2017年全球氫氣產量約為6000萬噸,其中96%來源於傳統能源的熱化學重整,還有4%來自於電解水。目前儲氫方法主要分為低溫液態儲氫、高壓氣態儲氫,儲氫材料儲氫三種。以下對氫能源行業趨勢分析。
氫能源行業趨勢分析,2017年底,日本成為世界上加氫站最多的國家,公共加氫站數量為94座,而德國和美國加氫站的數量分別為45座和40座。氫能源行業分析指出,其餘國家加氫站的建設數量均低於20座,與日本、德國、美國有一定的差距。到2020年,中國將建成100座加氫站,到2030年將建成1000座加氫站。
氫能源細分行業包括氫燃料電池、燃料汽車、分布式能源等。燃料電池是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置,具有較高的能量轉化效率;安裝地點靈活;占地面積小,建設周期短;負荷響應快,運行質量高等優點。現從四大主要發展障礙來分析氫能源行業趨勢。
一是成本障礙。氫能源行業趨勢分析,高成本是制約燃料電池產業化的關鍵因素。燃料電池成本中占比最高的是燃料電池組,其次是氫燃料罐和電池配件。如果未來要實現燃料電池商業化,並與內燃機、鋰離子電池汽車進行競爭,降低燃料電池的鉑催化劑、電解質膜和雙極板三個關鍵部件的成本勢在必行。此外,其他燃料電池配件價格也是燃料電池成本居高不下的因素。
二是氫的來源。傳統工業制氫的方法以化石原料制氫、或者採用電解水制氫。分散小規模製約氫能應用。氫能源行業趨勢分析,從成本角度來看,在燃料電池推廣初期,應以分散式制氫為主,可進一步控制成本,且使用便利。但隨著未來燃料電池規模化發展,對大規模製氫需求、集中制氫的成本和環保優勢將會進一步突出。
三是氫基礎設施。氫能源行業趨勢分析,燃料電池汽車的推廣,其中最主要的制約因素是缺乏加氫站等配套設施,帶來加氫困難,加氫站高昂的建設成本和燃料電池汽車數量不多也使得建設加氫站的驅動力不足,雖然加氫站建設已列入氫能應用規劃中,但還遠遠不足以滿足燃料電池產業化推廣的要求。
四是氫儲運與安全。通常氫氣以三種形態存儲和運輸:高壓氣態、液態和氫化物狀態。短期內,高壓罐儲氫仍是主要氫氣儲存運輸手段。氫能源行業趨勢分析,但從長期來看,更需要具備高儲氫容量、高安全性、吸/放氫速率快、長壽命和低成本的儲氫材料。但輕質儲氫材料、有機液態儲氫材料等低壓或常壓儲氫材料技術水平制約著新型儲運技術的發展,成為氫能推廣應用的瓶頸。
氫能源行業趨勢分析,雖然氫能是最清潔綠色能源,未來前景看好,但氫能產業發展仍存在著諸多瓶頸,為此業內人士建議,加強協同創新和頂層設計,擴大氫燃料電池的應用範圍,同時加強技術攻關,支持龍頭企業加大投入,充分利用國內外優勢資源,培育並形成具有自主核心技術的產業化能力。