氢气消耗在汽车上。而且，自从科技部“十四五”计划启动以来，氨作为一种新型燃料进入了科技视野。目前我国在建的绿氨产量为160万吨，相当于消耗20万吨绿氢。绿氢的供应量大于汽车。所以虽然源头的3000吨氢气进入合成氨和甲醇行业，但那些都是高碳。所以从形式上看，燃料电池的性能在这样一停之后就提升到了可靠性的水平，汽车工业的发展过程是非常严谨的。 所以，另一方面，我们国家的能源发展机械还在攻关，重燃这个事情，但是这个事情进入发展过程之后，才有可能进入产品阶段。真正征服寿命。各行各业一上来就问你寿命。电解水需要10年还是20年？燃料电池汽车10年，发电20年？所以寿命的问题需要产业界、科学界、学术界共同推动，产业界才能保证质量可控。科学界必须在原子和分子纳米水平上看待这个问题。 目前我们国家在汽车方面的产能是一年3000多辆，目前一年能卖到1500辆，受疫情影响。这是我们国家鼓励补贴的地方，现在核心卡脖子跟材料有关。中国现在有270个加氢站。70兆帕的加氢站大概有20个，都是气氢两用的。商用车用35兆帕加氢，是国外70兆帕里程的一半。加氢站目前只能加100辆车，所以刚才我们说了，250km的机车需要2兆瓦，一个小时需要多少。那么，这个加氢站能满足重型汽车的要求吗？所以，如何给我们的流量更多的能量？3分钟加满5公斤氢气，这是车的要求。有了3兆瓦的电力，氢不成问题。但是，对于一辆49吨的卡车，我们的目标是1分钟7.5公斤的氢气，能让你的车和船运行，保证它的效率。这个已经在项目里了，“十四五”项目的交通港、能源港都有支持。这意味着一秒钟有30到15兆瓦的能量被泵入。所以基础设施是一个很大的市场。当然，严院士说最好不要挤套。现在路上油气合建，油氢也合建。所以能源和交通设施的发展交替进行，在这个过程中肯定会出现这种情况。 电气化就不多介绍了。欧阳院士一起做规划。他更谨慎。他认为2030年我们国家100万辆汽车中90万辆是商用车，10辆是乘用车。这个量一般每年消耗500-600万吨氢气。我们希望3000万吨能源中的一半是绿色氢。这些汽车可以满足我们四分之一的氢能需求。所以我们希望这些重型车再拉起来。会消耗多少？你今天有什么计划吗？“十四五”要看产品开发工艺和基础设施，能支撑运输。 然后提出整个氢能源的几个方面，绿色氢的供应是第一位的。如何先储存燃油？在70 MW时，氢有五种状态:气体、液体、冰和磷脂。气体和液体在日常生活中更常用。可以合并吗？热力学上，700公斤的压强和零下253度，一公斤氢气需要3.4度的电，制氨一公斤氢气需要4.2度的电，制甲醇成本更高。 如果我国储氢技术好，一公斤氢气吸收的热量是3.6公斤。热力学不多，大概多消耗10%的能量。所以问题是它能不能成为像氨一样的好分子。甲醇分子不是很好。一个是燃烧后变成碳，变成400PPM。你必须集中注意力。第二个问题是甲醇消耗太多，氢气的能量被甲醇的合成消耗太多。这个分子更新了吗？目前在这张图上比较新，没怎么看过。下面是具体数字，但是如果内燃机用氨，问题就来了。它的热值不到柴油的一半。这样就算你达到了柴油机的效率，还是有很多问题。 燃料电池效率是内燃机的50%吗？不可能，可以更高，最多40%左右。 所以，这个问题是我们不敢说的原因。就热效率而言，飞机动力的效率可能更低。 那么终端可以消耗什么燃料品质，是要92 #汽油还是95 #汽油，还是天然气换燃气？说到底是用动力来定义的，而不是一次能源给你92号汽油，所以按照这个来。所以我们定义方便升级和高效用电，安全储存和快速输配，包括绿色生产和规模转移。现在如果按照碱性水进行电解，这个行业的原因是火力发电厂为了工业制造需要清洗。就燃烧科学而言，国内最大的挑战是电极问题，尤其是微钠电极。三电解还是主要的，热解还需要探索。是不是十四五规划都可以讨论。国外有计算，2030年绿色氢的成本将与灰色氢持平。降低电解槽本身的成本必须是追求的目标。 二是氨能的安全储存和快速输配系统。研究内容:研究开发高密度材料，用于氢气的高效储存和运输。怎么可能比网损便宜？这是绿氢追求的目标。终端，美国说2030年的科技目标是前面7块钱一公斤做绿氢，管网末端7块钱一公斤储存。算上加氢站，加上7块钱，就是21块钱一公斤氢气。如果按照燃料电池效率计算，车辆使用的燃料可能比目前的内燃机燃油便宜40%以上。第三是高效动力。这个事情就是我们能不能实现更长的运输，包括运输和发电的效率这个核心。还有一点，能否增加机电一体化的方式。 从国家发改局的层面和经济层面来说，我们国家讲氢能和氢燃料是今年和去年的事情。科技部从十五开始就在讲，这是科技界的事情。在国外，国家层面，从2002年开始。所以国内很少有这样全面的场景，包括码头场景。说白了，没有井冈山，就没有根据地，法律标准也很少。因此提出氢气进入千家万户的核心是能源交通一体化，一个路网，一个管网。一个消耗的动能，一个电和热能如何整合的问题。所以山东省下了很大决心。 总的来说，我们的目标是在过去的五年里，在科技部的指导和推动下，专家们将使我们国家的科技水平达到国际先进水平。同时，2030-2039年绿氢终端消费量约为1.5%。 另一个可以获得大量石油的方法是联合循环。也就是说，热机发出的热量高于燃料电池的通常工作温度。给我就行了，我可以减少很多内耗电。第二，为了实现氢，不要浪费。我们的氢气留给你的内燃机，也会提高效率。 所以同济的一批专家跟上海讨论的时候，我们国家的氢动力层很可能是一个从移动到分布式、集中式的过程。需要很长时间去克服，核心问题是两个基本的核心问题。真正的能源革命可能正在路上，并不是说你发现它可能为时已晚。所以我们必须迎头赶上。 谢谢大家！ 郑重声明：此文内容为本网站转载企业宣传资讯，目的在于传播更多信息，与本站立场无关。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。 |
