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宝妈在家兼职什么好

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出品:虎嗅驻西南编辑

作者:雨林下,封面:东方IC

宝妈在家兼职什么好-海油发展

关于氢燃料VS锂电的路线之争,在乘用车的舆论场上几乎没停过。

前有马斯克炮轰氢燃料电池是智商税,后有日本丰田更加积极的充值。

11月的上海进博会上,日本丰田Mirai第二代氢燃料电池乘用车首次在中国亮相,最大续航里程达850km,让不少车迷开了眼界。

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随着当下双碳目标的推进,氢能在国内也逐渐热起来。

国内氢能主流市场在商用

由于锂电池有续航里程短、充电时间长、载货量少的短板,而氢燃料电池的强项正好可以补齐。因此,国内将氢能在交通上的应用重心放在了载量大、距运长的商用场景,比如公交车、物流车、重型卡车、轨道交通。

全国重型卡车的销量每年在一百万辆以上,按20万一辆算,单是柴油车升级换代,轻轻松松千亿级市场规模,目前中国重汽、陕汽重卡、上汽红岩、江铃重汽都在加速布局。

轨道交通也正在取得跨越式进展,2019年底,全球首条商业运营的燃料电池有轨电车示范线,在佛山高明正式投入运行。2021年10月29日,全国首台氢燃料电池混动机车正式上线试运行。

该机车设计时速达80公里/时,满载氢气可连续运行24.5小时,平直道最大可牵引载重超过5000吨,相较内燃机车每万吨公里就将减少碳排放约80千克。

作为该领域领军人物,也是日本丰田在轨道交通的唯一中国合作伙伴,西南交通大学电气工程学院院长陈维荣教授告诉虎嗅,团队2008年起在国内最早开始从事大功率氢燃料电池应用研究,2013年研发了全国首辆氢燃料工程样机“蓝天号”,2016年研制成功世界首列燃料电池混合动力有轨电车并示范运行,时至今日,与中车联合研制的氢燃料混动机车正式产品化。从样机升级到工程应用,机车的工艺、可靠性、使用寿命都有本质提高。

陈院长表示,过去十多年,氢能的轨道应用一直在科研阶段徘徊,直到最近,技术才真正迈入窗口期,氢燃料动车也有望在明年面世。

双碳热点可能使氢能迎来史上首次产业爆发,尤其是铁路运输,应用氢能的经济效益是实际存在的,即便脱离国家补贴,也具备市场竞争力。拿有轨电车举例,传统电车带了接触网,还有进站快充设备,如果换为氢燃料电池,就可以省掉线路跟充电站的成本,总投资算下来能便宜10%,全寿命周期来看,维护也更简单,运营成本也会降低。

对于“从商到乘”的拓展和“氢VS电”之争,陈院长认为,锂电车虽然发展更成熟,但产业链首末两端是高耗能高污染,且未来大面积铺开会对电网形成压力和冲击。氢燃料车虽然更清洁,也不依赖于电力系统,但技术和配套还远不能支撑乘用车自如应用,现在并不是关注的最佳时候。

核心底层技术待攻坚

氢燃料电池技术是实现氢能利用的先决条件。

电池的基本工作原理,是氢气通过燃料电池的正极中的催化剂(铂)分解出电子和氢离子。其中氢离子通过质子交换膜到达负极,和氧气产生反应变成水和热量,电子则从正极通过外电路流向负极产生电能。

简单说,就是通过结合氢和氧,产生电能和水,电能驱动车行,水排出车外。

而电池制造的成本大头正是上面提到的催化剂——铂,女生对这种贵金属不陌生,名贵珠宝都是它打造的。由于比黄金还贵还稀缺,要想大规模降成本,必须寻求可替代的廉价材料。

从工作原理可以看到,氢燃料电池的显著优点是清洁,副产品只有水,不会排放二氧化碳;第二是安全,因为氢燃料电池的驱动是电化学的过程而非点燃,氢气不会自燃也很难爆炸;第三,气体可以压缩,运输和储存方便。

在掌握核心技术方面,国内由于在氢燃料电池方面的研究起步晚,存在一定落后性,1998年才出现首个相关发明专利,虽然近年基础研究逐渐活跃,但距离欧美、日韩仍有差距,目前核心专利数仅占世界约1% 。

图片来源:《氢燃料电池技术发展现状及未来展望》中国工程科学2021年第23卷第4期

最新学术观点预测,十年时间内,氢燃料电池的生产成本能下降50%。未来随着关键材料的物理性能改进,各组件稳定性提高,氢燃料电池系统的稳定性和寿命也会明显改善。

传统能源企业衔接转型

学术端的推进也会传导到生产端。

西南清洁能源丰富,水电资源和天然气资源均居全国之首,发展氢能有源头取材的便利。做天然气设备起家的四川上市公司厚普股份(300471)就对虎嗅表示,氢气与天然气有相似共性,加氢站与加气站也是一脉相承,天然气上能解决的问题,氢气上同样能解决。

氢能行业正处在成长期,很多企业看到了机会,而具备竞争实力的大多都是过去深耕传统能源的公司。

有做天然气的,凭借设备工艺的技术研发优势切进氢能设备,比如深冷股份(300540)、富瑞特装(300228);有做成品油的,靠销售渠道和客户优势打开市场,比如中石油、中石化。

厚普股份生产的国产加氢枪与加氢质量流量计率先打破了国际垄断,灵感来源即是天然气业务经验。

加氢枪的使用流程 图片来源:中石化安徽芜湖马饮桥站

厚普股份向虎嗅演示了加氢枪的使用方法,自动锁定结构使得枪头和加氢口连接到位后,加氢枪卡爪会自动抓住并锁定加氢口。逆时针转动加氢枪手柄至开启位置,枪内部流道就会完全打开,开始给车辆加注氢气。充满后,再顺时针转动手柄关断枪内部流道,实现氢气泄压,再手动脱开,一次加氢操作就完成了。

站在企业视角,厚普股份认为,真正颠覆式创新的技术其实并不多,更多的是在应用中迭代,在成熟理论上做应用创新,比发力底层技术的收益更大。企业看似是进军了一个新的能源行业,实际仍依赖传统行业的经验技术。

大量铺设加氢站是氢能使用成本下降的核心,也是绕不开的重要环节。

目前全球规模最大的加氢站位于北京大兴氢能科技园,该加氢站可为600辆燃料电池物流车提供加注,每天最大加注量达4800Kg。

作为该项目的设备提供商,厚普估算,建一个普通的加氢站,除开土地费用和政府补贴,平均至少要花1000万元,建设运营成本远高于建加油站,甚至是建充电站的三倍。

我国出于安全考虑,明确要求严格分离制氢与加氢,因此加氢站都是外供氢,通过管道或管束槽车把氢气运输至站里,经压缩机增压后,储存到高压储罐,再通过加氢机为车辆加氢。

这当中的储氢、压缩、加注设备大部分都需要进口,和燃料电池一样,硬件设备也面临国产化的技术瓶颈。

由于成本高,燃料汽车市场保有量少,叠加制储氢气成本,90%加氢站目前都处于亏损状态。政府补贴是刺激各地建加氢站的主要动力,可以说,建站的数量与各地补贴力度直接正相关。

中国氢能联盟统计,2020年国内加氢站数量有128座,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》将原先设定2030年的加氢站数量从1000座提高到5000座。

加氢站相关的最新标准(2021年版)《加氢站技术规范》、《汽车加油加气加氢站技术标准》在今年4月和7月相继出台,对氢气站和相关设备的设计、制造、验收提出了要求。但涉及氢泄漏、防爆等安全管理规范尚不完善,因此在补贴之外,合规标准也需同步提升。

氢能产业整个链条的应用前景非常多元,几乎看不到天花板,目前虽受限核心技术卡脖子,不过一旦完成底层攻坚,可以预见的是,成熟的传统能源巨头将借助深厚底蕴顺畅衔接氢能新业务,华丽过渡,激发产业链更多中小企业的活力。

潜龙腾渊的氢能,何时鳞爪飞扬?静待欣赏。

本文为「西南新能源产业 」专题策划,将持续呈现西南能源发展近况,欢迎交流探讨。

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