氢能源应用发展现状
一、最近的项目
截至2021年7月末，2021年氢燃料汽车公开招标项目共有15个，包括10个省市和地区。投标的氢能电池汽车数为880辆，中标量为550辆，中标总额达8.5亿元。中标自行车的均价为154.5万元。
广州目前是我国氢燃料电池汽车普及最多的城市之一，目前广州市500辆氢燃料电池自卸车正式运营，未来3年内广州黄埔区广州开发区计划启动3000辆氢燃料电池自卸车。
二、适用范围
目前，国内燃料电池应用主要集中在商用车领域，叉车还处于初期阶段。
从燃料电池汽车中标的车型分布来看，装卸式垃圾车的数量最高，达到36%，其次重卡、叉车和冷藏车超过15%。最值得注意的是公交车比重的快速下降和环境保护车、中卡的快速受伤。
1、叉车
燃料电池的一定功率输出和氢气充电时间短的特点，大大提高了叉车的生产效率，延长了寿命，应用于叉车也逐渐受到重视。
在中标的车型数量中，叉车占近20%。
美国氢能叉车应用居世界前列，保有量已接近4万辆，欧洲、日本紧随其后。
美国的目标是到2022年达到5万辆氢叉车，到2030年达到30万辆。日本的目标是到2030年实现1万辆氢叉车。
目前，国内叉车保有量约为350万辆，每年60万辆，电动叉车近一半。从10%的替代率来看，35万辆库存叉车可以更换，每年将增加约6万辆新数量。据单个氢叉车20万元的统计，每年氢叉车的市长/市场规模可以达到约100亿级。
有“蛋糕诱惑”，国际企业展示成功示范，科学数据有力支撑，国内氢叉车市长/市场潜力乐观。
2021年7月15日，上海青浦工业园区氢能源叉车试点运营项目启动。
全国范围内，天津港保税区、上海青浦区、北京大兴区都在建设氢气叉车示范运营项目。
佛山南海区和企业也同意共同推进川大级氢叉车示范应用。
2、助力自行车
永安行于2019年推出了世界上第一辆共享型氢燃料电池辅助自行车，向部分体验者开放。
到2020年，永安行完成了36个公共自行车运营合同到期的项目更新，氢燃料电动车少量试点运营。
3、平衡车
2021年4月9日，公司发布了两辆以氢能源为动力的Apex H2、B65H氢能源概念车。4、观光车
氢燃料电池观光/巡逻车与纯电动观光车相比，续航里程、充电时间短、动力充足、攀登能力强，适用于巡逻、旅游景点、小区、大型企业、车站、机场、码头等。
5、无人机
氢动力无人机产品广泛应用于天然气泄漏检测、海事搜索和巡逻、大面积林草防火巡逻、广泛的地理信息采集、照明无人机应急救援等复杂任务类型。
6、船舶
目前国内氢能源船舶的实际项目不多，大部分还处于试飞阶段。
2021年2月，一艘装载中国船舶712个燃料电池系统的试验船在扬州长江水域完成了系泊试验。
三、产业投资
7月11日和13日，中国石化在北京与航天科学、国家电力、中国移动等8家央企签约，在光伏、风电、绿色电力、氢气、化学能源存储等领域加强深度合作的消息传来，再次振奋了业界。
据公开信息统计，2021年1月至7月，国内氢气产业公开投资事件超过80件，名义总投资额超过2500亿元(没有具体项目内容和资金数量的框架协议、股权交易协议等除外)，同比增长90%以上，其中100亿级投资规模项目超过10件。
2021年1月至7月氢气产业各部门投资项目数比率(单位：%)
数据来自氢云链。
接下来，我们与大家分享完美的绿氢路线图。
高比例可再生电力系统
在双重碳目标下，高比例的再生电力系统提上了日程。
在未来，可再生能源、化石能源、新型储能系统将建立三足鼎立，形成稳定可靠的高比例可再生电力系统。
在高比例的可再生电力系统中，锂电池等电化学储能是保证电力供应的重要组成部分。
但是，由于不能长时间连续运行的特性，依靠锂电池(或其他具有类似特性的储能技术)来增加可再生发电容量，并不是一种经济高效的脱碳电力系统战略。
氢能源的优势非常重要：
首先，它可以逐步取代燃煤火力发电站，支持高性能全时域储能、风力、光电力量造成的系统电力不足、电力系统稳定运行。
其次，可以利用700摄氏度以上的工作温度特性，配置汽轮机和联合循环器，为电力系统提供转动惯量。
三是不仅可以输入氢能源，还可以输入天然气、煤气、沼气等燃料气体。通过固体氧化物燃料电池前的再平衡装置，可以分离氢气和二氧化碳，实现二氧化碳回收和零碳发展。
那绿色氢能从哪里来？——无碳氢循环
这篇文章把笔记整理如下。
一、海风绿氢
根据沿海地区的能源特点，建立风力氢气和原子能氢气基地可以满足未来绿色氢气能源的发展趋势，大规模供应无碳氢化合物。
风力氢生产可以从有机风氢生产的辅助并网模式转变为全行业氢生产的非同步联动模式，提高氢生产的转化效率和经济性。
在非网格连接模式下，综合考虑不同水电解制氢的设备成本及技术特点，以碱性水电解设备为主，辅助PEM水电解设备的方案可能有更好的应用前景，可以进行深入的研究分析。
二、核动力+LNG+海风
利用第四代原子能系统的高温核热，通过高温热化学循环分解水氢和高温蒸汽电解氢，可以有效地将核能转化为氢能源，未来可应用于大规模无碳酸站。
根据LNG接收站经验，设立接收站港口，成为国际接收站集散中心，有利于国际氢贸易发展。
联合风能氢、核能氢、高粱牛港口形成沿海特色氢基地，将氢发挥为实体能源优势，有助于氢实现对石油的替代方案，向无碳社会转变。
在LNG接收站，LNG气化过程中存在大量具有回收价值的冷量。
如果联合建设氢气出口港和LNG接收站，可以利用LNG气化过程中的大量冷能源预冷氢气液化循环，在解决LNG冷能源利用问题的同时，可以有效降低氢气液化的能源需求和资本成本。
三、液体太阳能燃料
李灿院士课题组致力于利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化、电解水获取氢气，通过CO2氢气将甲醇等燃料和烯烃、芳烃等化学品加氢，实现可再生能源和CO2的资源化的太阳能燃料研究。
ZnZrOx固溶体催化剂具有二氧化碳加氢制甲醇的优异性能，其中Zn和Zr分别对H2和CO2活性起着重要作用。
李灿院士课题组系统研究了基于ZnO的催化剂和基于ZrO2的催化剂，发现MaZrOx(Ma=Cd，Ga)固溶体催化剂也具有优秀的CO2氢化氢甲醇。
以太阳能为代表的液体太阳能燃料技术路线图
1.能源是太阳能等可再生能源。
2，H2中可以使用水来储存太阳能。
3.也可以利用CO2在CH3OH中储存太阳能。
4.CH3OH可以直接用作能源，运输到需要的地方，也可以与水重新平衡，释放H2。
5.最终，H2用燃料或燃料电池为人类提供能源。
6.释放过程中可以直接在CO2密闭环境中吸附回收。整个过程只消耗太阳能，水和二氧化碳充当能源的媒介，允许完美的循环，而H2和甲醇则充当能源的载体。这是能源清洁的完美路线。
众所周知，阳光甲醇，液体太阳能燃料！
四、碳捕捉
液体阳光路线也提供了额外的二氧化碳捕获途径。
五、甲醇+水重整制氢
甲醇+水释放氢气和二氧化碳，为燃料电池提供氢气。
完美的液体太阳能
一、安全
在危险性上，甲醇的危险性总和为28级，远远小于汽油、柴油和天然气的危险，甲醇是比较安全的燃料。
第二，摆脱对技术进口的依赖
甲醇燃料电池使用的高温两性字幕对氢的纯度和相应的辅助设施的要求也比传统氢燃料电池有优势。
另外，在传统氢燃料电池路线上，中国也缺乏核心技术。特别是氢化、贮氢、燃料电池等核心技术大部分依靠进口，缺乏核心竞争力。
三、负碳生产过程
氢气+二氧化碳=甲醇的过程中，氢气：二氧化碳比率为1: 1.375，因此制造甲醇的过程是负碳排放过程。
甲醇的冷却储存过程可以吸附更多的二氧化碳，形成额外的碳捕获过程。
最终，各种绿色氢能源获取途径最终可以合二为一，甲醇CH3OH作为中间储存、运输手段，实现氢能源的远距离安全运输和氢气站的安全保管，完全解决氢利用瓶颈！
甲醇+水重整制氢也为中国氢能发展开辟了空间！
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