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水氫科技將給我們帶來(lái)什么？

2017-09-27 17:05:54 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：科技日?qǐng)?bào) 分享至：

多年以來(lái)，人們的注意力開始關(guān)注氫能。氫能具有熱值高，清潔無(wú)污染，燃燒不產(chǎn)生溫室效應(yīng)，且來(lái)源廣泛豐富，固被人們認(rèn)為是人類的終極清潔能源。可是，人類在氫能的推廣和使用道路上，一直都在艱難地跋涉著。氫能的設(shè)施安全、制備成本、集中供氫成為困擾著人們最大的障礙。

一位名叫向華的博士，帶著他多年研究的水基能源向華理論，率領(lǐng)他的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在廣東東莞樟木頭鎮(zhèn)上，成立了一家廣東合即得能源科技有限公司，在2009年，成功開發(fā)出利用甲醇和水摩爾比1∶1作為原料的制氫機(jī)。該裝置體積小，重量輕，而且低成本，制出純度高達(dá)“99.9999%”的氫氣，是燃料電池最好的氫源。

本來(lái)需要一個(gè)甲醇制氫廠、一個(gè)氫能發(fā)電廠的龐大系統(tǒng)，如今變成了一臺(tái)只有電腦機(jī)箱大小的水氫機(jī)模塊，每臺(tái)水氫機(jī)發(fā)電功率3000瓦，形成分布式甚至分點(diǎn)式能源，也可以根據(jù)需要組合成兆瓦級(jí)的電站。一臺(tái)小小的水氫機(jī)，集成了全世界80多項(xiàng)頂尖的高科技成果，產(chǎn)生了近千項(xiàng)發(fā)明專利！

同時(shí)，他們又和國(guó)家一流的生物質(zhì)能源科學(xué)家組建了新的團(tuán)隊(duì)，共同研發(fā)“生物質(zhì)甲醇”項(xiàng)目。讓人類的氫能真正做到來(lái)源于大自然，回歸于大自然。

這樣一項(xiàng)重大創(chuàng)新的水氫科技，將給我們帶來(lái)什么？

由于目前規(guī)模化制氫主要是從化石燃料中獲得或電解水中獲得，制氫過(guò)程需要耗費(fèi)大量能源，且冷卻、壓縮及運(yùn)輸也需要能源，成本高，因此制約了氫能的發(fā)展。現(xiàn)在水氫機(jī)已用作通訊基站的主供電源或備用電源，也試用于旅游觀光車和警用巡邏車的動(dòng)力電源。水氫科技已通過(guò)第三方組織專家論證，認(rèn)為該技術(shù)成熟可行，是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，國(guó)際領(lǐng)先，它將引領(lǐng)人類的第三次能源革命。

水氫科技的開發(fā)成功，有賴于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它涉及到新材料、新工藝、微電子、納米技術(shù)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。水氫燃料電池一體機(jī)擁有近千項(xiàng)發(fā)明專利，幾十個(gè)自主研發(fā)的核心元器件，6套自主研發(fā)的膜技術(shù)。

水氫機(jī)利用催化重整技術(shù)，將甲醇水作為原料制氫直接發(fā)電，不再需要將氫氣壓縮裝罐或者管道運(yùn)輸，通過(guò)加氫站使用。做到了“用氫不見氫”，從根本上解決了儲(chǔ)氫和運(yùn)輸?shù)陌踩y題。同時(shí)，降低了氫能制備和使用成本。

水氫科技的大規(guī)模推廣應(yīng)用，它必將會(huì)對(duì)我國(guó)的新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深刻的變化。

一、加快氫能的開發(fā)利用。目前氫能的發(fā)展主要是受其成本和使用安全性的制約，而水氫科技正好避開了這兩點(diǎn)制約，它采用了甲醇水重整氣小型化制氫，并與燃料電池相結(jié)合，即產(chǎn)即用，不存在氫氣的壓儲(chǔ)運(yùn)問(wèn)題，大大減少其成本和安全問(wèn)題。水氫科技將實(shí)現(xiàn)氫能制取利用的新突破。實(shí)現(xiàn)分布式制氫，形成標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)場(chǎng)制氫模式；實(shí)現(xiàn)燃料電池分布式發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)千瓦至百千瓦級(jí)在通訊基站、邊遠(yuǎn)地區(qū)、工礦企業(yè)、應(yīng)急救災(zāi)等分布式電站規(guī)模應(yīng)用；實(shí)現(xiàn)小型化制氫與燃料電池一體化，實(shí)現(xiàn)氫能及燃料電池技術(shù)在動(dòng)力電源、增程電源、移動(dòng)電源等的規(guī)模化推廣應(yīng)用。

二、促進(jìn)化石能源革命，尤其是促進(jìn)煤炭的清潔高效利用。由于水氫科技實(shí)現(xiàn)了甲醇水重整制氫，有效地推動(dòng)甲醇后加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大大地拓寬了產(chǎn)品市場(chǎng)，拓寬了甲醇的使用通道，這勢(shì)必會(huì)提升煤炭的清潔高效利用。我國(guó)煤炭資源雖然相對(duì)豐富，但高硫、高灰的劣質(zhì)煤比重在40％以上。在這種資源現(xiàn)狀下，如何利用好劣質(zhì)煤，是我國(guó)現(xiàn)代煤化工行業(yè)和傳統(tǒng)煤化工行業(yè)共同面臨的重要課題。經(jīng)過(guò)專家學(xué)者的努力，我國(guó)在利用高硫、劣質(zhì)煤生產(chǎn)甲醇方面取得不錯(cuò)的進(jìn)展。按照煤炭開采與甲醇生產(chǎn)相結(jié)合的方式，在條件較好的煤炭資源產(chǎn)地，建設(shè)大型甲醇生產(chǎn)基地，加快產(chǎn)業(yè)布局向煤炭資源地集中。除此之外，也會(huì)促進(jìn)煤炭資源的運(yùn)輸方式的改變，改運(yùn)煤為管道運(yùn)送甲醇。今后國(guó)家的中長(zhǎng)期儲(chǔ)能可以通過(guò)儲(chǔ)存甲醇實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槎喾N能源可變甲醇，甲醇又可轉(zhuǎn)換成人類需要的清潔能源。

三、促進(jìn)新能源汽車發(fā)展。氫燃料電池是新能源汽車的終極目標(biāo)。在歐洲層面上，荷蘭、丹麥、瑞典、法國(guó)、英國(guó)與德國(guó)六國(guó)已經(jīng)達(dá)成共同開發(fā)推廣氫能源汽車的協(xié)議，各國(guó)將一同建設(shè)一個(gè)歐洲氫氣設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，并協(xié)調(diào)能源傳輸。英國(guó)政府提出，將大力發(fā)展氫燃料電池汽車，其計(jì)劃2030年之前英國(guó)氫燃料電池車保有量達(dá)到160萬(wàn)輛，并在2050年之前使其市場(chǎng)占有率達(dá)到30%—50%。水氫燃料電池一體機(jī)，由于其體積小，重量輕，可移動(dòng)制氫發(fā)電，而發(fā)電成本低，很適合作為新能源汽車的動(dòng)力電源。

2015年，該項(xiàng)技術(shù)已獲得廣東省科技廳應(yīng)用型科技研發(fā)專項(xiàng)資金重大科技專項(xiàng)立項(xiàng)支持。目前已陸續(xù)生產(chǎn)出水氫燃料電池警務(wù)巡邏車、水氫燃料電池旅游觀光車等，也改裝了一些電動(dòng)轎車、電動(dòng)大巴等。此外水氫燃料電池也可作為游艇等船只的動(dòng)力電源和照明電源，促進(jìn)游艇產(chǎn)業(yè)的跳躍式發(fā)展。

四、加速燃料電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前氫燃料電池由于氫源尚未完全解決好，在很大程度上制約了氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。而水氫科技的實(shí)現(xiàn)，將會(huì)大大地加快氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

五、提升生物質(zhì)能的高效利用。目前生物質(zhì)能大多以制油制氣來(lái)實(shí)現(xiàn)，其效率低，使用不方便。隨著水氫科技的實(shí)現(xiàn)，可用生物質(zhì)甲醇實(shí)現(xiàn)能源的高效轉(zhuǎn)換，使生物質(zhì)能利用更清潔、更方便。

六、促進(jìn)新材料、新工藝的發(fā)展。水氫燃料電池一體機(jī)，涉及多項(xiàng)新材料、新工藝。隨著水氫燃料電池的大規(guī)模推廣應(yīng)用，其工業(yè)化生產(chǎn)，必將引領(lǐng)一些納米新材料、制造新工藝的發(fā)展。

七、促進(jìn)精密制造裝備業(yè)的發(fā)展。由于水氫燃料電池一體機(jī)體積小、重量輕，其很多零部件都須精密制造，包括微電子器件、燃料泵、催化膜管、純化膜管等。工業(yè)化生產(chǎn)必須要有其精密制造裝備。

八、促進(jìn)智能控制器研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。水氫燃料電池一體機(jī)是一邊制氫一邊發(fā)電，并實(shí)現(xiàn)無(wú)線開停機(jī)，隨著大規(guī)模的推廣應(yīng)用，尤其作為汽車的動(dòng)力電源，其智能控制要求要非常之精準(zhǔn)，響應(yīng)要快。所以水氫科技的規(guī)模化應(yīng)用，必將促進(jìn)智能控制的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。

水氫科技的新興產(chǎn)業(yè)集群，將會(huì)影響著未來(lái)的五個(gè)重構(gòu)，重構(gòu)能源格局、重構(gòu)能源業(yè)態(tài)、重構(gòu)能源市場(chǎng)、重構(gòu)能源安全、重構(gòu)新興產(chǎn)業(yè)成果。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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