En vísperas de la explosión de las industrias de la energía del hidrógeno y las pilas de combustible, ¿cómo superar el cuello de botella?
“El enfoque de la transformación energética global y de la transformación del automóvil es ecológico y con bajas emisiones de carbono, y la energía del hidrógeno es un apoyo importante para lograr la transformación de estos dos campos”. El Comité de Vehículos Eléctricos 100 de China, dijo el 6 En la Cumbre de Innovación y Desarrollo de la Industria de la Energía del Hidrógeno de 2020 el 5 de marzo, se afirmó que "En la actualidad, las principales empresas automotrices de todo el mundo han formulado básicamente cronogramas y hojas de ruta para el desarrollo de vehículos de pila de combustible". Cada vez más países consideran que la energía del hidrógeno es más importante en el futuro y establecen un calendario y una hoja de ruta para el desarrollo de la energía del hidrógeno, la industria del hidrógeno, la economía del hidrógeno y la sociedad del hidrógeno. hidrógeno."
Suplente de la reunión de 100 personas. Presidente y Secretario General Zhang Yongwei
Con el avance gradual en la utilización segura de la energía del hidrógeno y los cuellos de botella técnicos y de costos de Pilas de combustible, el desarrollo de la industria de la energía del hidrógeno ha comenzado a entrar en la etapa de operación de demostración y exploración de comercialización. Los expertos y académicos que asistieron a la reunión coincidieron en que el desarrollo de la energía del hidrógeno y las industrias de pilas de combustible es la única manera y una importante oportunidad histórica para que China pueda hacer frente a la seguridad energética y lograr un desarrollo sostenible.
El desarrollo de la energía del hidrógeno ha marcado el comienzo de buenas oportunidades
Con el apoyo de una serie de políticas industriales gubernamentales, la industria de la energía del hidrógeno de China está entrando en un período de rápido desarrollo.
2065438 En marzo de 2009, la energía del hidrógeno se incluyó por primera vez en el "Informe de Labor del Gobierno", promoviendo claramente la construcción de instalaciones de hidrogenación y otras instalaciones.
En abril de 2020, la Administración Nacional de Energía emitió la "Ley de Energía de la República Popular China (Borrador para Comentarios)", y la energía del hidrógeno se incluyó en la categoría de energía.
En junio, la energía del hidrógeno fue incluida en el “Plan Nacional de Desarrollo Económico y Social 2020” y en los “Dictamenes Orientadores de Trabajo Energético 2020”.
En septiembre, cinco ministerios y comisiones, incluidos el Ministerio de Finanzas, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y el Ministerio de Ciencia y Tecnología, emitieron conjuntamente el "Aviso sobre la realización de trabajos de demostración y aplicación de pilas de combustible". Vehículos ", con el objetivo de construir una cadena industrial nacional de energía de hidrógeno en cuatro años y hacer que todo el país La cadena industrial sea más completa y la política de subsidio para la compra de vehículos de pila de combustible se ajustará a una política de apoyo a la aplicación y demostración de vehículos de pila de combustible. formar un nuevo modelo de desarrollo de vehículos de pila de combustible con un diseño razonable, enfoques respectivos y avance coordinado.
5438 En octubre, la reunión ejecutiva del Consejo de Estado aprobó el plan de desarrollo de la industria de vehículos de nueva energía, indicando claramente que es necesario fortalecer la construcción de infraestructura como la carga, el intercambio de baterías y la hidrogenación, y acelerar la formación de autopistas y zonas urbanas y rurales centradas en la red de carga rápida. Mejorar la construcción de infraestructuras de suministro de energía para vehículos con pila de combustible de hidrógeno y promover el desarrollo de vehículos con pila de combustible de hidrógeno.
Se puede observar que las políticas están brindando un fuerte apoyo al desarrollo acelerado de las industrias de la energía del hidrógeno y las pilas de combustible.
Zhang Yinguang, director general de State Power Investment Group Hydrogen Technology Development Co., Ltd.
Zhang Yinguang, director general de State Power Investment Group Hydrogen Technology Development Co., Ltd., predice que aparecerá un punto de inflexión en la industria de la energía del hidrógeno de China. En 2025, 2025-2035 se convertirá en el período de rápido desarrollo de la industria de la energía del hidrógeno nacional, y después de 2035 entrará en la etapa de aplicación a gran escala.
El 22 de septiembre de este año, China propuso en el 75º período de sesiones de la Asamblea General de las Naciones Unidas que mejoraría su contribución determinada a nivel nacional para combatir el cambio climático y adoptaría medidas políticas más efectivas para que el dióxido de carbono (CO2) las emisiones alcanzarían su punto máximo y alcanzarían la neutralidad de carbono en 2060. Según Li, ex ministro de Industria y Tecnología de la Información y presidente de la Federación China de Economía Industrial, el desarrollo de la energía del hidrógeno debería incluirse entre los objetivos de alcanzar el pico de emisiones de dióxido de carbono en 2030 y lograr la neutralidad de carbono en 2060, en respuesta a los objetivos de París prometidos por el gobierno chino en el Acuerdo.
Li, ex Ministro de Industria y Tecnología de la Información y Presidente de la Federación China de Economía Industrial
“Sólo la energía renovable en el lado del suministro de energía no es inferior al 80, y la electrificación La tasa por el lado de la demanda de energía no es baja. Para lograr el objetivo de la neutralidad de carbono en 2060, Zhu Dequan, subdirector del Instituto de Investigación para el Desarrollo Industrial de Tsinghua en Beijing, dijo que en 2025, el costo de producción de la energía renovable será inferior al de la energía fósil, lo que la hace económica. La economía de la producción y la demanda también determina que los vehículos energéticos de hidrógeno hayan entrado en una etapa de desarrollo sostenible, que es un momento de rápido crecimiento.
"
Zhu Dequan, vicepresidente del Instituto de Investigación para el Desarrollo Industrial Tsinghua de Beijing.
Liu Xiaoshi, subsecretario general ejecutivo del Comité de los 100, predijo al publicar el informe "China Hydrogen Energy Informe de Desarrollo de la Industria 2020" que a largo plazo Parece que para 2050, se espera que la energía del hidrógeno represente el 10% del consumo de energía final, con 30 millones de vehículos de pila de combustible de hidrógeno y 60 millones de toneladas de demanda de hidrógeno, entrando en una sociedad energética del hidrógeno.
Subsecretario General Ejecutivo del Comité de los 100. Liu Xiaoshi
Dirección del “hidrógeno verde”, diseño racional
En la cadena de la industria de la energía del hidrógeno, La producción de hidrógeno es la fuente. Li señaló en la reunión que "el hidrógeno gris no es deseable, pero se puede utilizar el hidrógeno azul, el hidrógeno residual se puede reciclar y el hidrógeno verde es la dirección". Para implementar fuentes de hidrógeno, primero debemos hacerlo. tener una planificación, diseño y estándares razonables y pragmáticos, direcciones claras y prevenir la ceguera.
La energía del hidrógeno ha atraído la atención de los principales países del mundo. La mayoría de los países desarrollados han publicado visiones y planes de desarrollo relevantes sobre la energía del hidrógeno. Las provincias, ciudades, empresas e instituciones de China también han tomado medidas activas y emitido planes para el desarrollo de la energía del hidrógeno, cada uno con sus propias características. No hay suficiente investigación para formar un concepto general nacional. "Li pidió orientación en materia de investigación y planificación, aprovechando la demostración piloto y no implementándola de una vez". Reveló que cinco ministerios y comisiones ya están formulando este plan.
Sugirió que los departamentos pertinentes organicen estudios, presenten orientaciones sobre el diseño por etapas y las rutas de proceso desde la perspectiva de la planificación energética general, y formulen estándares y especificaciones basados en diferentes escenarios de aplicación y demandas del mercado de hidrógeno. Además, debemos prestar mucha atención a la investigación y el desarrollo industrial de la captura, el almacenamiento y la utilización del dióxido de carbono. Ésta es la clave para convertir el hidrógeno gris en hidrógeno azul, de indeseable a deseable. Hasta que se resuelva este problema, no es apropiado construir una nueva planta de producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles. ?
Para desarrollar el "hidrógeno verde", reducir costes es la clave. Liu Xiaoshi señaló que la energía del hidrógeno, como fuente de energía secundaria, es un medio ideal para promover el uso limpio y eficiente de la energía fósil tradicional y apoyar el desarrollo a gran escala de las energías renovables. Ahora la estructura energética tradicional de China necesita urgentemente un ajuste. A largo plazo, para tomar la ruta del hidrógeno verde con cero emisiones de carbono y bajas emisiones de carbono, es necesario mejorar aún más la economía. La clave es reducir las facturas de electricidad, es decir, el costo de la electricidad.
Bajo las condiciones técnicas actuales, el costo de la electricidad se reduce a 3 centavos por kilovatio hora, y el costo de producción de hidrógeno mediante la electrolización del agua se puede reducir a menos de 20 yuanes por kilogramo. De esta manera, se espera que mejore la economía del agua electrolizada. También hay un margen considerable para reducir los costes de almacenamiento y transporte. Una vez que se comercialicen la producción y el transporte nacionales de hidrógeno líquido, los costos de almacenamiento y transporte se reducirán considerablemente. En el futuro, con una mayor caída de los precios de la electricidad de las energías renovables y la madurez de tecnologías como la producción de hidrógeno y el almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido a gran escala, el precio de entrega del hidrógeno caerá significativamente. China tiene abundante hidrógeno como energía renovable, y el "hidrógeno verde" tendrá ventajas de costos en el futuro.
Construir una cadena industrial independiente
Los recursos energéticos de China se caracterizan por ser ricos en carbón, pobres en petróleo y escasos en gas. Necesita importar una gran cantidad de petróleo y productos naturales. gasolina cada año. Para lograr una reducción de las emisiones bajas de carbono y mejorar la seguridad energética, es necesario desarrollar vigorosamente las energías renovables, utilizar la energía eólica, la energía solar y la hidroeléctrica para generar electricidad, elegir el hidrógeno como portador de energía, electrolizar el agua para producir hidrógeno, eliminar el techo del desarrollo de energías renovables, y garantizar que las emisiones de carbono alcancen su punto máximo en 2030 y sean neutras en carbono en 2060.
Shi Yibaolian, de la Academia China de Ingeniería, sugirió desarrollar energía eólica marina en zonas costeras, electrolizar agua para producir hidrógeno, transportar el hidrógeno generado a través de tuberías de hidrógeno a estaciones de hidrogenación para la hidrogenación de vehículos de pila de combustible y construir hidrógeno. Planta de licuefacción para utilizar hidrógeno licuado como producto energético. El desarrollo de capacidades de suministro de hidrógeno promoverá el rápido crecimiento de las pilas de combustible, especialmente los vehículos de pila de combustible.
Para las pilas de combustible, primero debemos establecer una cadena industrial independiente para materiales y componentes clave. Hay muchos resultados de investigación excelentes en China, pero hay poca investigación sobre el proceso de amplificación. Las muestras producidas rara vez se utilizan y rara vez se cargan en la pila. Por lo tanto, debemos establecer una alianza de desarrollo de productos, y las unidades de RD desarrollarán, inspeccionarán y producirán en masa conjuntamente componentes clave de electrocatalizadores y pilas. Sólo se puede confiar en los materiales utilizados y se puede aumentar la cuota de mercado para sustituir las importaciones. Además, al abordar conjuntamente problemas clave, los indicadores deberían apuntar a los productos más avanzados del mundo.
La pila de pilas de combustible es el componente central de la pila de combustible y su proceso de ensamblaje es la clave para determinar la consistencia de la pila de pilas de combustible.
Yi Baolian sugirió innovar y mejorar el proceso de ensamblaje de la pila de combustible, mejorar en gran medida la consistencia del voltaje de una sola celda de la pila de combustible, formular estándares nacionales para materiales y componentes clave, establecer una agencia de pruebas neutral de terceros y probar materiales y componentes clave. , pilas de combustible, sistemas de baterías y vehículos completos se prueban y verifican para garantizar la credibilidad y confiabilidad de los resultados.
"La industria de la energía del hidrógeno está en vísperas de una explosión a gran escala, y el período del '14º Plan Quinquenal' se ha convertido en un período crítico para la construcción de la cadena industrial", dijo Zhang Yinguang. "La brecha entre nosotros y los países extranjeros radica en la madurez de la tecnología y el grado de equipamiento. El siguiente paso es construir un modelo de negocio a través de grupos de ciudades de demostración para madurar rápidamente tecnologías y equipos independientes".
Optimizar el entorno político
Aunque la industria de la energía del hidrógeno de China está muy activa, todavía existen muchos cuellos de botella en el desarrollo. Zhang Yinguang pidió al país que rompa las restricciones a nivel de políticas y aumente la orientación política.
“La gestión del hidrógeno todavía se gestiona como productos químicos peligrosos y no existe una agencia fija para las aprobaciones relevantes, lo que restringe el desarrollo industrial hasta cierto punto”, sugirió Zhang Yinguang: “Desde la perspectiva de la protección del medio ambiente y la energía”. En materia de seguridad, el gobierno puede brindarle a la industria una política de orientación a largo plazo, en lugar de un período de demostración y ciudades de demostración para promover, pero la escala de aplicación promovida por el gobierno es limitada después de todo, y la industria de la energía del hidrógeno debería explorar un modelo comercial. para desarrollarse rápidamente ”, juzgó Zhang Yinguang, 2020-2025 será un período de progreso para la industria de la energía del hidrógeno. Las tecnologías y productos relacionados para el desarrollo de la energía doméstica del hidrógeno están madurando gradualmente y la cadena industrial se está volviendo más completa. Los escenarios de aplicación de la energía del hidrógeno son principalmente vehículos de transporte pesado y vehículos logísticos, y la dirección principal es el transporte de energía del hidrógeno. En términos de construcción de infraestructura de hidrogenación, se espera que el país pueda planificar integralmente la red de suministro en lugar de una construcción descentralizada dirigida por empresas. "¿Cómo transportar hidrógeno barato en la región noroeste? Espero que el país introduzca un plan estratégico. Al mismo tiempo, a través del capital social y considerando el largo ciclo de vida, la construcción de grandes escenarios de aplicación y la comercialización de la industria es el camino que estamos explorando. "Cuando los costos de producción cuando el costo de compra baje hasta cierto punto, el espacio de mercado para múltiples escenarios de aplicación de energía de hidrógeno se abrirá gradualmente. ?
Liu Xiaoshi también hizo sugerencias para políticas industriales en el "Informe sobre el desarrollo de la industria de la energía del hidrógeno de China 2020" de Baihui: Primero, en respuesta al imperfecto sistema estándar de energía del hidrógeno, establecer y mejorar el sistema de investigación básica de seguridad del hidrógeno; el segundo es alentar a las áreas con buenos cimientos a acelerar el establecimiento de áreas de operación de demostración, fomentar la innovación de modelos, explorar modelos complementarios multifuncionales, adaptar las medidas a las condiciones locales y evitar la duplicación de construcción de bajo nivel. El tercero es proporcionar incentivos políticos a los eslabones débiles de la cadena industrial. Como aumentar la construcción de infraestructuras e introducir e implementar medidas de precios preferenciales de la electricidad para la producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua. El cuarto es comprender el principio de desalineación y complementariedad entre los vehículos eléctricos y los vehículos de pila de combustible de hidrógeno, asignar recursos de manera efectiva y evitar centrarse en uno a expensas del otro.
A partir de toda la cadena industrial de producción, almacenamiento, transporte, procesamiento y uso de hidrógeno, confiando en gobiernos locales, empresas, institutos y plataformas de investigación científica, construiremos gradualmente una infraestructura completa y un modelo operativo maduro. ricos resultados de innovación y recursos financieros Garantizar un ecosistema empresarial de la industria de la energía del hidrógeno que sea suficiente, tenga efectos de demostración obvios y tenga efectos ecológicos significativos.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.