电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
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十一月二十九日消息,国家电投集团氢能科技发展有限公司董事长李连荣在第五届我国能源发展与创新论坛上透露,国家电投集团目前正在氢能范畴开展技术研发、制氢站和加氢站建设、与产业链融合、构建产业生态系统等工作。到2019年年底,100kW燃料电池及系统要完成实验室探测,具备上车条件。此外,2020年上半年将完成膜电极、双极板和电堆自动组装中试线建设,具备小批量加工能力。到2020年底,完成上车探测,进入批量加工阶段。他表示,将来将通过自主化与规模化大幅度降低成本,并促使更大规模的使用。
李连荣解析,技术研发紧要聚集在氢燃料电池、动力系统、制储技术、安全技术四个方向,并着手考虑技术的产业化。氢燃料电池研发是当前的重点工作任务,确定的三大目标,自主化、高效能、低成本以及体积功率3.0千瓦/升的三代燃料电池为目标开展研发工作,在膜电极部件与工艺、电堆集成与组装、系统设备与控制等范畴均取得了积极的进展。
在膜电极方面,国家电投集团取得的进展紧要是四方面:一是完成了催化剂的开发,形成了稳定的工艺,试验室产品性能探测三万次循环仅衰减2%。二是完成了扩散层制备工艺开发,依托国产碳纸开发的扩散层达到了国际商业化高端产品的水平。三是质子交换膜开发取得进展,已完成树脂材料与成品膜的试验室开发,性能达到国际先进水平。四是形成了稳定的膜电极工艺,试验室产品功率达到1600毫安/平方厘米以上。
在双极板方面,一是完成了金属双极板的开发,性能满足长期运行要求。二是完成了双极板的结构设计。三是攻克了金属双极板的薄板焊接技术。四是研制成了耐腐蚀镀膜技术。
在电堆组装方面。一是形成了电堆组装工艺。二是完成了工程样堆短堆、30kW、60kW和100kW电堆的开发,性能稳定,一致性良好。
在BOP系统方面,一是完成了配套的单堆积BOP系统原理样机搭建和探测验证。二是完成了专用的空压机原型样机开发。三是正式启动了控制系统的开发。
据我国石油化工股份有限公司新兴业务研究与规划专家钜大锂电邢璐解析,目前,我国氢能产业链诸多环节和国际领先水平相比存在不同程度的差距,关键材料和核心技术尚未自主。例如,燃料电池核心的质子交换膜锂电池、铂催化剂、金属双极板基本依靠进口,大功率电堆尚未实现国产化;在车用氢燃料电池锂电池关键部件的衰减机制、储氢压力-材料-效率-成本平衡等基础研究方面依然薄弱。
倘若国家电投集团能在以上范畴率先冲破,或将对氢能产业萌生深远影响。
邢璐认为,我国氢能发展正在进入前景广阔的新阶段。巴菲特有一句名言:‘人生就像滚雪球,最紧要之事是发现长长的坡,厚厚的雪。’我们认为,氢能产业就是这样一个长坡厚雪的产业,发展前景广阔,很多优秀公司尤其是头部公司具有长期估值优点,具有很大的投资潜力,她说。
而我国石化围绕氢能的布局也颇有看点。邢璐解析,我国石化具有丰富的氢气加工和利用经验,拥有全球第二大交通能源基础设施网络,并在催化剂、新材料、设计测试等方面具备氢能相关基础,在集团公司层面已经把氢能列为了新兴产业发展的紧要方向。
目前,我国石化紧要依托我国石化资本公司布局燃料电池汽车产业链及氢能经济生态圈。我国石化于2018年七月在雄安新区注册成立了我国石化资本公司,重点投资新能源、新材料、节能环保、高端智能制造等战略新兴产业。资本公司围绕氢燃料电池汽车产业链和氢能经济生态圈已经储备了多个项目。
如,上海重塑是我国石化资本的参股公司,作为氢燃料电池系统供应商,其CAVEN系列燃料电池系统被广泛使用于轻、中、重型商用车范畴。我国石化资本下一步将以此为支点丰富燃料电池产业链布局。同时,正在对车载供氢系统、加氢站关键技术装备、氢能储运技术装备等项目进行研判。
除了资本范畴布局之外,为推动加氢基础设施建设,我国石化正在筹备设立我国石化氢能公司。邢璐解析,氢能公司将依托集团强大的制氢能力和移动能源供给网络,整合内外部资源,携手国内外一流的合作伙伴,积极布局国内加氢站建设,打造氢能制-储-运-加一体化供应链,支持燃料电池汽车产业和氢能产业商业化。今年十一月六日,我国石化集团与法国液化空气集团签署合作备忘录,探讨增强氢能范畴合作。
2018年我国石化的氢气产量已经超过300万吨,占全国氢气产量的14%,紧要用于成品油质量升级和化工原料;在全国拥有3万多座加油站,具有在中东部人口稠密地区布局加氢站网络的天然优点。
我们正在探索加氢站与加油站、加气站合建模式,利用已有基础设施进行加氢站整体规划和安全集约管理,她说。
我国石化在氢能范畴的布局已经紧锣密鼓展开。在广东佛山樟坑建成国内首座油氢合建站,也是首个集油、氢、电能源供给与连锁便利服务于一体的新型网点,在锂电池厂家嘉兴嘉善建成浙江省第一座油氢合建站,上海的西上海油氢合建站和安智油氢合建站十一月也已竣工并试运行。
瞄准氢能将来,纷纷入场的公司实在不少。2018年二月十一日,十多家央企参与组建的我国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟成立。包括十几家(东方电气、三峡集团、我国中车、我国船舶、我国一汽等)央企在内,共有50多家来自能源加工、装备制造、交通运输、冶金材料等不同范畴的公司、高校和科研机构加入。
2019年六月二十六日,东方电气投资管理有限公司与三峡资本控股有限责任公司、成都创新风险投资有限公司签署协议,共同成立东方三峡(成都)产业基金管理有限公司,并发起设立东方电气氢能产业基金。
氢能产业发展形势火爆,资本和人才快速汇聚,创新和使用成果此起彼伏,但行业面对的问题也不少。
李连荣在发言中表示,当前氢能行业面对问题紧要表今朝三方面:一是国家层面缺乏顶层设计,定位和方向尚不完全明确。二是关键技术积累较少,与国际先进水平有差距。三是政策、法规、标准不完善,行业秩序未建立。
他提议,一是增强顶层设计,将氢能产业提升为国家战略,明确氢能在能源体系中的定位,制定我国氢能发展规划,明确产业布局和发展路径,制定氢能基础设施建设规划,有序开展基础设施建设。二是加大核心技术自主研发与使用支持力度。支持核心技术自主研发,形成可继续发展能力,支持自主技术的示范使用与推广,尽快形成产品,进行技术与产品的迭代。三是完善政策、法规、标准。制定产业发展政策和指挥意见,形成宏观政策法规文件。
他希望将氢能管理逐渐从危化品中分离出来,纳入到能源体系进行管理,便于氢能使用,明确加氢站等审批流程,促使基础设施建设,增强氢安全技术研究,形成倾覆全产业链的标准体系。
邢璐也认为,从发展思路上看,氢能产业发展要谋划全局。氢能产业是一个系统工程,横跨能源、材料、装备制造等多个范畴,能有效带动传统产业转型升级并催生新产业链,对促使经济新旧动能转换具有紧要意义,也是将来能源技术变革和能源产业竞争的紧要范畴,要立足全局,谋划长远。
她坦言,目前氢能产业仍处于起步阶段,不适合赚快钱,非技术驱动型公司很难在市场中盈利,要围绕产业链部署创新链、围绕创新链完善资金链,推动氢能产业形成以科技为驱动、以创新为引领的高质量发展路径。
将来氢能是一个庞大的经济,我们这么大规模的经济不可能建在外来技术的基础上,换句话说,我国发展氢可不可以完全依赖外国,我们非得有自己的技术积累,李连荣说,要怎么样形成自主技术是我们这一代氢能从业人员非得回答的问题,也是我们这一代氢能从业人员的发展机遇。
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