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歐陽(yáng)明高:新能源汽車與新能源革命

2021-07-23 15:07:44 中國(guó)能源網(wǎng)

編者按:2021年7月8日,以“碳中和與未來(lái)能源”為主題的“第三屆未來(lái)能源大會(huì)”在北京召開(kāi),本次大會(huì)由中國(guó)能源研究會(huì)與中國(guó)能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授歐陽(yáng)明高發(fā)表了“新能源汽車與新能源革命”的主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

歐陽(yáng)明高:非常榮幸再次來(lái)到未來(lái)能源大會(huì),跟大家一塊兒交流。

有一個(gè)副標(biāo)題是:儲(chǔ)能、氫能與智能,因?yàn)榭偸怯眯履茉雌?、新能源革命,好像有點(diǎn)太泛了,三個(gè)問(wèn)題。

一、碳中和與新能源革命

我們回顧一下歷史,每次能源革命都是先發(fā)明了新動(dòng)力裝置和交通工具,然后帶動(dòng)能源資源的開(kāi)發(fā)利用,并引發(fā)工業(yè)革命。剛才聽(tīng)了杜院士講座很受啟發(fā),我們?nèi)文茉锤锩?,三次能源革命跟三個(gè)文明是相對(duì)應(yīng)的,第一次是柴火向煤炭,那個(gè)是農(nóng)耕文明向工業(yè)文明。第二個(gè)是工業(yè)文明對(duì)應(yīng)的。我們現(xiàn)在是向生態(tài)文明來(lái)進(jìn)發(fā)。所以第三次工業(yè)革命向可再生能源革命的一個(gè)轉(zhuǎn)型。

在這中間,我們剛才說(shuō)了,一般都是動(dòng)力革命在引發(fā)能源革命,所以這次的動(dòng)力革命是跟新能源汽車密切相關(guān)的,也就是動(dòng)力革命交通工具,這次是電池、電動(dòng)車,這個(gè)大家都知道了,我就不說(shuō)了。主要是純電動(dòng)和氫燃料電池兩種最具革命性的。新能源汽車已經(jīng)發(fā)展二十年,從2014年習(xí)主席發(fā)出號(hào)召之后,已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段,現(xiàn)在應(yīng)該說(shuō)已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)了。

另外一個(gè)革命就是碳中和與新能源革命,剛才周院士也講了很多了,光伏風(fēng)電會(huì)大幅增長(zhǎng),成本會(huì)大幅下降。2030、2060,現(xiàn)在風(fēng)電光伏大家都有共識(shí),是完全能夠推廣的,但是它有個(gè)瓶頸,就是儲(chǔ)能,這個(gè)就得靠電池氫能電動(dòng)汽車來(lái)解決,所以在新能源革命這五大支柱體系中間,其實(shí)我們氫氣電池儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車用能儲(chǔ)能回饋能源,這都是非常重要的。

所以從儲(chǔ)能的角度,從新能源革命角度,我們儲(chǔ)能和新能源汽車共同的載體就是電和氫,石油那時(shí)候是柴油、汽油、煤油,現(xiàn)在就是電和氫。這就是一張儲(chǔ)能的周期和儲(chǔ)能的規(guī)模,我們把它劃分一下,其實(shí)主要的是:一個(gè)是電池范疇,一個(gè)是氫能范疇,氫及其他的載體。這兩個(gè)載體共同過(guò)程主流的動(dòng)力類型和儲(chǔ)能方式,從實(shí)現(xiàn)零碳經(jīng)濟(jì),我們就需要在電氣化和氫能的規(guī)模應(yīng)用,電氣化我就不再說(shuō)了。再有一個(gè)革命,能源革命推動(dòng)工業(yè)革命,第四次工業(yè)革命是以可再生能源為基礎(chǔ)的綠色化和以數(shù)字網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的智能化,這兩化就構(gòu)成了我們第四次工業(yè)革命。新能源汽車引領(lǐng)了幾大革命:第一個(gè),電動(dòng)車本身的革命。第二個(gè),新能源本身的革命。第三個(gè),智能化革命。所以現(xiàn)在車既是電動(dòng)車輛,也是儲(chǔ)能裝置,也是智能終端,所以為什么所有手機(jī)廠商都進(jìn)入汽車,因?yàn)樗亲畲蟮闹悄芙K端。這三大革命將會(huì)引發(fā)產(chǎn)業(yè)格局百年未有之大變局,100年前馬車到汽車的變革以及石油行業(yè)的大繁榮一樣,今后二三十年,交通裝備與能源化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)將發(fā)生百年未有之大變局。

下面分別展開(kāi),首先是純電動(dòng)與電池儲(chǔ)能。

這是中國(guó)純電動(dòng)車動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新歷程,這是電池的量,現(xiàn)在車上大概都已經(jīng)裝了80度,60-100度之間,這是它的續(xù)航里程,現(xiàn)在普遍是500-600公里之間,正在向1000公里邁進(jìn),大概豪華車明后年就會(huì)出現(xiàn)1000多公里的電動(dòng)車,成本也在大幅下降,現(xiàn)在普遍都降到每瓦是1塊錢人民幣以內(nèi),這跟十年前相比已經(jīng)降了80%以上。在未來(lái)以鋰離子電池為代表的動(dòng)力電池是短周期分布式小規(guī)??稍偕茉磧?chǔ)存地最佳選擇,現(xiàn)在統(tǒng)計(jì),2025年中國(guó)電池產(chǎn)量將會(huì)超過(guò)10億千瓦時(shí),進(jìn)入T瓦時(shí)代,現(xiàn)在大概有1億,今后五年會(huì)漲10倍。

所以,成本也還會(huì)繼續(xù)下降,我們估計(jì)像磷酸鐵鋰電池最終會(huì)降到0.3-0.4元,還會(huì)降低一半。所以下一步,我們對(duì)電池主要要在哪些技術(shù),一個(gè)是安全,一個(gè)是便利,一個(gè)是智能,三方面下功夫。

首先看安全,高比能量鋰離子動(dòng)力電池的問(wèn)題,無(wú)論是車還是儲(chǔ)能,剛剛北京也有一個(gè)大型儲(chǔ)能電站出事了,這是電站車,各種各樣的,可能是各種各樣的原因?qū)е码姵赜|發(fā),形成所謂的熱失控,在整個(gè)電池系統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中蔓延,最后造成事故。這是我們?cè)谇迦A大學(xué)的電池安全實(shí)驗(yàn)室,全球唯一的主要完全做電池安全的實(shí)驗(yàn)室,我們?cè)谌蛴泻芏嗪献骰锇?,基本上主要的汽車廠和電子廠商跟我們都有合作。這是我們做的測(cè)試裝置,這個(gè)測(cè)試裝置可以對(duì)電池?zé)崾Э氐娜^(guò)程進(jìn)行分析。比方說(shuō)溫度什么時(shí)候上來(lái)的,什么時(shí)候電解液會(huì)噴出來(lái),什么時(shí)候會(huì)燃燒等等。這是我們發(fā)現(xiàn)的高比能量動(dòng)力電池?zé)崾Э胤磻?yīng)時(shí)序和反應(yīng)新機(jī)理,我不詳細(xì)介紹了,因?yàn)榇蠹也⒉皇亲鲞@一行的。

我們?cè)诖嘶A(chǔ)上,研發(fā)了高比能量動(dòng)力電池?zé)崾Э叵到y(tǒng)性抑制方法,所以我們現(xiàn)在可以完全保證它在單體電池設(shè)計(jì)層面是可以解決問(wèn)題的。

另外,我們還要在使用過(guò)程中進(jìn)行安全的監(jiān)控,所以我們對(duì)整車廠開(kāi)發(fā)了電池云控預(yù)警平臺(tái),基于運(yùn)行數(shù)據(jù),對(duì)故障進(jìn)行高檢出低誤報(bào)。另外一個(gè),一旦發(fā)生事故,我們還有一招,對(duì)整個(gè)電池包進(jìn)行熱管理,這是做整個(gè)電池包地試驗(yàn),我們整個(gè)電池包試驗(yàn)研究它熱蔓延的全過(guò)程,把它的機(jī)理搞清楚,在此基礎(chǔ)上,我們就可以設(shè)置出完全不著火,最多只是冒煙,但是絕對(duì)不著火的電池包,這個(gè)是完全可以做到的。另外一個(gè)問(wèn)題,方便性,大家對(duì)充電還是感覺(jué)不方便,我們對(duì)家用乘用車未來(lái)如何充電,我們認(rèn)為最佳的方式是在家慢充為主體,高速公路快速補(bǔ)電,在家慢充,或者跟車網(wǎng)互動(dòng),可以獲取收益,但是高速公路要快,超級(jí)補(bǔ)電。怎么實(shí)現(xiàn)超級(jí)補(bǔ)電和V2G,這是我們現(xiàn)在要做的工作。,

我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出無(wú)析鋰安全快充技術(shù),前提是快速補(bǔ)電,不是充滿,只充5分鐘200公里,而且電量下降到50%以后,因?yàn)閼?yīng)急補(bǔ)電一定是你的電量很少了才需要應(yīng)急,如果電量很高是不需要應(yīng)急的,在這個(gè)過(guò)程中我們還要解決制冷和加熱的問(wèn)題,為了實(shí)現(xiàn)這個(gè),我們就必須開(kāi)發(fā)智能電池,快充是容易出現(xiàn)安全事故的,怎么辦?我們把傳感器裝到電池里去,尤其是對(duì)負(fù)極的電位進(jìn)行觀測(cè),負(fù)極電位是影響快充安全的關(guān)鍵,所以我們開(kāi)發(fā)新的負(fù)極電位傳感器,可以支持30公里的實(shí)車運(yùn)行,在這個(gè)基礎(chǔ)上,我們可以標(biāo)定快充的策略,讓它既快又安全。這就是我們?cè)谶@方面做的工作,現(xiàn)在這個(gè)東西已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)了,我們正在跟中石化等等大型企業(yè)進(jìn)行合作。

另外一個(gè)問(wèn)題,350千瓦快充,充起來(lái)還是有問(wèn)題的,我們實(shí)現(xiàn)不從電網(wǎng)取電而實(shí)現(xiàn)超級(jí)快充,這里有一個(gè)視頻。我們現(xiàn)在轎車是快充,但卡車沒(méi)辦法快充,卡車現(xiàn)在都是快換,5分鐘把它換掉,卡車的電池很多,在換電站有很多富余的電池,快充和快換一體化形成互補(bǔ)。

慢充怎么進(jìn)行V2G,這就是智能?,F(xiàn)在都是無(wú)序充電,導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷太大,受不了,正在進(jìn)行的比方說(shuō)廣州、上海,已經(jīng)開(kāi)始了,因?yàn)槌潆娯?fù)荷已經(jīng)超過(guò)總負(fù)荷的20%,電網(wǎng)受不了,回家插上不一定充,由后臺(tái)控制充電,當(dāng)然,你可以通過(guò)App跟后臺(tái)達(dá)成協(xié)議。這個(gè)有序充電可能移到后半夜充,移到電網(wǎng)負(fù)荷低的時(shí)候充,我們還有下一步,車?yán)锩娴碾姵馗ㄖ锩娴目照{(diào)實(shí)時(shí)互動(dòng),建筑可以用電池的電,最后就是到車和網(wǎng)的互動(dòng),剛開(kāi)始可能和微網(wǎng)互動(dòng),最后和大網(wǎng)互動(dòng)。這就是我們車網(wǎng)互動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)的,比如削峰填谷,電網(wǎng)調(diào)頻,虛擬慣量,我們都可以通過(guò)控制電池的儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),現(xiàn)在已經(jīng)有很多示范項(xiàng)目,我們?cè)谇迦A也在和國(guó)網(wǎng)合作進(jìn)行這種示范。

這就是我們車和空調(diào)、光伏進(jìn)行互動(dòng),最近董明珠剛剛宣布她們要搞空調(diào)發(fā)電,實(shí)際不是空調(diào)發(fā)電,是系統(tǒng),空調(diào)是不可能發(fā)電的,發(fā)電的還是光伏,儲(chǔ)能是車上的電池,空調(diào)肯定是用能裝置,它是負(fù)荷時(shí)間進(jìn)行互動(dòng),是這么一個(gè)系統(tǒng),她認(rèn)為是發(fā)電系統(tǒng),這個(gè)是完全可以實(shí)現(xiàn)的。

我們可以預(yù)測(cè)一下新能源汽車的市場(chǎng)潛力,目前,中國(guó)前五個(gè)月,總銷量已經(jīng)突破汽車總銷量的10%,新能源汽車已經(jīng)占10%,保有量超過(guò)600萬(wàn),下面還會(huì)持續(xù)增長(zhǎng),今年估計(jì)產(chǎn)量會(huì)超過(guò)200萬(wàn),我們估計(jì)明年會(huì)400萬(wàn),后年600萬(wàn),現(xiàn)在就是到了快速增長(zhǎng)的時(shí)候了。我們2030年預(yù)計(jì)會(huì)到8000萬(wàn),2035年1.6億,2040年3億。如果我們到2040年3億輛電動(dòng)車,我們的儲(chǔ)能潛力是多大呢?如果一輛車65度電,車載儲(chǔ)能的容量就是大約200億度電,這是什么概念?就是跟我們現(xiàn)在每天中國(guó)用電的總電量相當(dāng),就是這么大一個(gè)數(shù)。

所以,我們新能源電動(dòng)汽車是規(guī)模最大,成本最低,安全性最好的分布式短周期儲(chǔ)能系統(tǒng),而且客戶買了車之后可以掙錢,因?yàn)槌潆娍梢缘蛢r(jià)充,賣電可以高價(jià)賣,尤其當(dāng)風(fēng)電光伏占我們電力主體后,電價(jià)差價(jià)也會(huì)拉得很高,完全可以買到電動(dòng)車之后,以電動(dòng)車作為一個(gè)賺錢的工具,這是未來(lái)完全可以實(shí)現(xiàn)的,隨著我們風(fēng)電光伏比例增大。所以,用這個(gè)我們就可以大幅平衡我們電網(wǎng)的波動(dòng),而且這是分布式的,安全性很好,不像大的儲(chǔ)能電站,因?yàn)殡姵卦蕉喟踩栽讲?。另外,成本越低,我們不是專門建儲(chǔ)能電站,電動(dòng)車一車兩用。

三、氫燃料電池車與氫能

這個(gè)問(wèn)題相對(duì)來(lái)說(shuō)比剛才的問(wèn)題復(fù)雜一點(diǎn),我講慢一點(diǎn)。

氫能在新能源革命中占有戰(zhàn)略地位,氫能的戰(zhàn)略意義在于可再生能源轉(zhuǎn)型中的大規(guī)模能量?jī)?chǔ)存與多元化利用需求。氫能的載體是電和氫,以及氫的載體,比如甲醇、氨,這都是氫的載體,因?yàn)闅洳缓眠\(yùn)輸,它可能要變成其他的。

第二個(gè),氫能是眾多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的理性選擇,它的技術(shù)延續(xù)性好,它并不像剛才的電池完全顛覆,電廠也是新出的產(chǎn)業(yè),光伏也是新出的產(chǎn)業(yè),跟傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)沒(méi)什么關(guān)系,但氫能不是。另外,氫能的產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、產(chǎn)值高,吸收的就業(yè)人口多,應(yīng)用覆蓋面廣,所以我們有氫能社會(huì)之稱,產(chǎn)業(yè)鏈非常長(zhǎng)。電池、光伏就業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈短,就沒(méi)那么多就業(yè)。氫能儲(chǔ)能是新能源電力系統(tǒng)的核心技術(shù),首先氫能交通會(huì)是我們的氫能利用的先導(dǎo)領(lǐng)域,并不是說(shuō)最終交通是它的最大領(lǐng)域,不是,它只是先導(dǎo)領(lǐng)域,來(lái)帶動(dòng)氫能的全面發(fā)展。氫能是集中式可再生能源大規(guī)模長(zhǎng)周期儲(chǔ)存地最佳途徑,首先,能源利用充分性,大容量長(zhǎng)周期儲(chǔ)能模式,我們現(xiàn)在短周期好辦,有電池,但是長(zhǎng)周期大規(guī)模,這是一個(gè)很大的問(wèn)題,只有跨季節(jié)的水電、風(fēng)電可以儲(chǔ)存。另外,規(guī)模儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性,將來(lái)可再生能源全鏈條周期中儲(chǔ)能成本是最高的,現(xiàn)在已經(jīng)是這樣,所以當(dāng)儲(chǔ)能是最大的成本環(huán)節(jié)的時(shí)候,儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性就變得非常重要,尤其當(dāng)可再生能源風(fēng)電光伏在不斷降低它的成本,但是儲(chǔ)能相對(duì)來(lái)講降低不如風(fēng)電光伏那么快,這個(gè)時(shí)候儲(chǔ)能的成本是很關(guān)鍵的一個(gè)因素,它比儲(chǔ)電要低至少一個(gè)數(shù)量級(jí),尤其是固定儲(chǔ)能。另外,它和電池是互補(bǔ)的,尤其大容量長(zhǎng)周期靈活能源可能還需要用氫能。同時(shí),制運(yùn)儲(chǔ)方式靈活,可以用各種各樣的方式。我們?cè)趶埣铱谝呀?jīng)有一個(gè)風(fēng)電發(fā)電廠,制氫廠,現(xiàn)在0.15元的風(fēng)電完全可以讓它的經(jīng)濟(jì)性凸顯,我們現(xiàn)在在張家口有350輛燃料電池大客車。

這就是氫燃料電池系統(tǒng),氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),從外圍來(lái)看,和內(nèi)燃機(jī)很像,從核心來(lái)看,跟我們的電池很像,這里不詳細(xì)介紹了。它的正向過(guò)程是氫和氧結(jié)合生成水,發(fā)出電,產(chǎn)生熱。這是中國(guó)燃料電池汽車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展,目前我們已經(jīng)接近1萬(wàn)輛,100多個(gè)加氫站投入運(yùn)營(yíng),還有近100個(gè)在建。從2015到2020年,我們的技術(shù)有大幅度跨越,所以中國(guó)燃料電池、車用燃料電池已經(jīng)在產(chǎn)業(yè)化,大部分技術(shù)已經(jīng)克服。我介紹幾種產(chǎn)品,比如現(xiàn)在張家口運(yùn)行的12米大公里耗氫5公斤,相當(dāng)于16.5升柴油,比柴油車節(jié)能30%多,ramge700km,這是我們清華系列的企業(yè)易華通的產(chǎn)品。在零下30℃啟動(dòng),尤其適合北方城市,因?yàn)楸狈匠鞘卸救∨哪芴?,低溫取暖純電?dòng)受不了,所以非常適合北方城市,但南方城市可能純電動(dòng)更有優(yōu)勢(shì)。另外一個(gè),冷藏車會(huì)特別有優(yōu)勢(shì),冷藏車一直要有低溫的東西,所以耗能也是非常厲害的,現(xiàn)在北京有1萬(wàn)多輛這樣的車。第三個(gè)是長(zhǎng)途重型卡車,這是我們做1000公里液氫燃料電池重卡,這個(gè)已經(jīng)形成產(chǎn)品了。最近我們正在做得是北京冬奧會(huì)的氫能示范,張家口和北京將運(yùn)行2000輛燃料電池汽車,在冬奧會(huì)主場(chǎng)區(qū)都將是氫能燃料電池汽車,不會(huì)有其他的車。燃料電池在未來(lái)十年,系統(tǒng)成本將下降80%以上,與過(guò)去十年鋰離子電池下降過(guò)程是相似的,這點(diǎn)大家是不用懷疑的。

但是我們也有一個(gè)問(wèn)題,車載儲(chǔ)氫是個(gè)問(wèn)題,無(wú)論是技術(shù)還是成本,都不太理想,比如我們現(xiàn)在主流的高壓氣頻,儲(chǔ)氫的密度和成本都還不夠理想,儲(chǔ)氫密度大概100公斤5公斤氫,成本偏高,它的下降會(huì)比燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)下降的幅度要小要慢,所以重載商用車車載的儲(chǔ)氫密度和成本目前是不理想的,是我們當(dāng)前的一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn),需要解決的。未來(lái)到2035年,這是中國(guó)氫能與燃料電池汽車的技術(shù)路線圖,我們預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到100萬(wàn)輛,主要是商用車,轎車不會(huì)是燃料電池,這一點(diǎn)已經(jīng)非常明確,全世界都認(rèn)定轎車會(huì)是純電動(dòng),現(xiàn)在證明燃料電池轎車沒(méi)法競(jìng)爭(zhēng)過(guò)純電動(dòng)轎車。當(dāng)前我們看氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展存在的問(wèn)題,清潔能源制氫,氫的能源化利用還只是處于起步階段,比如綠氫,全球還不到1%。

所以我們首先要發(fā)展綠氫制氫產(chǎn)業(yè),這個(gè)就要靠電解水制氫,其實(shí)電解水制氫就是剛才燃料電池的綠過(guò)程,你有電有水就會(huì)產(chǎn)生氫氣和氧氣,綠氫需求量巨大,所以電解水制氫將是又一個(gè)最值得重視的發(fā)展領(lǐng)域,如果沒(méi)有電解水就沒(méi)有綠氫,在可見(jiàn)的未來(lái),電解水制氫還是一個(gè)主流的形勢(shì),其他的,在二三十年內(nèi),不太可能,甚至我們認(rèn)為電解水制氫產(chǎn)業(yè)可能會(huì)比燃料電池產(chǎn)業(yè)更大。所以我們現(xiàn)在也面向近中遠(yuǎn)期在開(kāi)展三種電解水制氫技術(shù)的研發(fā),我們認(rèn)為氫燃料電池先導(dǎo)到了進(jìn)入帶動(dòng)整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈全面發(fā)展的時(shí)候了。從三種電解技術(shù)比較來(lái)看,固體氧化物是最好的,質(zhì)子膜和堿性是差不多的,這都是低熱值的效率,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)他們說(shuō)更高的一般說(shuō)的是高熱值效率,比如達(dá)到80%,那是按照高熱值算的。另外一個(gè)是投資成本和規(guī)模,目前看,我們近期可以大規(guī)模的還是堿性電解槽,而且中國(guó)具有產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì),可以為全球提供低成本的系統(tǒng),現(xiàn)在我們正在和殼牌合作,研究堿性電解槽系統(tǒng),然后出口到歐洲。

從未來(lái)來(lái)看,綠氫生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)前景,從國(guó)際可再生能源制氫成本預(yù)測(cè)可以看到,現(xiàn)在低成本的光伏風(fēng)電已經(jīng)可以跟化石能源制氫基本相當(dāng),但平均來(lái)看,還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)入。所以我們現(xiàn)在需要用內(nèi)蒙古、新疆這些地區(qū)的低成本光伏和風(fēng)電來(lái)制氫是有經(jīng)濟(jì)性的,比如我們?cè)趶埣铱谝呀?jīng)驗(yàn)證這一點(diǎn)。

關(guān)于儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),剛才周院士也講了。我們第一個(gè)中國(guó)特色的是特高壓輸電線路,1000公里以上靠什么?先輸電再制氫,比如從新疆過(guò)來(lái),先輸?shù)奖本└浇?,制氫,再輸送到北京,因?yàn)樾陆疀](méi)有水,從這個(gè)可以看出,它的成本是比較低的。另外一個(gè)就是液氨,液氨是最近全球,包括日本,包括國(guó)際能源署,重點(diǎn)推薦的一種氫的載體,因?yàn)橐喊焙苋菀追纸獬鰵?,而且分解的能耗很低,另外,液氨的質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度和體積儲(chǔ)氫密度都是最高的,體積儲(chǔ)氫密度一個(gè)立方米120公斤氫,我們就是把氫液化,一個(gè)立方米也只能儲(chǔ)50公斤氫,也就是說(shuō),我們用液氨從體積上來(lái)看,比液氫還要高一倍的氫含量,我們從質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度來(lái)看,70兆帕的儲(chǔ)氫5%,100公斤只能儲(chǔ)5公斤氫,而它100公斤可以儲(chǔ)17.8公斤氫。同時(shí),我們化肥都是用氨做的,所以在中國(guó)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)非常好,技術(shù)非常成熟,運(yùn)輸跟LPG是一樣的,它的物理特性底下可以看出這三種的比較,液化氫等等,我們也可以和甲醇比較,總體看,液氨能效最高,使用經(jīng)驗(yàn)成熟,基礎(chǔ)設(shè)施最完善,綜合成本最低。這也是IEA發(fā)布的報(bào)告中間給出來(lái)的例子。

氫能載體液化氨可以進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)鏈的應(yīng)用,工業(yè)催化合成氨,這個(gè)大概是幾十年前德國(guó)人發(fā)明的,現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟,工業(yè)催化合成氨的效率是比較高的,比如天然氣制氨,天然氣到氫的能耗占了80%,只有20%用于合成氨,如果氨再分解出氫氣,只需要13%的合成氨,效率是比較高的。另外,氨可以直接發(fā)電,也可以跟煤電廠的燃燒鍋爐進(jìn)行混燒,現(xiàn)在日本在推廣20%和30%的混燒,他們認(rèn)為這是成本最低的一種做法,另外,氨的合成是從大氣中取氮,不是取二氧化碳,二氧化碳濃度太低,氨的濃度很高,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單。而從長(zhǎng)期看,我們除了現(xiàn)在的工業(yè)催化,下一步還有電催化合成氨,現(xiàn)在也是一個(gè)新的,而甲醇合成,原先有工藝,但是沒(méi)有新的電化學(xué)合成工藝。

這是關(guān)于氨的問(wèn)題,我就講這么多。

面向碳中和角度來(lái)看,氫能載體發(fā)展前景是非常廣闊的,這是總的氫和氫載體,這是IEA今年5月份發(fā)布的報(bào)告,氨或者合成燃料,所以到2050年將會(huì)有5億噸氫和氫的合成燃料。所以在用于我們各個(gè)方面,不光是汽車了,工業(yè)、船舶、遠(yuǎn)洋、道路、建筑、發(fā)電、儲(chǔ)能等等。

最后結(jié)束語(yǔ)。面向2030、2060年的低碳發(fā)展目標(biāo)和能源革命重大戰(zhàn)略,新能源汽車與新能源革命將突飛猛進(jìn),產(chǎn)業(yè)格局將發(fā)展百年未有之大變局。新能源汽車與新能源革命的共性核心是儲(chǔ)能、氫能與智能,新能源汽車的規(guī)模推廣將有力破解新能源革命的瓶頸。鋰離子電池實(shí)現(xiàn)了相持領(lǐng)域的重大突破,其科技創(chuàng)新、產(chǎn)品性能、應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)規(guī)模正處于爆發(fā)性增長(zhǎng)期?,F(xiàn)在中國(guó)有多少人在研究電池呢?我估計(jì)的規(guī)模是百萬(wàn)之重,氫能是實(shí)現(xiàn)全球碳中和的戰(zhàn)略性能源載體。但是綠色氫能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性還不能完全滿足市場(chǎng)需求,氫能燃料電池交通將是氫能應(yīng)用的先導(dǎo),催生氫能產(chǎn)業(yè)的起飛,讓我們共同努力,人類的共同發(fā)展。




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