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燃料电池速境充气化产业所带动起来的机遇与挑战

时间:2012-12-17 10:19来源:未知 作者:control
点击: 次

　　能源结构多元化和氢能经济我国能源结构中燃煤占总能源的72%，石油占20%.据联合国调查称，世界上污染最严重的10个城市中，我国占有7个。然而，随着国民经济的快速发展，我国汽车的保有量正在持续、快速的增长中，汽车尾气与燃煤废气排放成了大气污染的主要祸首。与大气污染增加的同时，石油进口激增，自1994年始，我国已成为纯石油进口国；2000年我国进口石油7000万t、成品油3000万t，耗资250亿美元；2002年进口石油已达9000万t.但是，我国目前的汽车保有量低于美国的10%、日本的20%，即使不按人均计算尚有很大发展空间，今后仍面临更大石油需求和环境保护的双重压力。因此，如何调整能源结构，确保能源安全和国民经济可持续发展，具有深远的战略意义。

　　针对汽车多元化洁净能源战略，我国早在20世纪90年代就已开展汽油代用燃料（包括液化石油气、氢、甲醇等）的研究开发工作。北京、上海、四川等地的许多公交车和出租车已采用LPG（液化石油气）双燃料车型。早在1995年，浙江大学承担的国家攻关课题/燃用氢-汽油混合燃料的城市节能公共汽车开发0，提供了1辆氢-汽油混合燃料的九座面包车（概念车），如所示。该车的道路试验明，当在汽油中添加质量分数为4.5%的氢时可实现内燃机内稀薄混合气快速、完全燃烧，达到了热效率提高14%、汽油节省30%和排放污染物减少70%的良好效果。由于当时氢源基础设施的配套存在问题，该技术成果未能推广。

　　氢-汽油混合燃料九座车（概念车）氢的热值是汽油的3倍，具有燃料效率高，易于低成本储存与输送，燃烧产物为水，达到废水、废气/零排放0以及用途多样化等突出优点，而且氢能可以从多种一次能源产生，包括水力资源、风能、太阳能、地热能、生物质能和核能等，还可利用工业副产氢和通过化石燃料转换制取，具有可持续发展特征，而且燃料电池和电动汽车的快速发展带来了对氢的大规模需求，这些从根本上决定了未来/氢能经济0或/氢能社会0的新格局。

　　氢能开发与合理利用是与燃料电池汽车产业化配套的一幅未来氢能产业链结构，从中可以看到从氢能制取到储输和分配的整个产业链的多样性。许多专家结合我国资源特点与现实情况提出了各种发展和实施建议方案，包括近期、中期和远期方案。中科院理论技术研究所李青等人研究认为：以煤制氢符合我国能源资源发展战略，因此建议近期可以通过变压吸附直接从合成气制取氢或从合成氨池放气中回收氢，液化后以液氢槽车运至加注站，或者，在加注站就地以水电解制氢，以压缩气体形式储存和加注；中期可以在产煤地合成甲醇，然后运输到城市郊区或直接运至加注站，经重整制氢后进行再分配，或者，利用低谷电在加注站现场电解水制氢，并以压缩氢形式加注或液化后提供液氢。清华大学毛宗强和中国电子工程院陈霖新就氢气制取与储运方式提出了9种可供选择的方案，包括以天然气（NG）为原料和以煤为原料的集中制氢和水电解制氢，以及以液氢槽车、高压氢集装车和氢气管道等方式输送。9种方案各具特色，在实际应用时应根据用氢所在地一次能源、二次能源的供应情况，环境要求和经济性（建设投资、能耗、氢气产品成本）等进行比较选择。

　　在总结我国推广清洁燃料（LPG）汽车经验的基础上提出了一个分阶段逐步建设的方案。认为近期首先是利用现有化工企业副产氢；然后利用国内现有制氢设施扩大生产氢气；第三步则着手建立多种形式氢气重整站和车载重整装置；最后形成氢气供应网络。

　　

 

(责任编辑：王杰)
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