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高继明:氢能的未来在千家万户

已有 1197 次阅读 2021-12-31 08:40 |个人分类:复合材料前沿|系统分类:观点评述

企业档案

广东能创科技有限公司是一家以氢能产业为主的高科技公司,作为强伟氢能科技有限公司响应国家“大力发展新能源制造装备业”和“能源技术革命创新行动计划(2016-2030)”双重战略精神,在内地成立的集研发、生产、销售、运营、维护为一体的分公司。

广东能创科技有限公司主要致力于氢能技术研究,依托团队多年来的技术积累和经验,将“甲醇重整制氢技术”和“燃料电池发电技术”整合,应对不同的场景需求,研发并制造各种制氢设备以及氢能发电设备,突破了氢气的“制、储、运、充”等安全技术瓶颈。经过2018年的重组后,公司与世界最先进的制氢技术力量合作,

在美国、中国成立实验室,共同研发并在中国落地生产。


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广东能创的核心技术符合双碳战略发展需要

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所谓的核心技术,是支撑整个产品生产最关键的技术和工艺。从这个角度来讲,广东能创有三个核心技术:第一,甲醇水催化重整制氢技术。这项技术可以把大化工制氢变成小设备在线产氢;第二,氢燃料电池系统的技术应用,包括风冷堆和水冷堆的应用。燃料电池的核心是反应堆,我们团队有多年的技术积累,具备丰富的经验;第三,电控系统技术。把制氢设备和燃料电池系统集成,中间控制环节所有的硬件软件都是我们自主开发的。总结起来,制氢、发电、电控这三部分是我们的核心技术。


现阶段,我们的产品主要应用于通讯市场,为基站、机房及数据中心的通讯电源解决方案。中国正在大力发展数字经济、新一代信息技术,电力保障是其中不可或缺的环节。目前,我们已与中国移动、中国电信、铁塔公司及海外通讯公司合作,为他们提供主供电及备用电源解决方案。


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尽管我国电网覆盖率已远远超越其他国家,但也存在森林公园、海岛、郊区或者老城区等区域由于电网的设计和规划无法满足用电需求,并且难以增容,利用我们的甲醇水氢燃料电池发电机可以解决这部分市场需求;然而,在国外市场电力公司以私营居多,电网覆盖相对国内并不充分,但通讯系统需要持续可靠的电力供给,我们的技术方案恰好解决了这个问题,为通讯行业提供连续、稳定的电力保障。如客户的应用场景也存在可利用的太阳光辐射和风能,我们还可以提供氢光风互补联动的形式作为电力解决方案,既能提高可再生资源的利用率,还可以减少光伏和风能作为间歇式能源的自然制约。


通讯基站和数据传输机房,传统的备用电源是蓄电池和柴油发电机。然而,蓄电池和柴油发电机还存在储电量小、待机时间短、排放有害气体等不足,使用我们的备电方案则只需有充足的甲醇水供应,就可以持续发电,取代原来的蓄电池和柴油机。这种解决方案不仅提高了用户的便利性,还具备社会效益,有效减少能耗、降低碳排放,加快我国实现双碳目标的步伐。



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不必照搬照抄,我们要因地制宜的自主创新

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从技术角度来说,目前氢能是世界上最干净的清洁能源,燃烧热值也比较高,有些专家称其为“21世纪的终极能源”。终极与否姑且不做更多评论,但有一点可以肯定,氢能的开发利用是我们人类现有认知范畴内的优秀技术,否则全世界不会有如此多的科学家前仆后继投身其中,我本人也期望为推动氢能技术进步尽绵薄之力。


从行业发展阶段来看,氢能行业的发展仍处在导入期,供给和需求尚未打开,规模效应不强,关于氢能发展不同观点的谈论也较多。在此,我想阐述一下自己的观点,为什么用甲醇重整氢燃料电池来发电?因为我们要解决的首要问题是氢源的开发。氢源的开发投入较大,涉及到大化工,基础设施建设投资高昂、,且氢气是体积能量密度最低的物质、具有易泄漏、易燃易爆的特点。因此,储氢、运氢及加氢等环节也提高了用氢的成本,氢气本身并不是很好的能源载体。


再来谈谈加氢,众所周知,加氢站的建设投资非常大,我个人不太支持废除现有加油站,过多新建加氢站。如果需要大规模建设加氢站,前提一定是氢燃料电池汽车达到普及的程度。业界人士应该都记得,上海市政府是最早出台相关文件推广氢能发展的城市。六年过后,我们今天看到的成果似乎并不理想,证明这件事要想实施落地的困难还是比较大的。


为什么广东能创要走甲醇水重整制氢这条路线?因为这个方法可以减少社会基础设施建设、降低财政投入。通过甲醇水重整制氢的方式作为氢源,可以利用现有的加油站设施,使用现有的储油罐或者新增罐体存放甲醇和水的混合溶液即可,因为甲醇水溶液不具备二次爆炸的特点,所以存放甲醇水甚至比存储汽油更加安全。甲醇水的加注设备相对加氢设备也更成熟、更简易且成本更低。在符合安监部门规定的前提下,公交车、长途车总站也可配备甲醇水箱,更加方便灵活。


我国的氢能技术发展,在借鉴国外做法的同时,不必完全照搬照抄,可以因地制宜做自主创新。根据我国国情采用灵活的技术方式,找到更为理想的路径。



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不应局限于车用,氢能的未来在千家万户

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我们国家在氢能技术上起步较晚,研发和规模化生产都在初级阶段,这个行业还有太多的技术突破、应用场景需要我们去拓展和探讨。


正因如此,我们公司在未来重点要做两件事。第一,加大对基础研发的投入。科学是个长期积累的过程,特别是基础科学,它决定了我们发展的速度和质量,未来能否走得更稳更远,都与基础研发的投入息息相关。我们的基础研发主要还是解决氢源的问题,夯实原有技术的基础,争取把甲醇重整制氢技术更上一个台阶。


第二,认真思考和开发氢能技术合适的应用领域。我认为这也是正在及准备从事氢能行业的人,都应该做的一件事情。如何去理解技术创新?我们不能只以技术的先进程度作为唯一的衡量标准,更不能以在某个领域的应用作为单一的衡量标准,而是要以哪种技术更容易为大多数人、大多数企业赋能作为标准。


国内的很多单位热衷于氢能上车,我个人觉得目前的技术成熟度还不够,整个行业的氛围比较浮躁,一窝蜂去做氢燃料电池车,再由地方政府斥巨资买车来支持产业发展的做法可能有些冒进。今天,我们回头看看几年前政府出资买的那些氢能车,还有多少在运行?技术没达到足够成熟的阶段,无论是政府还是科学家、企业家,我们都不能太急,要静下心来把技术做细。


当然,我们在这方面也做过一些尝试,与一汽合作研发了一辆应用甲醇重整制氢系统作为动力总成的18吨载重物流车。虽然样车做出来了,但是一汽并没有大批量生产推向市场,因为他们也觉得还不够成熟。一汽在开发方面非常严谨,不喜欢跟风做热点。他们的这种做事风格是值得学习和借鉴的。毕竟,氢能还刚刚起步,跑太急容易摔倒。


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科技部今年初发起的“氢能进万家”科技示范工程,就是要把深化氢能在工业和家庭用能等终端领域的应用,引导氢能进入居民能源消费终端,走到普罗大众的生活当中去。


比如日本在推广的一款700瓦家用氢能发电机,我认为就是一个很好的方向。家用分布式能源值得业界同仁一起去推动、去实践。只有实践做得越来越踏实,技术才会越来越完善。比如在国内,让氢能走进农村,也符合党中央建设新农村的号召。如果能够变废为宝,把秸秆、牲畜粪便等垃圾通过沼气池形成甲烷的方式,把甲烷液化成甲醇。不仅可以卖,也可以用来给自家发电,也是实现液态阳光的一种形式,这种形式可能比屋顶光伏还要简单和高效。


汽车当然是一个很好的应用领域,但只是市场的一部分,我们应该开拓视野,把氢能应用到千家万户,。当每一个从事氢能产业的人都去寻找跟技术匹配的市场,氢能事业才可能做得更大、更强。




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