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氢启未来网一周氢能热点(2022年4月30日-5月6日)
作者:官方 来源:氢启未来网 所属栏目:专题 发布时间:2022-05-09 09:43
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新型光催化材料创新制氢!

在阳光或一缕LED紫外光的照射下,在玻璃烧杯中加入一点白色粉末,无需加热或其他能量,烧杯里的水可以源源不断地产生氢气,这令人惊讶。

经过数百个小时的实验,这种白色粉末并没有衰减。在云南大学材料与能源学院实验室,你可以看到此等“美事”。

在碳达峰、碳中和的背景下,清洁氢能已成为未来能源的重要方向。高效、低成本,特别是光解水制氢,是人们梦寐以求的发展目标。2022年1月10日,国际著名期刊《自然·通讯》发表了云南大学柳清菊教授团队与伦敦大学唐军旺教授团队、华东师范大学黄荣教授团队合作的重要研究成果——用单原子铜锚定二氧化钛,成功制备新型光催化剂,分解水制氢量子效率高达56%,被审稿人称为世界纪录。

 

氢能供应链成本分析

我国拥有丰富的氢气资源,2020年我国氢气产能约4100万吨,产量约3343万吨。中国已成为全球最大的氢生产国。由于我国氢燃料电池汽车数量较少,用作动力源的氢并不多。氢气主要用于合成氨、炼油、甲醇生产、费托合成等化工原料。目前,我国的制氢方式主要有煤制氢、天然气制氢、水电解制氢、工业副产氢等。天然气制氢主要是通过甲烷蒸汽重整,在催化剂的作用下产生H2和CO。分离后,CO被转化并与水蒸气反应生成CO2和H2。天然气水蒸气重整制氢是一种技术成熟的传统制氢工艺,广泛用于炼油厂制氢、纯氢、合成气和合成氨原料,它是工业上最常用的制氢方法。

煤制氢主要以水煤浆或煤粉的形式,在气化炉中在1000℃以上的高温下与气化剂(蒸汽/氧气)反应生成合成气(H2+CO)、CO和H2分离后,CO通过水蒸汽转化为H2和CO2,再经过脱酸性气体(CO2+SO2)和氢气PSA提纯,得到高纯度氢气。近年来,从原料的可获得性和成本的角度来看,越来越多的炼油厂、尿素厂等制氢企业选择煤制氢工艺。近年来,煤制油、煤制烯烃等煤化工行业的飞速发展,也为煤气化技术提供了更大的发展空间,技术研发、工程设计和运行水平不断提高。

 

国家电投、中国石化、华润等5家涉氢央企签约内蒙古

4月28日,内蒙古自治区政府在呼和浩特与国家电投集团、中核集团、兵器工业集团、中国石化集团、华润集团等5家央企签署了战略合作协议。自治区党委副书记、自治区主席王莉霞讲话并见证了签约。

王莉霞在讲话中肯定了双方长期合作的成果,对各央企对内蒙古经济社会发展的支持表示感谢。她说,落实好习近平总书记的殷殷嘱托,按照习近平总书记和党中央为内蒙古确定的战略定位和行动纲领,建设好“两个屏障”“两个基地”和“一个桥头堡”,是地企双方共同的政治责任。内蒙古正走生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子。希望双方在新能源基地建设、促进装备制造业全产业链发展等方面进一步加强务实合作,共同努力推进项目实施,实现互利共赢。

 

新加坡的氢能发展状况

新加坡政府启动了"绿色计划",旨在未来十年内推动国家的可持续发展政策。绿色计划有五大支柱,可以概括为:

1. 自然之城:以绿地和自然为重点,到2030年,将为自然公园保留约200公顷土地(增加50%),计划种植100万棵树。

2. 能源重置:新加坡将过渡到使用更清洁的能源(详情如下)以提高能源效率和应对气候变化,以及支持电动汽车(EV)的采用。事实上,新加坡已经宣布了其2040年对汽车行业的愿景:逐步淘汰内燃机,到2030年,所有新注册的汽车都必须是清洁能源车型,如电动汽车、混合动力汽车或氢燃料电池动力汽车。

3. 可持续生活:注重确保减少碳排放、保持清洁环境和节约资源成为新加坡的生活方式。为此,新加坡将推动废物材料的循环化,以"将垃圾转化为宝藏",并提高回收能力,将送往垃圾填埋场的废物减少30%。

4. 绿色经济:寻求在碳或能源效率方面处于一流水平的新投资。新加坡政府将推出一项新的"企业可持续性方案",以帮助企业,特别是中小企业,拥抱可持续性,并发展这方面的能力。新加坡的目标是成为领先的碳交易和服务中心,包括绿色金融(新加坡的目标是成为全球领先的中心)、可持续性咨询、验证、碳信用交易和风险管理。

5. 弹性未来:建立新加坡的气候复原力,加强粮食安全。举措包括开发有形的海岸防御系统,以防止海平面上升,以及增加当地粮食生产,以到2030年满足新加坡30%的营养需求。

 

河南正在建设含“氢氨”量最高的中国尼龙化工产业链,主装置24小时施工不间断

4月22日,位于平顶山尼龙新材料开发区的尼龙化工产业配套氢氨项目施工现场,塔吊林立,车辆穿梭,数百名工人正在紧张作业,施工场景壮观。

氢氨项目是平顶山市和中国平煤神马集团为发展中国尼龙城、打通尼龙产业链上游、解决尼龙产业原料氢气、液氨短缺问题而支持的大型化工项目。项目占地540亩,设计产能规模为合成氨40万吨/年,氢气5万Nm3/h。产品为液氨、氢气、氩气、氮气、硫酸、液氧、液体二氧化碳、蒸汽等,总投资27.68亿元。

 

氢气对人体的十大好处

1、氢气对高血压的益处

尽管从初始的科学实验反映氢气对血压并没有明显的降血压功效,可是对高血压导致的对于血管的损伤,高血压对气管造成的伤害具备保护功效。

2、氢气对糖尿病的好处

这也是非常关键的好处,是因为糖尿病比较严重的话,不控制好血糖,有这比较严重的视网膜、肾脏、神经并发症的不良后果,有的并发症,比如说糖尿病足有截肢的风险。许多动物实验反映氢气具备降低血糖的功效,在实践中许多患者吸氢气把血糖控制的非常不错,吸氢几个月后血糖正常情况下,患者通常积极告诉我们开心的心情。

3、氢气对高血脂脂肪肝的益处

氢气对高血脂、脂肪肝的实际效果现阶段看上去是明确的,从实际操作看简易的喝氢水就能充分发挥明显的降血脂和减少肝脏脂肪浸润的实际效果,大剂量的氢气吸入或 提高氢水浓度,会使治疗效果更佳。

4、氢气对高尿酸、痛风的好处

氢气降低血尿酸的含量的人权研究发现,喝浓度1.0ppm(0.5毫摩尔/升)富氢水3个月能够明显降低血尿酸的含量(降低幅度更是高达60微摩尔/升)。痛风通常主要是因为高尿酸造成的,观查到痛风发作时喝氢水有缓解功效。

5、氢气根据调节身体情况,能够完成减肥的好处。

 

2021年中国氢能产业链上下游分析:以化石能源制氢技术为主,产业具有长期发展潜力

在政策支持下,我国氢燃料电池汽车年产量和保有量快速增长。数据显示,我国氢燃料电池汽车年产量从2016年的629辆增加到2019年的3018辆,2020年受疫情影响,产量为1199辆。

2019年,我国氢燃料电池汽车保有量为6175辆,同比增长79.6%;2020年,我国氢燃料电池汽车数量为7352辆,同比增长19.1%。随着燃料电池系统的大规模生产和燃料电池电池核心部件的定位,2025年燃料电池汽车数量可能达到5-10万辆。

 

杜奕樊:德国氢气管网+固定式质子交换膜燃料电池介绍&对中国实现双碳目标的启示

4月28日由氢启未来网主办的氢能大咖分享汇——西部氢能发展研讨会顺利召开,来自贵州氢能效率能源科技有限公司联席CEO杜奕樊先生为大家带来报告《德国氢气管网+固定式质子交换膜燃料电池介绍&对中国实现双碳目标的启示》。

以下为杜奕樊先生演讲大致内容:

现如今太阳能和风能被大众认知为对抗全球气候变化的主要途径,但由于其存在局限性,所以发展氢能是实现能源转型不可忽视的重要手段。

德国的供暖需求波动范围大,有数据显示德国运用的抽水蓄能和电池蓄能容量是0.04TW,弥合季节性供需差距需要扩大800倍储存能力,这也是不现实的。而德国的输气管网容量已经达到260TWh,使用输气管网储能让弥补这一缺口成为现实,这就是为什么输气管网对于未来保障可再生能源驱动能源转型与实现“双碳”目标如此重要。输气管网是大规模储存能源最具有经济性的形式之一,在德国大约95%的管道也是输气管网的主要组成部分,并适用于纯氢气。

 

氢能太贵了——这38项政府政策助推氢能发展

国际可再生能源机构和世界经济论坛在COP26上公布了一份具有里程碑意义的报告,其中列出了38项“可行措施”,将有助于降低欧洲可再生氢气的成本,并支撑一个值得信赖的国际市场。可能有超过250兆瓦的绿色氢项目在全球管道,,一个看似无尽的公告使用大量零排放的碳排放的气体从卡车和加热到钢铁和航空,但简单的事实是,今天可再生H2几乎不存在。

根据分析机构Aurora Energy Research的数据,目前全球仅部署了200兆瓦的电解水机——一种利用电力将水分子分解为氢和氧的机器——而且并不是所有的电解水机都使用可再生能源。目前世界上最大的正在运行的绿色氢项目,位于加拿大魁北克,只有20兆瓦。

这是因为绿色氢目前的生产成本远高于从未减少的化石燃料中提取的灰色氢,后者占当今世界氢需求的95-99%。

成本估计因天然气和可再生能源的价格而异,后者的容量因素有很大的影响(例如,电解槽运行的时间越长,氢的稳定成本越低)。但国际能源署(International Energy Agency)认为,目前绿色氢的成本为每公斤3-8美元,而未减灰氢的成本为每公斤0.50-1.70美元。

 

博世将为电解装置开发智能模块并提高氢气产量

博世正在继续深入氢价值链,昨天(5月4日)公布了开发氢电解组件的计划。

通过利用公司在氢气和电解领域的广泛联系和知识,博世将支持该技术的升级。

这样,更多更便宜的电解系统将进入市场,这意味着可以以具有成本竞争力的价格生产更多绿色氢气。

随着试点工厂计划在明年开始运营,该公司计划从2025年开始向电解工厂制造商和工业服务提供商提供智能模块。

 

海水电解水制氢技术与商业化

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,对构建清洁减排安全高效的能源体系、实现碳达峰碳中和目标,具有重要意义。随着国家对氢能源不断加大支持,目前,全国范围内已建成多所氢能实验室,进行氢能全产业链的研究,包含制氢技术、燃料电池技术、海水直接制氢技术、可再生能源深度耦合等等。深圳大学,清华大学,华北电力大学等多所高校均表示氢能的未来发展潜力巨大,已积极参与氢能源相关项目开发和技术重点攻关。

 

空气产品率先在鹿特丹港加氢站

5月3日宣布,Air Products将牵头与鹿特丹港合作,创建“荷兰最大的氢气加油站”。

Air Products、Schenk Tanktransport和TNO正致力于清洁氢气和道路运输项目(CH2aRT),该项目将开发氢动力卡车以及港口的公共氢气加油站。

鹿特丹港首席运营官Boudewijb Siemons评论道,到2050年,从海运到公路运输的所有运输方式都必须实现碳中和。对于货运来说,氢气是柴油的清洁、可行的替代品。

“我很高兴Air Products在这方面处于领先地位,在两年内为鹿特丹的第一个卡车加氢站投入使用。”

CH2aRT项目的重点是重型公路运输中的氢气,将在鹿特丹港口地区看到三个零排放卡车供应的空气产品、Schenk Tanktransport和其他产品。

 

总投资47亿!澳大利亚昆士兰州建设大型绿氢基础设施!

4月21日讯,绿氢基础设施开发商Hydrogen Utility(H2U)与采矿和基础设施解决方案供应商Orica达成战略合作伙伴协议,共同启动位于中昆士兰的H2-Hub格拉斯通项目一期开发。该项目将分阶段建设,预计总投资47亿澳元。

根据规划,H2-Hub格拉斯通项目将形成高达30亿瓦的电解槽产能,每天生产5000吨绿氨。预计拟建设施将100%使用昆州新建太阳能和风电场生产的可再生能源。

开发人员H2U创始人兼CEO Attilio Pigneri欢迎Orica成为H2-Hub格拉德斯通项目在产品采购和开发方面的战略合作伙伴,并表示Orica作为国内氨企业之一,Orica的参与等同于对项目的巨大信任。

“我们期待与Orica、格拉斯通港和昆州政府合作,推动格拉斯通成为全球新兴绿色氢和绿色氨出口市场的领先枢纽。”

H2-Hub格拉斯通项目前端项目及开发审批活动计划于2022年底开始,2023年6月30日前完成财务投资决策,2025年初步开始运营。

 

1.3亿!淄博发布100辆氢能客车招标公告

4月7日,淄博金路通客运服务有限公司发布10.5米氢燃料电池公交车采购招标公告,项目资金为国有资金13000万元。

 

国内外加氢站安全间距分析与研究

根据H2stations.org的报告,从2015年到2020年,全球加氢站数量增加了191%。欧洲国家建设的加氢站情况是:德国100座、法国34座;亚洲国家加氢站建设日本142座、韩国60座、中国69座、其他国家4座;北美的美国建有加氢站49座、北美其他国家26座;其他地区已建成13座加氢站。截至2020年底,统计发现亚洲、欧洲和北美是车用氢能源增长最快的地区。目前在建的加氢站中,欧洲占36%,亚洲占49%,北美占14%。全球加氢站行业仍处于发展初期,各国在加氢站建设形式、制氢和储氢过程等方面存在显著差异。根据建设形式不同,加氢站主要有固定式、撬装式和移动式三种;根据氢气来源的不同,包括外部加氢站和站内加氢站;根据储氢状况,包括高压加氢站和液氢加氢站;根据制氢方式不同,加氢站包括电解水加氢站、工业副产加氢站、天然气重整加氢站等。

在加氢站数量方面,亚洲处于领先地位,日本、中国和韩国发展最快。日本是氢能经济的有力推动者,是世界上第一个拥有100多个加氢站的国家,其中移动加氢站占30%以上。为保证加氢站的经济效益,日本所有加氢站均采用分时运行。日本政府有一个专门的氢能源机构(经济产业省节能和新能源(NEDO)司的新能源系统部门氢和燃料电池战略办公室)参照城市燃气管理氢,以及加氢站严格执行日本《高压气体安全法》。

 

氢燃料电池在军事领域的应用

氢电池是将氢和氧通过催化活性很强的电极直接发电的电池,产物是水。它在军事上应用有三个优点,一是静噪;二是可产生持续电流;三是能量转换率高(超过80%,普通燃烧能量转换率30%多)。但现在氢电池还有一些局限,比如发电输出峰值功率不高,不能突然加速和保持高速等,因此,各国均在努力改善氢电池的不足,将其不断应用在新军事领域内。目前最成功的的氢电池推进武器是德国212和214型潜艇,同时美军也在加紧研制和实验各种氢电池武器。目前氢电池主要应用于飞机、汽车、潜艇、军舰、单兵装备、通信设备等需要持续能量供应的设备。

 

英国推出氢能双层巴士

莱特巴士公司已经开发出世界上第一辆氢动力双层巴士,并已在西米德兰兹郡载客。12月中旬,伯明翰市议会的20辆零排放双层巴士开始在西米德兰兹国家高速公路51号线(途经佩里巴尔,前往沃尔索尔)上投入使用。

在伦敦之外,这些是英国唯一运行的氢燃料巴士。这些汽车是作为该委员会的清洁空气氢巴士试点项目的一部分购买的,该项目在零排放物流市场发挥着主导作用。

希望这一步骤将成为下一代氢巴士、氢生产和燃料补给基础设施发展的催化剂。

伯明翰市议会负责交通与环境事务的内阁成员瓦西姆·扎法尔(Waseem Zaffar)议员赞扬了该项目。

 

总产值突破500亿元 成都协同发展氢燃料汽车 构建“氢走廊”

近日,成都市人民政府发布成都市优化产业结构促进城市绿色低碳发展行动方案、成都市优化产业结构促进城市绿色低碳发展政策措施的通知,其中氢能方面指出:

到2025年,聚焦光伏、动力电池、新能源汽车、氢能、储能等细分领域建圈强链取得显著成效,绿色低碳优势产业规模达到3000亿元以上。

协同发展氢燃料汽车,构建成渝“氢走廊”;争创国家级车联网先导区,构建成渝“智行走廊”。加快充换电基础设施建设,推广换电模式和动力电池回收利用。

 

《深圳市氢能产业发展规划(2021-2025年)》发布!

2021年12月17日,深圳市发改委发布《深圳市氢能产业发展规划(2021-2025年)》。规划指出,到2025年,将形成相对完整的氢能产业发展生态体系,建设氢能产业技术源头、先进制造集聚高地、多场景应用示范基地,实现氢能商业化应用,氢能产业规模将达到500亿元。

 

韩国:乐天化学(LOTTE Chemical)的绿氢目标

增长战略:推出氢气业务

化学工业占全球二氧化碳排放量的15%。在全球碳中和运动中,向绿色能源的转变是不可避免的,因为将实施无数的环境法规。乐天化学今年7月公布了“2030年氢气增长路线图”,计划到2030年为止,向氢气事业投资4.4万亿韩元。公司的目标是销售额达到3tr韩元(营业利润率为10%)。与投资相比,销售目标可能偏低,但在快速增长的领域进行先发制人的投资是合理的。

目标是到2030年,在生产、分销和应用方面确保30%的国内市场份额

乐天化学的目标是,到2030年为止生产60万吨氢气(蓝色16万吨,绿色44万吨),年销售额达到1.2万亿韩元。该公司与拥有聚合物气体分离膜原始技术的Airrane合作,在2023年安装了CCUS(碳捕获、利用和存储)测试设施进行商业化。CCUS是生产蓝色氢的核心技术。捕获的二氧化碳难以储存,可用于生产碳酸二甲酯(DMC)。对于绿色氢气,氨分解被认为是最理想的产气方式。乐天化学预计将与占据国内氨水市场70%份额的集团子公司合作。另外,以2万亿韩元以上的海外绿色氢市场投资为基础,尽快提高事业的经济效益。

 

上海交通大学与氢通新能源联合研发中心成立,专注氢能源核心技术研发

氢能是新能源领域的重点方向,世界各国纷纷发布技术发展路线图。可再生能源制氢和能源利用尚处于发展初期,存在产业基础薄弱、成本高、技术不完善等问题。氢燃料电池关键技术是核心竞争力之一。碳中和和碳达峰是我国的紧迫目标。以化石能源为基础的能源结构急需更新换代,氢能已被纳入我国能源战略,成为我国优化能源消费结构、保障国家能源供应安全的战略选择。

中国氢能产业脱颖而出,“十四五”加大了对氢能发展的推动力度。同时,国家对氢燃料电池出台了多项鼓励和支持政策。在《中国制造2025》、《节能与新能源汽车技术路线图》、《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》中,提出未来要研究和推进新能源与储能、新能源与氢能、可再生能源与终端智慧用能融合发展。中国氢能源市场快速发展,各地先后发布氢能和氢燃料电池发展规划及推广应用计划,上海成为首批氢燃料电池示范城市之一。

此次氢通新能源与上海交通大学联合成立研发中心,瞄准氢能产业技术前沿,为氢能新能源未来的发展奠定坚实的技术基础。

 

我国钢铁工业氢冶金发展现状及建议

在全球气候变化和能源转型的背景下,各国都高度重视无碳低碳能源的开发利用。氢能被视为21世纪具有发展潜力的清洁能源,由于其来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富,已被多个国家纳入国家能源战略部署。

所谓氢冶金,就是在还原冶炼过程中使用氢气作为还原剂。目前主要有高炉富氢冶炼和氢气直接还原工艺。我国高炉富氢冶炼的研究与实践主要是向高炉内注入富氢气体,如焦炉煤气、天然气等;氢气直接还原工艺主要利用焦炉煤气开发氢基竖炉直接还原。

由于我国废钢和天然气资源紧缺,长流程工艺在钢铁行业占据绝对主导地位。但是,要推动我国钢铁工业转型升级,就必须对钢铁工艺进行再造。

 

钟南山院士谈富氢水

氢分子医学或称氢医学,是新兴的学科。鉴于氢分子具有很强的抗氧化作用,特别其高选择性(仅中和毒性活性氧自由基)、高弥散性和高安全性,因此受到广泛重视。

很多年来,抗氧化一直是热门题目,从而产生了很多“抗氧化”药物以及保健品。但是总的来说不是很成功。这是因为体内自由基有两类, 一种是生理性的,在机体代谢中发挥作用,一种是毒性的,引起氧化应激,破坏组织,导致许多疾患。

常见的胸肺和心脏疾病,其发病常与氧化应激有关。我们采用吸烟诱发的COPD鼠模型进行了吸氢试验,发现氢分子能减轻肺功能下降、肺气肿、炎症细胞浸润、小气道的重建、气管上皮内杯状细胞增生,下调炎症相关性因子ERK1/2和NK-κB的活化。在此基础上,我们对慢性气道疾病进行了临床观察,发现吸入氢气对慢性气道疾患急性发作,能较快地减轻气急、气促。目前国内正在对慢性阻塞性肺疾病,包括其急性发作、支气管哮喘和支气管扩张三种疾病, 进行氢气吸入随机双盲对照多中心研究。

 

H2航空公司选择液氨作为2023年氢动力飞机的燃料

多种燃料选择可用于建造未来的零排放飞机,因此,H2航空公司已将液氨确定为到2023年实现氢动力航空的一种方式。

4月28日公布的一项关于何种燃料有助于在2023年前实现氢燃料飞机的研究显示,液氨可能是实现这一目标的最佳方法。

事实上,该公司的研究表明,将猎鹰50转换为液氨涡轮风扇燃烧是建造氢动力飞机最有效和商业上可行的途径。

现在,H2航空公司将对涡轮风扇发动机进行改进,以测试和验证这一概念。

氨和氢不是实现零排放飞行的唯一方法。尤其是可持续航空燃料,被认为是降低航空业碳排放的短期解决方案。


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