中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性分析
美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的研究表明氫燃料電池公交車的燃料經(jīng)濟(jì)性分別是柴油和壓縮天然氣公交車的1.8和2.4倍。
德國(guó)對(duì)風(fēng)能和氫能系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)行研究，利用盈余的風(fēng)能制氫，是一種可以滿足德國(guó)燃料電池汽車對(duì)供氫需求的技術(shù)路線，并具有很好的經(jīng)濟(jì)性。另外一項(xiàng)研究“Hy-NOW”，主要評(píng)估了德國(guó)可行的基于生物質(zhì)制氫的過(guò)程和技術(shù)路線。這兩項(xiàng)研究的結(jié)果將于2013年公布。
從2012年到2030年，歐盟“氫與燃料電池共同事業(yè)項(xiàng)目”會(huì)對(duì)城市公交車的不同動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)路線的可行性進(jìn)行了研究和總結(jié)。此項(xiàng)目涉及40家公司和政府部門，會(huì)從可持續(xù)性、性能和經(jīng)濟(jì)性等角度對(duì)各種路線作出對(duì)比分析和“well-to-wheels”分析。歐盟還計(jì)劃在2013年啟動(dòng)一個(gè)歐洲城市燃料電池公交車商業(yè)化策略的研究。
同時(shí)，2012年12月歐洲電動(dòng)車技術(shù)研究項(xiàng)目(EEO)啟動(dòng)，將對(duì)包括燃料電池汽車在內(nèi)的電動(dòng)車的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性提供重要的參考標(biāo)準(zhǔn)。
同時(shí)，2012年12月歐洲電動(dòng)車技術(shù)研究項(xiàng)目(EEO)啟動(dòng)，將對(duì)包括燃料電池汽車在內(nèi)的電動(dòng)車的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性提供重要的參考標(biāo)準(zhǔn)。
另外，為期兩年的“HyUnder”項(xiàng)目在歐盟啟動(dòng)。
科研進(jìn)展
越來(lái)越多的HFC系統(tǒng)的成功示范和商業(yè)化部署表明，氫能利用領(lǐng)域已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)出發(fā)，持續(xù)的研發(fā)是HFC擴(kuò)大規(guī)模不可或缺的條件。2011年美國(guó)DOE出資700萬(wàn)美元進(jìn)行了四項(xiàng)研究，主要目的是降低燃料電池和儲(chǔ)氫系統(tǒng)的成本。降低成本有利于燃料電池技術(shù)的推廣。
歐盟在燃料電池和電堆的衰退機(jī)理和耐久性的研究方面付出了巨大的努力，也取得了較大的成功。Jülich研究所取得了目前世界第一的耐久性紀(jì)錄。此外，歐盟在利用盈余風(fēng)能和太陽(yáng)能電解制氫研究方面也取得了很大的成功。
燃料電池
燃料電池研發(fā)的重點(diǎn)主要有降低燃料電池催化劑的鉑含量、降低膜成本和增強(qiáng)電堆組件的耐久性。
ITM Power公司和Carbon Trust公司正在聯(lián)合發(fā)展汽車高能源密度膜材料，項(xiàng)目為期18個(gè)月。僅用了3個(gè)月項(xiàng)目就已經(jīng)完成所有預(yù)期的指標(biāo)。
Acal Energy公司開(kāi)發(fā)了一種專有的液體催化劑，可減少傳統(tǒng)燃料電池中的大部分鉑的使用。其也受到Carbon Trust公司項(xiàng)目的支持，并且另有投資者投資了325萬(wàn)歐元的資金。這些資金將有利地推動(dòng)該技術(shù)的商業(yè)化。
美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和3M公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出具有創(chuàng)新意義的低含量和超低含量的鉑催化劑。同時(shí)，阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出一種非鉑催化劑。這些催化劑有些已經(jīng)超過(guò)DOE所要求的指標(biāo)。
加拿大政府已經(jīng)出臺(tái)政策支持國(guó)家研究機(jī)構(gòu)對(duì)燃料電池低鉑催化劑的研發(fā)，目前具體的項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，目標(biāo)是降低燃料電池公交車和轎車的成本。
制氫與運(yùn)氫
降低制氫和運(yùn)氫成本主要是要開(kāi)發(fā)出新的制氫技術(shù)取代傳統(tǒng)天然氣重整的方法。目前研究的重點(diǎn)是電解和生物質(zhì)制氫，成本的降低和規(guī)模的擴(kuò)大是研發(fā)的重點(diǎn)。
壓縮是加氫站主要的成本來(lái)源。荷蘭HyET公司宣稱他們的電化學(xué)壓縮技術(shù)已經(jīng)達(dá)到800 bar。空氣化工產(chǎn)品公司正在示范高壓管道輸氫，以減少氫氣壓縮帶來(lái)的成本。林德正在示范高效冷阱壓縮技術(shù)。
2011年10月，德國(guó)普倫茨勞的一家混合發(fā)電廠已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)。該廠將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成氫能，供應(yīng)給燃料電池汽車，同時(shí)可為當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)提供電力。自2012年開(kāi)始，這些“風(fēng)能氫”一直在為柏林CEP項(xiàng)目的燃料電池汽車提供氫氣。另外一個(gè)由Wind-projekt公司負(fù)責(zé)的風(fēng)能氫項(xiàng)目也將啟動(dòng)。
RAS公司和“Khimavtomatika”設(shè)計(jì)公司成立的聯(lián)合研究所成功示范運(yùn)營(yíng)了一個(gè)新型發(fā)電裝置，為未來(lái)氫能源管理系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
澳大利亞CSIRO項(xiàng)目中實(shí)施了一系列氫能相關(guān)的新技術(shù)研究，包括膜技術(shù)、分離技術(shù)的研究和太陽(yáng)能天然氣轉(zhuǎn)化制合成氣的研究。
儲(chǔ)氫
安全、高壓車載儲(chǔ)氫罐技術(shù)已經(jīng)得到了驗(yàn)證，但目前其在美國(guó)的成本還是很高（約2700美元）。開(kāi)發(fā)新型車載輕質(zhì)高壓罐依然具有很高的研究?jī)r(jià)值。對(duì)固體材料儲(chǔ)氫來(lái)說(shuō)，許多不同的材料有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。
德國(guó)急需將大量非穩(wěn)定性可再生能源融入更廣泛的能源系統(tǒng)，而發(fā)展儲(chǔ)存方案至關(guān)重要。因此，德國(guó)聯(lián)邦政府啟動(dòng)了“能源儲(chǔ)存基金計(jì)劃”，涉資2億歐元，對(duì)各種儲(chǔ)存技術(shù)方案的研發(fā)和示范進(jìn)行支持，包括儲(chǔ)氫系統(tǒng)和電解槽等關(guān)鍵組件的研發(fā)。而像“Performing Energy – Wind Hydrogen Alliance”等一些私人基金項(xiàng)目正在努力與其他公司和機(jī)構(gòu)一道進(jìn)行示范項(xiàng)目，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)氫的推廣和應(yīng)用。
俄羅斯NRC“Kurchatov”所開(kāi)發(fā)出了先進(jìn)的低溫儲(chǔ)氫系統(tǒng)。該系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)是和美國(guó)2015年DOE移動(dòng)儲(chǔ)存容器的指標(biāo)對(duì)應(yīng)的。
法律、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)(RCS)
氫燃料電池技術(shù)的普及還存在非技術(shù)性的障礙，比如公眾對(duì)HFC技術(shù)的熟悉和接受度。另外，現(xiàn)有的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)還不能對(duì)真正的HFC技術(shù)應(yīng)用起作用，需要特別制定。氫能汽車世界技術(shù)法規(guī)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展和完善，這項(xiàng)法規(guī)將作為美國(guó)聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)。
氫與燃料電池在世界經(jīng)濟(jì)中的地位
氫燃料電池技術(shù)在燃料電池叉車和后備電源等一些特定的市場(chǎng)中取得了初步的商業(yè)化成功。只要加氫站的建設(shè)能夠跟上進(jìn)度，2015年氫能汽車的商業(yè)化將會(huì)到來(lái)。除目前在美國(guó)加州、夏威夷和紐約等局部地區(qū)的加氫設(shè)施，我們還需要建立更多、更大規(guī)模的商業(yè)化加氫站網(wǎng)絡(luò)。這些都離不開(kāi)各行各業(yè)的研發(fā)示范支持。
政府可以引導(dǎo)HFC技術(shù)的早期市場(chǎng)走向，促進(jìn)其邁出關(guān)鍵的第一步。這將刺激私人投資，帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。IPHE的成員國(guó)都相信，只要得到全世界的支持，HFC技術(shù)將在未來(lái)能源系統(tǒng)中扮演重要的角色，為各國(guó)實(shí)現(xiàn)能源指標(biāo)提供有力支持。
預(yù)算
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國(guó)家
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當(dāng)?shù)刎泿?/span>
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美元（百萬(wàn)）
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2011
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2012*
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2011
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2012*
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澳大利亞
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AUD 2,526,000
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AUD 113,000
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2.62
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.18
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巴西
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R$ 4.3M
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R$ 22M
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2.15
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11
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加拿大
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28M CAD
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28M CAD
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27.65
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27.65
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中國(guó)
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235M RMB
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171M RMB
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33
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27
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歐盟
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113M €
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83M €
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151
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110
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法國(guó)
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30M €
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33M €
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39
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43
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德國(guó)
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93.3M €
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81.3M €
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121.75
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106.09
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冰島
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.3M €
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.3M €
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.39
|
.39
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印度
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68M Rupee
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123.5M Rupee
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1.14
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2.06
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日本
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22,029M Yen
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14,018M Yen
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221.1
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140.7
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新西蘭
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1.5M NZD
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1.5M NZD
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1.29
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1.29
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挪威
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57M Kroner
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61M Kroner
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9.95
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10.65
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俄羅斯
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335M RUB
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422M RUB
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11.2
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14.1
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韓國(guó)
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67.3M ZAR
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71.9M ZAR
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7.34
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7.84
|
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英國(guó)
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£16.672M*
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£13.379M
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25.53
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20.49
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美國(guó)
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$194M
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$160M
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194
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160
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關(guān)于IPHE:
國(guó)際經(jīng)濟(jì)氫能與燃料電池組織（IPHE）目前有18個(gè)成員國(guó)，成員國(guó)人口總和35億。IPHE是一個(gè)世界大家庭，各成員國(guó)的總GDP占全球GDP的85%，使用的總電力占全球使用電力的75%，排放的溫室氣體占全球溫室氣體65%。其自2003年以來(lái)一直投身于策劃論壇活動(dòng)，為成員國(guó)政府分享信息和政策經(jīng)驗(yàn)提供了一個(gè)有利的平臺(tái)，加速氫能與燃料電池技術(shù)在全球經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用。繼續(xù)加強(qiáng)IPHE成員國(guó)之間的通力合作是實(shí)現(xiàn)氫能與燃料電池新能源體系在未來(lái)能源體系中扮演關(guān)鍵角色的唯一途徑。
