人類歷史上每一次能源利用的里程碑式發(fā)展,都會(huì)開(kāi)啟一個(gè)新的時(shí)代,。從木柴到煤炭再到石油,,人類文明也隨之飛速進(jìn)步,同時(shí)也越來(lái)越離不開(kāi)能源,。而目前煤炭和石油等石化能源正面臨著枯竭,,人類文明又將面臨一個(gè)重大的轉(zhuǎn)折。未來(lái)能源的選擇將何去何從,?答案似乎模糊卻也清晰,高效,、清潔,、可持續(xù)是要素,其中高效是必要條件,。高效就意味著能量密度高,,尋蹤能源發(fā)展史不難發(fā)現(xiàn)每次能源的更迭都是在向更高的能量密度發(fā)展。由此來(lái)看,,目前所知的燃料中能量密度最高就是氫氣,,同時(shí)它還具備清潔和可持續(xù)的優(yōu)勢(shì),因此氫能極大概率將成為能源的終極之路,。 核心觀點(diǎn)
一,、能源短缺和環(huán)境惡化,,可持續(xù)清潔能源的開(kāi)發(fā)迫在眉睫 1傳統(tǒng)石化能源可用年數(shù)不超過(guò)120年。 能源是人類生存,、生活與發(fā)展寸步難離的能量載體。沒(méi)有能源我們?nèi)祟惿鐣?huì)將至少倒退百年?,F(xiàn)如今大部分化學(xué)能源的儲(chǔ)量日益減少,,由能源消費(fèi)引起的環(huán)境污染問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)重,而人類對(duì)能源的需求卻在與日俱增,。這兩者的矛盾愈演愈烈,,催化了新能源變革的加速發(fā)展。 目前人類年均能源消費(fèi)總量超過(guò)127億噸石油當(dāng)量,,以傳統(tǒng)的石化能源石油,、煤炭和天然氣為主,占據(jù)了總能源消費(fèi)量的80%以上,。而石化能源的儲(chǔ)量是有限的,,據(jù)BP統(tǒng)計(jì),按照目前的采儲(chǔ)比,煤炭,、石油和天然氣的可使用年限分別僅剩113年,、55年和53年。也就是說(shuō),,如果不開(kāi)發(fā)新的能源,,一百多年以后,人類將面臨能源耗竭的絕境,。
2環(huán)境惡化,,生存受到挑戰(zhàn) 傳統(tǒng)石化能源的組成元素主要是C,、H、O,,其中大部分還含有S,、N等雜質(zhì)元素,在它燃燒供能的過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生碳氧化物,、硫化物,、氮氧化物等危害環(huán)境的污染氣體,其中尤以碳氧化物的排放最為嚴(yán)重,。據(jù)統(tǒng)計(jì)年均排放的二氧化碳量是消耗的化石燃料的兩倍多,,也即使用1噸石油將排放2噸的二氧化碳。由此造成的大氣污染,、溫室效應(yīng)等環(huán)境破壞已經(jīng)對(duì)人類生活造成嚴(yán)重影響,。前兩年柴靜的穹頂之下向我們揭示了中國(guó)霧霾的嚴(yán)峻性,全球變暖導(dǎo)致的冰川融化和海平面上升也都在不斷吞噬著人類的生存環(huán)境,。 在能源短缺和環(huán)境惡化兩大困境的威脅下,,可持續(xù)清潔能源的開(kāi)發(fā)日益迫切。傳統(tǒng)能源中80%以上都被用作能量載體為交通運(yùn)輸,、工業(yè)和發(fā)電提供能量,,如果將這部分消耗的石化能源用可持續(xù)清潔能源替代,,能源和環(huán)境問(wèn)題都將迎刃而解。 二,、氫能源是終極能源之路 目前可替代的新能源包括可再生電力,、生物質(zhì)和氫能等,我們認(rèn)為氫能是最理想的新能源,,最有希望成為能源的終極解決方案,。因?yàn)闅淠芟啾扔谄渌茉捶桨赣酗@著的優(yōu)勢(shì):1)儲(chǔ)量大、污染小,、效率高,;2)比能量高(單位質(zhì)量所蘊(yùn)含的能量高);3)可持續(xù)發(fā)展,。 1氫能大儲(chǔ)量,、零污染、高效率 氫元素是宇宙儲(chǔ)量最豐富的,,它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,,在地球上排第三,大儲(chǔ)量保證其作為能源供給的充足性,。此外,,氫元素主要以水的形式存在,原料非常容易獲取,。 此外,,氫氣的供能方式主要是和氧氣反應(yīng)生成水釋放化學(xué)能,其產(chǎn)物除了水無(wú)其他中間產(chǎn)物,,整個(gè)供能過(guò)程無(wú)浪費(fèi),、零污染。 2氫能源生產(chǎn)和使用形成可循環(huán)閉環(huán),,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展 氫能的研究已經(jīng)有幾百年的歷史了,。1766年,卡文迪許第一次從酸和金屬反應(yīng)中制得了氫氣,,1818年英國(guó)首次有目的的電解水制取氫氣,,開(kāi)發(fā)了新的氫氣來(lái)源“水”。1970年通用汽車首次提出“氫經(jīng)濟(jì)”的概念,。近年來(lái),隨著燃料電池的迅速發(fā)展,,氫能作為最適宜的燃料也隨之進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展階段,。
3氫氣比能量高,,易于實(shí)現(xiàn)輕量化和高續(xù)航 氫氣是常見(jiàn)燃料中熱值最高的(142KJ/g),,約是石油的3倍,煤炭的4.5倍,。這意味著,,消耗相同質(zhì)量的石油、煤炭和氫氣,,氫氣所提供的能量最大,,這一特性是滿足汽車、航空航天等實(shí)現(xiàn)輕量化的重要因素之一,。
以現(xiàn)在電池領(lǐng)域性能最好的鋰電池為例,,組裝一顆鋰電池需要相互匹配的正負(fù)極,就按目前理論容量最高的兩種電池正負(fù)極材料來(lái)計(jì)算(負(fù)極 Si: 4200mAh/g,;正極LiMn2O4:320mAh/g),,鋰電比能量=容量*輸出電壓/質(zhì)量=4200*4/(1+4200/320)=2KJ/g,算上電池殼等組件(0.5的系數(shù)),,其比最終能量=2*0.5=1KJ/g,。 而氫的理論比能量=142 KJ/g,是鋰電池理論比能量的71倍,,即使加上儲(chǔ)氫材料(以目前所能實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量比容量5.4%計(jì)算,,未來(lái)還將持續(xù)增加),其比能量=142*0.054=7.67KJ/g,,也達(dá)到鋰電池的7倍多,。
氫是最理想的新能源,,最有希望取代傳統(tǒng)能源成為能源的終極解決方案,,未來(lái)我們將跨入一個(gè)嶄新的能源社會(huì)——?dú)淠茉瓷鐣?huì)。在氫能源社會(huì),,將只存在兩種能源:氫能和電能,,由他們共同構(gòu)成整個(gè)能源網(wǎng)絡(luò),成為能源結(jié)構(gòu)中的兩大支柱,,并實(shí)現(xiàn)能源的標(biāo)準(zhǔn)化,。在未來(lái),我們將通過(guò)一次能源(太陽(yáng)能,、風(fēng)能,、海洋能、熱能等)的轉(zhuǎn)換來(lái)獲取氫和電能,,同時(shí)氫氣可以通過(guò)燃料電池技術(shù)來(lái)發(fā)電,,而電也可以作用于水制取氫氣,從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通,。在電網(wǎng)延生到的地方我們可以取電之便利,,而在電網(wǎng)之外我們用氫氣儲(chǔ)能和供能。 三,、能源正處于產(chǎn)業(yè)化前夕,,市場(chǎng)空間直逼4萬(wàn)億美元 氫能源具備各種顯著優(yōu)勢(shì)也存在迫切需要,市場(chǎng)空間也十分廣闊,。從產(chǎn)業(yè)角度看,,氫能已經(jīng)走在產(chǎn)業(yè)化前夕。 1氫能大藍(lán)海,,想象空間無(wú)限 目前,,全球傳統(tǒng)能源的年均消費(fèi)量分別為石油170793.38萬(wàn)億英熱單位、煤炭159216.83萬(wàn)億英熱單位和天然氣125718.18萬(wàn)億英熱單位,,對(duì)應(yīng)單價(jià)水平分別為16.90,、3.71和2.97美元/百萬(wàn)英熱單位,以此計(jì)算全球每年要消耗掉的能源價(jià)值超過(guò)3萬(wàn)8千億美元,。氫能作為能源的終極解決方案,,將徹底取代傳統(tǒng)能源,市場(chǎng)空間將直逼4萬(wàn)億美元。 2氫能發(fā)展已進(jìn)入市場(chǎng)推廣階段,,政策支持發(fā)展有保障 根據(jù)美國(guó)能源署氫能源計(jì)劃顯示一個(gè)新產(chǎn)業(yè)的新起一般需經(jīng)歷四個(gè)階段:1.技術(shù)研究;2.過(guò)渡到市場(chǎng),;3.基礎(chǔ)設(shè)施完善,;4實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。而氫能的應(yīng)用已經(jīng)積累了科學(xué)家們的大量研究已開(kāi)始逐漸走向市場(chǎng),,正處于其第二個(gè)階段,,產(chǎn)業(yè)化之日即將到來(lái)。
3氫能產(chǎn)業(yè)鏈三大環(huán)節(jié):上游看電解水,、中游看化學(xué)儲(chǔ)氫、下游交通領(lǐng)域值得期待 1,、氫能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游制氫,、中游儲(chǔ)氫和下游應(yīng)用三大環(huán)節(jié) 氫能的上游是氫氣的制備,主要技術(shù)方式有傳統(tǒng)能源的熱化學(xué)重整,、電解水和光解水,;中游是氫氣的儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié),主要技術(shù)方式包括低溫液態(tài),、高壓氣態(tài)和固體材料儲(chǔ)氫,;下游是氫氣的應(yīng)用,氫氣應(yīng)用可以滲透到傳統(tǒng)能源的各個(gè)方面,,包括交通運(yùn)輸,、工業(yè)燃料、發(fā)電等,,主要技術(shù)是直接燃燒和燃料電池技術(shù),。
2,、上游制氫:電解水制氫將成主流,成本將隨電價(jià)下降而下降 (1)制氫途徑主要有熱化學(xué)重整,、電解水和光解水三類 氫能是一種二次能源不可以直接獲得,,需要通過(guò)制備獲得。目前制氫技術(shù)主要有傳統(tǒng)能源和生物質(zhì)的熱化學(xué)重整,、水的電解和水的光解,。其中化石能源重整是主導(dǎo),成本低并且已“有利可圖”,,但不可持續(xù),、不環(huán)保;電解水制氫將成主流,,成本將隨電價(jià)而下降,;光解水效率太低,期待技術(shù)突破,。 (2)當(dāng)前制氫主要以石化燃料為主要原料,,不可持續(xù)不環(huán)保 2014年全球制氫能力為14400百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/天,目前維持在一個(gè)較為穩(wěn)定的水平,。
(3)光解水制氫技術(shù)看似理想實(shí)則困難重重 光解水制氫是一種理想的制氫技術(shù)。它的原理是直接利用太陽(yáng)能,,在光催化劑的協(xié)助下,,將水分解產(chǎn)生氫氣。這種方法直接利用一次能源,,沒(méi)有能源轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的浪費(fèi),,理論上簡(jiǎn)單高效。然而,,這種制氫方法面臨的技術(shù)仍然面臨很多問(wèn)題,。制氫效率低(不到4%)是最主要的問(wèn)題,所以它離實(shí)際應(yīng)用還有相當(dāng)長(zhǎng)的距離,。光催化材料的帶隙與可見(jiàn)光能量匹配,,光催化材料的能帶位置與反應(yīng)物電極電位匹配,降低光生電子-空穴的復(fù)合率是克服這一困難的三大待攻克技術(shù)難關(guān),。 (4)電解水制氫技術(shù)成本將隨電價(jià)下降而顯著下降,,將成為未來(lái)制氫的主流技術(shù) 電解水制氫成本主要來(lái)源于固定資產(chǎn)投資、電和固定生產(chǎn)運(yùn)維這四項(xiàng)開(kāi)支,,其中電價(jià)高是造成電解水成本高的主要原因,,電價(jià)占其總成本的78%。因而電價(jià)的下降必將帶來(lái)氫氣成本的大幅下降,。
電解水制氫成本未來(lái)會(huì)下降。電價(jià)下降和技術(shù)發(fā)展、規(guī)?;?yīng),,都會(huì)使氫氣成本下降,并且一般新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化都走在完全實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性之前,,電解水產(chǎn)業(yè)即將興盛,。所以我們預(yù)測(cè)未來(lái)5-10年電解水制氫即將“有利可圖”。 3,、中游儲(chǔ)運(yùn):高密度儲(chǔ)氫是關(guān)鍵,,儲(chǔ)氫材料突破將助力氫能大發(fā)展 氫是所有元素中最輕的,在常溫常壓下為氣態(tài),,密度僅為0.0899 kg/m3 ,,是水的萬(wàn)分之一,因此其高密度儲(chǔ)存一直是一個(gè)世界級(jí)難題,。儲(chǔ)氫問(wèn)題一旦突破,,氫能必將迎來(lái)繁榮發(fā)展。 (1)儲(chǔ)氫技術(shù)分類:低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫和儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫 目前儲(chǔ)氫方法主要分為低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫三種,。 (2)低溫液態(tài)儲(chǔ)氫不經(jīng)濟(jì) 液態(tài)氫的密度是氣體氫的845倍,。液態(tài)氫的體積能量密度比壓縮狀態(tài)下的氫氣高出數(shù)倍,如果氫氣能以液態(tài)形式存在,,那它替換傳統(tǒng)能源將水到渠成,,儲(chǔ)運(yùn)簡(jiǎn)單安全體積占比小。但事實(shí)上,,要把氣態(tài)的氫變成液態(tài)的并不容易,,液化1kg的氫氣需要耗電4-10 kWh,液氫的存儲(chǔ)也需要耐超低溫和保持超低溫的特殊容器,,儲(chǔ)存容器需要抗凍,、抗壓以及必須嚴(yán)格絕熱。所以這種方法極不經(jīng)濟(jì),,僅適用于不太計(jì)較成本問(wèn)題且短時(shí)間內(nèi)需迅速耗氫的航天航空領(lǐng)域,。 (3)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最成熟的技術(shù),但是致命缺點(diǎn)是體積比容量小 高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是目前最常用并且發(fā)展比較成熟的儲(chǔ)氫技術(shù),,其儲(chǔ)存方式是采用高壓將氫氣壓縮到一個(gè)耐高壓的容器里,。目前所使用的容器是鋼瓶,它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、壓縮氫氣制備能耗低,、充裝和排放速度快,。但是存在泄露爆炸隱患,安全性能較差,。 并且該技術(shù)還有一個(gè)致命的弱點(diǎn)就是體積比容量低,,DOE的目標(biāo)體積儲(chǔ)氫容量70g/L,而鋼瓶目前所能達(dá)到最高的體積比容量也僅有25g/L,。
(4)儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫——儲(chǔ)氫密度大,,最具發(fā)展?jié)摿?/strong> 儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫就是利用氫氣與儲(chǔ)氫材料之間發(fā)生物理或者化學(xué)變化從而轉(zhuǎn)化為固溶體或者氫化物的形式來(lái)進(jìn)行氫氣儲(chǔ)存的一種儲(chǔ)氫方式,。儲(chǔ)氫材料最大的優(yōu)勢(shì)是儲(chǔ)氫體積密度大,相同質(zhì)量的氫氣用儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)存占用空間最少,。并且操作容易、運(yùn)輸方便,、成本低,、安全等,恰好克服了高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫和低溫液態(tài)儲(chǔ)氫的缺點(diǎn),,成為最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N儲(chǔ)氫方式,。但是它們?nèi)匀淮嬖谝恍┘夹g(shù)問(wèn)題待解決。
4、下游應(yīng)用:萬(wàn)事俱備只欠東風(fēng),,交通領(lǐng)域起飛在即,,無(wú)人機(jī)上的應(yīng)用有望成為突破口 氫能源的應(yīng)用有兩種方式:一是直接燃燒(氫內(nèi)燃機(jī)),二是采用燃料電池技術(shù),,燃料電池技術(shù)相比于氫內(nèi)燃機(jī)效率更高,,故更具發(fā)展?jié)摿ΑD壳耙匀剂想姵丶夹g(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用已經(jīng)很廣闊,,現(xiàn)階段主要分布在叉,、固定式和便攜式三個(gè)方面,燃料電池車正在大力推進(jìn)中,,未來(lái)將遍及所有能源相關(guān)下游包括汽車,、發(fā)電和儲(chǔ)能等領(lǐng)域,。
燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域以固定式領(lǐng)域?yàn)橹?,其次是交通運(yùn)輸領(lǐng)域,便攜式領(lǐng)域雖然數(shù)量比交通領(lǐng)域多,,但因?yàn)槿萘啃?,因此出貨功率非常小,占比幾乎可以忽略不?jì),。
便攜式領(lǐng)域的應(yīng)用主要有玩具、小型電源,、消費(fèi)性電子產(chǎn)品和軍用電子產(chǎn)品,。便攜式燃料電池具備體積小、質(zhì)量輕,、效率高,、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行溫度低,、紅外信號(hào)低、隱身性能好,、運(yùn)行可靠,、噪聲低、污染少等優(yōu)點(diǎn),。此外后勤優(yōu)勢(shì)顯著,,因?yàn)樗碾娙萘看螅軌驑O大地減輕電池帶來(lái)的后勤負(fù)擔(dān),。但是由于氫氣成本過(guò)高以及鋰電在便攜式領(lǐng)域市場(chǎng)成熟,,燃料電池很難在短期內(nèi)快速占領(lǐng)這塊市場(chǎng)。不過(guò)在軍用領(lǐng)域,,燃料電池紅外信號(hào)低,、隱身性能好、運(yùn)行可靠,、噪聲低和后勤負(fù)擔(dān)低的優(yōu)勢(shì),,具有良好的發(fā)展前景,其發(fā)展或?qū)⒂纱颂幫黄啤?/p>
(2)固定式領(lǐng)域是領(lǐng)軍,,市場(chǎng)逐步壯大 燃料電池因其效率高,、持久性好、環(huán)境適應(yīng)度強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于通信基站和熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),。
(3)交通領(lǐng)域起飛在即,,市場(chǎng)空間將超過(guò)1萬(wàn)5千億美元。 燃料電池車相比傳統(tǒng)汽車,,具有無(wú)污染,,“零排放車”,無(wú)噪聲,,無(wú)傳動(dòng)部件的優(yōu)勢(shì),,相比電動(dòng)車,具有續(xù)航里程長(zhǎng),,充電時(shí)間段,,起動(dòng)快(8秒鐘即可達(dá)全負(fù)荷)的優(yōu)勢(shì)。因此非常具有發(fā)展前景,。
但是燃料電池車的發(fā)展并不是這么順利,除了受制于前面所提到的儲(chǔ)氫問(wèn)題外,,全球加氫站網(wǎng)絡(luò)尚未建成也是一個(gè)阻礙因素,。目前加氫站在北美、歐洲,、日本、中國(guó),、韓國(guó)和澳大利亞有分布,,全球在運(yùn)總數(shù)也不足200座,即使加上建設(shè)中和計(jì)劃建設(shè)的總量也不到300座,,并且目前加氫站建設(shè)的投資和周期也比較長(zhǎng),很難實(shí)現(xiàn)快速布局,。加氫站網(wǎng)絡(luò)的極度不完善是氫動(dòng)力車的市場(chǎng)推廣非常大的阻力,。 不過(guò)為了實(shí)現(xiàn)氫能源的飛躍發(fā)展,,各國(guó)政府大力支持積極推進(jìn)加氫站建設(shè),,其中美洲增速最快,,歐洲數(shù)量最多,亞洲也在積極布局中,。
(4)搭乘無(wú)人機(jī)高速列車,,或?qū)⒋蜷_(kāi)新的市場(chǎng) 無(wú)人機(jī)發(fā)展至今已在很多領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用,近兩年也逐步進(jìn)入人們的視野成為市場(chǎng)的熱點(diǎn),特別是消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)預(yù)計(jì)將迎來(lái)爆發(fā)元年,。但是目前無(wú)人機(jī)大多使用鋰電池供能,,受限于鋰電池容量密度,而無(wú)人機(jī)不同于汽車,,對(duì)質(zhì)量更敏感,,需要盡可能減輕起飛重量,無(wú)法攜帶大容量電池,,因此其續(xù)航能力一直是一個(gè)很大的軟肋,。通常情況下,,無(wú)人機(jī)續(xù)航在30-60分鐘左右,,并且每次充電時(shí)間長(zhǎng),。氫燃料電池具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),加注氫氣時(shí)間短幾分鐘就能完成,,同時(shí)生命周期內(nèi)性能衰減小的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),,成為無(wú)人機(jī)功能體系的一個(gè)強(qiáng)勢(shì)可替代選項(xiàng)。 去年,,新加坡的HUS公司展示了世界上首個(gè)使用氫燃料電池的多軸無(wú)人機(jī)“HYCOPTER”,。HYCOPTER整機(jī)重量5Kg,空載續(xù)航4小時(shí),,1Kg滿載續(xù)航150分鐘,。由于使用氫燃料電池,,HYCOPTER的結(jié)構(gòu)與其他無(wú)人機(jī)略有不同,四軸結(jié)構(gòu),,中間搭載氫燃料鋰聚合物電池和兩根儲(chǔ)氫管狀容器,,最多可以存放4L氫氣,充滿氫氣后的HYCOPTER在電量方面與3Kg重量鋰電池相當(dāng),。HYCOPTER的氫燃料電池來(lái)自于HUS的姐妹公司HES(HorizonEnergySystems),,其最新產(chǎn)品的能量密度達(dá)到了700Wh/Kg(2.5KJ/g),已經(jīng)遠(yuǎn)高于鋰電池的最高理論容量1KJ/g,。 今年3月,,美國(guó)月刊雜志《大眾科學(xué)》網(wǎng)站報(bào)道,智能能源公司(Intelligent Energy)推出一款用于無(wú)人機(jī)的氫燃料電池,,續(xù)航時(shí)間可達(dá)兩個(gè)小時(shí),,預(yù)計(jì)這種氫燃料無(wú)人機(jī)將于今年內(nèi)上市,并將配備在大疆Matrice 100無(wú)人機(jī)上,,氫燃料電池和燃料加起來(lái)只有差不多1.6千克,,比之前沒(méi)替換前的電池輕很多。 今年4月,,科比特航空在深圳發(fā)布了旗下首款產(chǎn)品化氫燃料多旋翼無(wú)人機(jī)—HYDrone-1800,,最長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)273分鐘,約4個(gè)多小時(shí),。并且續(xù)航根據(jù)氣瓶的不同分為三個(gè)層級(jí):5L大概90min,,9L大概180min,14L大概270min,。同時(shí)科比特會(huì)給客戶提供整套的電解制氫的設(shè)備,。 此外,也有航空公司在布局航空用氫燃料電池,。據(jù)外媒報(bào)道,,英國(guó)易捷航空公司EasyJet正計(jì)劃測(cè)試飛機(jī)氫混合燃料系統(tǒng),希望在飛機(jī)上使用氫燃料電池來(lái)實(shí)現(xiàn)每年節(jié)省5萬(wàn)噸燃料及減少二氧化碳排放的目標(biāo),。他們研發(fā)的氫混合燃料系統(tǒng),,可以實(shí)現(xiàn)在地面滑行時(shí)無(wú)須啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),燃料電池將飛機(jī)降落時(shí)剎車系統(tǒng)的能量捕捉后在飛機(jī)滑行時(shí)使用,,使低成本滑行和主動(dòng)減少二氧化碳的排放成為可能,。EasyJet預(yù)計(jì)采用此系統(tǒng)后可以實(shí)現(xiàn)每年節(jié)省2500萬(wàn)-3500萬(wàn)美元的燃油費(fèi)用。EasyJet預(yù)計(jì)將于今年試驗(yàn)這項(xiàng)全新的技術(shù),。 四,、氫能產(chǎn)業(yè)鏈上的公司梳理 1A股標(biāo)的梳理 2推薦公司 氫能源產(chǎn)業(yè)尚未興起,產(chǎn)業(yè)鏈上的公司目前主要集中在下游燃料電池上,,推薦關(guān)注三環(huán)集團(tuán)和長(zhǎng)城電工,。上游制氫,,目前有三家上市公司涉及制氫業(yè)務(wù),但并不是主營(yíng),。中游儲(chǔ)氫,,推薦關(guān)注富瑞特裝。 1,、三環(huán)集團(tuán):固體氧化物燃料電池隔膜板的主要供應(yīng)商 三環(huán)集團(tuán)位于廣東省潮州市,,2014年12月3日在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板正式掛牌上市。公司前身是無(wú)線電瓷件廠,,成立于1979年,,主要從事電子陶瓷類電子元件及其基礎(chǔ)材料的生產(chǎn)和銷售。公司目前主要產(chǎn)品包括光纖陶瓷插芯及套筒,、陶瓷封裝基座,、接線端子、MLCC,、陶瓷基片、電阻,、陶瓷基體,、燃料電池隔膜板等幾大類,覆蓋電子,、通信,、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、工業(yè)用電子設(shè)備和新能源等應(yīng)用領(lǐng)域,。 公司是世界先進(jìn)陶瓷專家,。公司具有40多年電子陶瓷領(lǐng)域技術(shù)積累,擁有一支技術(shù)研發(fā)能力強(qiáng)的研究開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),。1998年公司組建了廣東省電子陶瓷工程技術(shù)研發(fā)中心,,2013年公司以該中心為公司先后承擔(dān)完成了多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)火炬計(jì)劃和國(guó)家“863”計(jì)劃成果項(xiàng)目并已形成產(chǎn)業(yè)化,,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,,被認(rèn)定為國(guó)家“863”計(jì)劃成果產(chǎn)業(yè)化基地。 公司在多個(gè)產(chǎn)品上具有突出的市場(chǎng)地位,,是中國(guó)電子元件協(xié)會(huì)的副理事長(zhǎng)單位,。目前,公司的光纖陶瓷插芯及套筒,、燃料電池隔膜板,、陶瓷封裝基座、陶瓷基片,、陶瓷基體,、接線端子和電阻的產(chǎn)銷規(guī)模均居行業(yè)前列,,其中光纖連接器陶瓷插芯、氧化鋁陶瓷基板,、電阻器用陶瓷基體等產(chǎn)銷量均居全球第一位,。公司連續(xù)26年被中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為“中國(guó)電子元件協(xié)會(huì)百?gòu)?qiáng)企業(yè)”,并于2014年被評(píng)為中國(guó)電子元件百?gòu)?qiáng)企業(yè)第十名,。 三江公司是公司控股股東,,張萬(wàn)鎮(zhèn)是公司實(shí)際控制人和三江公司的控股股東。
公司的燃料電池隔膜板2012年開(kāi)始量產(chǎn),,產(chǎn)品技術(shù)水平居國(guó)際領(lǐng)先。公司燃料電池膜隔板機(jī)械強(qiáng)度高,、離子電導(dǎo)率高,,抗老化性能好,使用壽命長(zhǎng),,產(chǎn)品平整度好,、尺寸及厚度精度高,產(chǎn)品品質(zhì)客戶認(rèn)可度高,,曾被列入國(guó)家火炬計(jì)劃項(xiàng)目,。 公司是固體氧化物燃料電池隔膜板的主要供應(yīng)商。公司主要客戶是全球著名固體氧化物燃料電池系統(tǒng)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)美國(guó)布盧姆能源公司,。公司主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是日本Nippon Shokubai(日本觸媒),。 公司的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略是研發(fā)新型的功能陶瓷材料和生物陶瓷,開(kāi)發(fā)具有核心技術(shù)支撐的新型終端應(yīng)用產(chǎn)品,打造成為具有國(guó)際影響力的“先進(jìn)陶瓷專家”技術(shù)品牌,。 2,、富瑞特裝:全球首家突破儲(chǔ)氫材料技術(shù)的企業(yè) 張家港富瑞特種裝備股份有限公司,位于江蘇省張家港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū),,成立于2003年,,是一家專業(yè)從事液化天然氣(LNG)的液化、儲(chǔ)存,、運(yùn)輸及終端應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈一站式整體解決方案的高新技術(shù)企業(yè),。主導(dǎo)產(chǎn)品有再制造油改氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、LNG液化成套裝置,、LNG,、LNG/L-CNG汽車加氣站、LNG車用供氣系統(tǒng),、LNG船用供氣系統(tǒng),、LNG儲(chǔ)罐、低溫液體運(yùn)輸車,、低溫液體罐式集裝箱,、系列低溫閥門、真空絕熱管,、加氣槍及海水淡化,,氣體分離液化等高端能源裝備。受油價(jià)影響,,公司14,、15年收入出現(xiàn)較大下滑,。 公司2014年切入氫能源領(lǐng)域,,與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)陳韓松教授合作研發(fā)的機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料是氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中游儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù),公司正積極尋求合作加快推廣該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,。
公司是國(guó)內(nèi)首家研發(fā)有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料的企業(yè)。氫能是最佳的清潔能源,,將氫作為能量載體儲(chǔ)存起來(lái),,是解決能源問(wèn)題的最佳方案,而常溫常壓儲(chǔ)放氫技術(shù)是解決目前氫能經(jīng)濟(jì)應(yīng)用瓶頸的關(guān)鍵所在,。為此,,公司2014年戰(zhàn)略投資氫能源項(xiàng)目,與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)陳韓松教授,、張家港氫力新能源有限公司簽訂江蘇氫能源有限公司合資成立江蘇氫陽(yáng)能源有限公司,,開(kāi)展氫能源核心技術(shù)攻關(guān),重點(diǎn)解決常溫常壓有機(jī)液態(tài)高密度儲(chǔ)氫技術(shù)及脫氫技術(shù)難題,,以及相關(guān)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,。 公司有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料現(xiàn)已取得階段性成果。公司的有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料來(lái)源于美籍華人程寒松教授的技術(shù)專利,,他是目前儲(chǔ)氫領(lǐng)域最資深的專家之一,。程教授所研發(fā)出的這種常溫常壓有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料的沸點(diǎn)至少約為200 度,熔點(diǎn)小于約10 度,,所以在常溫常壓下,,它是液體狀態(tài)。另外脫氫反應(yīng)溫度溫和在200 度以下,,所以整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)揮發(fā),,這樣排除了對(duì)析出的回收氫氣使用復(fù)雜分離方法的需要。產(chǎn)生出的氫氣在這么低的溫度下除了打斷碳?xì)滏I以外,,其他的如碳氮鍵是非常穩(wěn)定的,,不會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng)生成CO 等毒性氣體,而且整個(gè)過(guò)程百分之百可逆,,產(chǎn)生的氫氣純度可達(dá)99.99%,。程教授找出的這種新型常溫常壓液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫材料解決了長(zhǎng)久以來(lái)困擾的氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸問(wèn)題,可以使氫氣儲(chǔ)存成本大規(guī)模下降,。 公司持有江蘇氫陽(yáng)能源有限公司51.97%的股權(quán),,占絕對(duì)控股地位。公司將以江蘇氫陽(yáng)能源有限公司為平臺(tái),,投資建設(shè)年產(chǎn)1500噸高純氫氣的裝置設(shè)計(jì),、裝備制造以及工程建設(shè)項(xiàng)目,力爭(zhēng)完成工業(yè)和車用儲(chǔ)氫,、脫氫,、供氫集成系統(tǒng)、氫能專用運(yùn)輸車,、廂式氫能加注成套裝置等的研發(fā)工作,,并開(kāi)展氫能源在通信基站備用電源、中卡和乘用車上的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā),打通技術(shù)路線,,為氫能源的示范應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化建設(shè)創(chuàng)造條件,。 公司與如皋經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)簽訂了《氫能源汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略合作意向書》,雙方依托各自的優(yōu)勢(shì),,將就共同推進(jìn)氫能源汽車產(chǎn)業(yè)的投資,、市場(chǎng)應(yīng)用與推廣進(jìn)行戰(zhàn)略合作事宜。如皋經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)為國(guó)家級(jí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū),,是一個(gè)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)業(yè)平臺(tái),,其下設(shè)有新能源汽車產(chǎn)業(yè)園,全方位戰(zhàn)略布局新能源汽車產(chǎn)業(yè),。該開(kāi)發(fā)區(qū)是國(guó)內(nèi)最早涉足氫能源汽車產(chǎn)業(yè)的一員,,積累了豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),擁有南通澤禾多家氫能源汽車及其關(guān)鍵零部件制造商,,并且是中國(guó)首個(gè)聯(lián)合國(guó)氫能經(jīng)濟(jì)示范城市項(xiàng)目的承擔(dān)單位,。雙方將在加氫站、氫能源汽車示范運(yùn)行,、氫能源汽車產(chǎn)業(yè)研發(fā),、檢測(cè)平臺(tái)、燃料電池產(chǎn)業(yè)化等方面展開(kāi)深入合作,。并將建立聯(lián)合工作組,,負(fù)責(zé)合作項(xiàng)目的落實(shí)與推進(jìn)。此次合作有望推進(jìn)公司氫能源業(yè)務(wù)步入正軌,。 3,、長(zhǎng)城電工:控股中國(guó)燃料電池領(lǐng)域規(guī)模最大的企業(yè)新源動(dòng)力9%的股權(quán) 長(zhǎng)城電工是甘肅省政府國(guó)資委監(jiān)管的國(guó)有控股上市公司,于1998年12月在上海證券交易所成功掛牌上市,。 長(zhǎng)城電工實(shí)行母子公司管理模式,,主要從事高中低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、電器元件,、電氣傳動(dòng)自動(dòng)化裝置,、新能源控制裝置等產(chǎn)品的研發(fā),、制造和銷售,。目前公司擁有兩個(gè)層級(jí)9戶全資子公司,3戶控股子公司,,5戶參股子公司,。其中,天水長(zhǎng)城開(kāi)關(guān)廠有限公司,、天水二一三電器有限公司,、天水電氣傳動(dòng)研究所有限公司和天水長(zhǎng)城控制電器有限責(zé)任公司是公司涉足電工電器主業(yè)的四戶全資子公司。長(zhǎng)城電工天水電器集團(tuán)是公司電工電器主業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái);蘭州長(zhǎng)城電工電力裝備有限公司是公司清潔能源產(chǎn)業(yè)及系統(tǒng)集成服務(wù)的經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái),;天水長(zhǎng)城果汁集團(tuán)有限公司是公司濃縮果蔬汁加工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理平臺(tái),。 公司是甘肅電工電器制造業(yè)的龍頭企業(yè),整體規(guī)模和綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力位居中國(guó)電氣工業(yè)第30位,。目前,,公司已有5個(gè)省級(jí)技術(shù)中心和工程中心,1個(gè)國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心,,2個(gè)“中國(guó)馳名商標(biāo)”,,主導(dǎo)產(chǎn)品均獲得甘肅名牌產(chǎn)品和甘肅著名商標(biāo)稱號(hào)。是甘肅省重點(diǎn)支持發(fā)展的23戶企業(yè)之一,,也是甘肅裝備制造業(yè)加速發(fā)展的兩戶試點(diǎn)企業(yè)之一,。公司工業(yè)電氣及工業(yè)自動(dòng)化控制裝置廣泛應(yīng)用于發(fā)電及輸配電、有色,、冶金,、石化、煤炭,、交通,、建筑等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域;三峽,、鳥(niǎo)巢,、寶鋼、青藏鐵路及神五,、神六,、神七等國(guó)家重點(diǎn)工程采用了公司的產(chǎn)品;公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品出口歐,、亞,、非、澳等五十個(gè)國(guó)家和地區(qū),。 長(zhǎng)城電工的主營(yíng)收入相對(duì)穩(wěn)定,,增長(zhǎng)和下滑均不顯著,每年?duì)I業(yè)收入大概維持在17億上下的水平,。
新源動(dòng)力股份有限公司是中國(guó)第一家致力于燃料電池產(chǎn)業(yè)化的股份制企業(yè),。公司于2001年由中科院大連化學(xué)物理研究所等單位發(fā)起設(shè)立。公司主要從事質(zhì)子交換膜燃料電池研發(fā)生產(chǎn),,產(chǎn)品可應(yīng)用于汽車,、通信備用電源和分布式發(fā)電等領(lǐng)域,。 公司具有國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。公司自成立以來(lái),,即承擔(dān)國(guó)家科技部“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)——車用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研制課題,,完成的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,部分關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到國(guó)際一流水平,,并以此為基礎(chǔ)在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果,,2007年由新源動(dòng)力提供燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的首輛“PASSAT-領(lǐng)馭燃料電池轎車”研制成功,2010年公司為世博燃料電池車提供燃料電池堆,。公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利技術(shù),,涵蓋了質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵材料、關(guān)鍵部件,、整堆系統(tǒng)各個(gè)層面,,取得了多項(xiàng)科技創(chuàng)新成果。現(xiàn)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利技術(shù)近400件,,其中發(fā)明專利達(dá)到250余件,,包括國(guó)際專利10余件。2013年公司被認(rèn)定為首批國(guó)家級(jí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)企業(yè),。 公司是目前中國(guó)燃料電池領(lǐng)域規(guī)模最大的企業(yè),。公司是國(guó)家燃料電池技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的主任委員單位,“燃料電池及氫源技術(shù)國(guó)家工程研究中心”承建單位,,現(xiàn)已初步完成產(chǎn)業(yè)化布局和10000kW/年的產(chǎn)能建設(shè),。 END 轉(zhuǎn)自:能源日參 作者:華創(chuàng)機(jī)械軍工/李佳、魯佩,、趙志銘,、婁湘虹、胡剛
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