近日,國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局在系統(tǒng)內(nèi)部印發(fā)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》,提出了15項(xiàng)重點(diǎn)創(chuàng)新任務(wù),包括煤炭清潔高效利用技術(shù)創(chuàng)新、先進(jìn)核能技術(shù)創(chuàng)新、氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新、先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新等。
解決儲(chǔ)氫技術(shù)瓶頸 在15項(xiàng)重點(diǎn)創(chuàng)新任務(wù)中,“氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新”屬于被關(guān)注較少的前沿領(lǐng)域。
清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授、國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席毛宗強(qiáng)對(duì)記者說(shuō),我國(guó)發(fā)展氫具有很大優(yōu)勢(shì)。我國(guó)氫氣產(chǎn)量位居全球第一,現(xiàn)在的氫可以從風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電來(lái),氫氣價(jià)格也具有競(jìng)爭(zhēng)力,1公斤氫氣價(jià)格相當(dāng)于1美國(guó)加侖汽油,比汽油環(huán)保得多。
《行動(dòng)計(jì)劃》提出“氫能和燃料電池技術(shù)”戰(zhàn)略方向主要包括三方面。首先是氫的制取、儲(chǔ)運(yùn)及加氫站,重點(diǎn)在大規(guī)模制氫、分布式制氫、氫的儲(chǔ)運(yùn)材料與技術(shù),以及加氫站等方面開(kāi)展研發(fā)與攻關(guān)。
“在制氫環(huán)節(jié),國(guó)內(nèi)外差別并不大。儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)是最大的瓶頸,因?yàn)槌爻褐驴蓛?chǔ)存的量太小,且續(xù)航力不夠;高壓儲(chǔ)存的話,難度又很大!蓖瑒(chuàng)偉業(yè)合伙人張一巍對(duì)記者分析,日本已經(jīng)發(fā)布的商用車儲(chǔ)氫壓力是70兆帕,國(guó)內(nèi)最高能達(dá)到30兆帕。
為此,《路線圖》提出,在儲(chǔ)氫技術(shù)領(lǐng)域,開(kāi)發(fā)70Mpa等級(jí)碳纖維復(fù)合材料與儲(chǔ)氫罐設(shè)備技術(shù)、加氫站氫氣高壓和液態(tài)氫的存儲(chǔ)技術(shù);研發(fā)成本低、循環(huán)穩(wěn)定性好、使用溫度接近燃料電池操作溫度的氮基、硼基、鋁基、鎂基和碳基等輕質(zhì)元素儲(chǔ)氫材料;發(fā)展以液態(tài)化合物和氨等為儲(chǔ)氫介質(zhì)的長(zhǎng)距離、大規(guī)模氫的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),設(shè)計(jì)研發(fā)高活性、高穩(wěn)定性和低成本的加氫/脫氫催化劑。
“氫能和燃料電池技術(shù)”的第二個(gè)戰(zhàn)略方向是先進(jìn)燃料電池。重點(diǎn)在氫氣/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(PEMFC)、甲醇/空氣聚合物電解質(zhì)膜燃料電池(MFC)等方面開(kāi)展研發(fā)與攻關(guān)。
“氫能和燃料電池技術(shù)”第三個(gè)戰(zhàn)略方向是燃料電池分布式發(fā)電。重點(diǎn)在質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、金屬空氣燃料電池(MeAFC),以及分布式制氫與燃料電池(PEMFC和SOFC)的一體化設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成等方面開(kāi)展研發(fā)與攻關(guān)。
細(xì)化儲(chǔ)能電池發(fā)展要求 在“氫能和燃料電池技術(shù)創(chuàng)新”之外,“先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新”也值得關(guān)注。
《行動(dòng)計(jì)劃》提出,要研究太陽(yáng)能光熱高效利用高溫儲(chǔ)熱技術(shù)、分布式能源系統(tǒng)大容量?jī)?chǔ)熱(冷)技術(shù),研究面向電網(wǎng)調(diào)峰提效、區(qū)域供能應(yīng)用的物理儲(chǔ)能技術(shù),研究面向可再生能源并網(wǎng)、分布式及微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)。掌握儲(chǔ)能技術(shù)各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵核心技術(shù),完成示范驗(yàn)證,整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,引領(lǐng)國(guó)際儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
《行動(dòng)計(jì)劃》要求,積極探索研究高儲(chǔ)能密度低保溫成本儲(chǔ)能技術(shù)、新概念儲(chǔ)能技術(shù)(液體電池、鎂基電池等)、基于超導(dǎo)磁和電化學(xué)的多功能全新混合儲(chǔ)能技術(shù),爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)重大突破。
其中,在電池儲(chǔ)能上,《路線圖》細(xì)化了要求,即突破高安全性、低成本、長(zhǎng)壽命的固態(tài)鋰電池技術(shù),以及能量密度達(dá)到300Wh/kg的鋰硫電池技術(shù)、低溫化鈉硫儲(chǔ)能電池技術(shù);研究比能量>55Wh/kg,循環(huán)壽命>5000次(80%DOD)的鉛炭?jī)?chǔ)能電池技術(shù);研究總體能量效率≥70%的鋅鎳單液流電池技術(shù);研究?jī)?chǔ)能電池的先進(jìn)能量管理技術(shù)、電池封裝技術(shù)、電池中稀有材料及非環(huán)保材料的替代技術(shù)。
研究適用于100kW級(jí)高性能動(dòng)力電池的儲(chǔ)能技術(shù),建設(shè)100MW級(jí)全釩液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池的儲(chǔ)能系統(tǒng),完善電池儲(chǔ)能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)。突破液態(tài)金屬電池關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)展MW級(jí)液態(tài)金屬電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的示范應(yīng)用。布局以鈉離子電池、氟離子電池、氯離子電池、鎂基電池等為代表的新概念電池技術(shù),創(chuàng)新電池材料、突破電池集成與管理技術(shù)。
“目前,我國(guó)基本還沒(méi)有儲(chǔ)能領(lǐng)域的政策。建議國(guó)家應(yīng)把對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的重視程度提高到至少與可再生能源相等同的地位,考慮對(duì)儲(chǔ)能研發(fā)和投資給予直接補(bǔ)貼或稅收抵免,也可以由政策性銀行提供優(yōu)惠利率的貸款!绷植畯(qiáng)分析。
作者:王爾德 來(lái)源:21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道
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