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大会精彩回顾 | 史翊翔教授:氢能技术应用与创新展望

第二届北京氢能产业大会暨京津冀氢能产业发展对话于9月20-21日在北京大兴国际氢能示范区举办。在全体大会上,清华大学教授、能源与动力工程系党委书记史翊翔教授进行了主旨演讲《氢能技术应用与创新展望》,详细讨论了氢能产业的发展与科技创新,提出了一系列具有前瞻性的观点,涵盖了产业现状、技术路径、以及未来发展方向。以下是对主旨演讲的观点归纳:

图 | 清华大学教授、能源与动力工程系党委书记 史翊翔

 

01

政策支持与产业发展现状

 

史翊翔教授指出,近年来氢能产业得到了中央政府的高度重视。2024年全国人大会议首次提出“氢能新质生产力”概念,标志着氢能作为新兴产业成为推动经济转型和实现“双碳”目标的关键技术。当前,中国氢能产业已经形成一定规模,已有30多个省市自治区发布了203项氢能政策,46家中央企业布局氢能产业。此外,全球范围内氢能项目的投资不断增加,2023年可再生能源发电装机容量已超过火电,显示出氢能产业的巨大潜力。

 

02

氢能的核心价值与应用场景

 

史翊翔教授强调,氢能不仅是能源载体,还可以连接可再生能源与工业、交通、建筑等多个领域,推动能源体系的深度变革。在交通领域,氢燃料电池汽车在长途重载运输中的应用前景广阔,特别是氢燃料电池重卡和公交车的推广潜力巨大。在工业领域,氢能在冶金、化工等高耗能行业中可以实现深度脱碳。此外,“氢进万家”示范项目的启动,展示了氢能在建筑供暖等新场景中的应用潜力。

 

03

氢能产业面临的挑战

 

尽管氢能产业发展前景广阔,但史翊翔教授也指出了当前面临的三大主要挑战:

1.经济性挑战

当前,氢能的经济性还未显现,成本高企是其大规模推广的主要障碍。无论是制氢、储氢,还是加氢的成本,均需大幅降低才能实现与其他能源形式的竞争。未来必须通过技术创新和规模化生产,显著降低成本,实现经济正反馈。

 

2.安全性与保障性挑战

氢能的安全保障体系尚不完善,尤其是在加氢站建设方面,目前国内仅有400多座加氢站,严重影响了氢能汽车的普及。此外,氢能相关的管理和审批机制不够健全,亟需建立完整的安全管理体系,以确保氢能在实际应用中的安全性。

 

3.基础设施挑战

制氢、储氢、输氢等基础设施建设滞后,尤其是区域性制氢与加氢网络的建立还处于初级阶段。氢气的体积密度低,储运技术难度大,未来需要通过材料创新、提升储氢效率等方式来推动基础设施的发展。

 

04

技术创新与产业化路径

 

针对氢能产业的技术突破,史翊翔教授提出了三大关键方向:

 

1.可再生能源制氢

目前全球氢气生产大多依赖化石能源,但未来必须加速发展风电、光伏等可再生能源制氢技术。美国能源部提出,到2030年实现1美元/公斤的绿氢成本目标,这为全球氢能发展设立了明确的技术路径和成本控制方向。中国也应通过技术进步,逐步实现“白菜价”氢能。

 

2.储运技术

氢气的储存和运输是制约氢能产业链的重要环节。未来需要通过材料技术的进步来提高储氢效率,尤其是大规模的地下储氢和液氢技术的应用,将为氢能的储运提供重要支持,预计到2030年,氢气的储运成本将显著降低。

 

3.燃料电池技术

燃料电池技术在交通、分布式能源中的应用潜力巨大,但当前燃料电池成本高、寿命短。未来要通过研发新型催化剂和膜材料来降低燃料电池成本,并延长其使用寿命,以满足市场需求。燃料电池技术的突破将对乘用车、公交车和重卡等领域的推广产生重要影响。

 

05

未来展望与发展目标

 

史翊翔教授展望了氢能产业的未来发展方向,并提出了三大目标:

 

1.提高经济性能

未来氢燃料的经济性应比传统燃油低20%,以提高市场竞争力和用户接受度。

 

2.分布式能源系统应用

氢能应与电力、天然气等能源形式相结合,实现分布式能源系统中的互补,降低整体能源成本,提升能源系统灵活性。

 

3.绿氢产业化

到2030年,绿氢成本应与目前的灰氢成本持平,从而实现大规模的产业化应用,推动工业脱碳进程,并助力实现国家的“双碳”目标。

 

 

史翊翔教授的演讲全面分析了氢能产业的现状、挑战与未来发展路径,指出了技术创新的关键方向。通过不断降低成本、提升技术水平和完善基础设施,氢能将在交通、工业、建筑等多个领域发挥重要作用,成为实现绿色能源转型的核心动力。

 

 

-THE END-

 

 

资料整理 | 中关村氢能产业联盟 Ruth

责编 | 惠子  审核 | Ruth

 

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创建时间:2024/09/20
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