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氢燃料电池车发展现状及展望

2017-06-22 00:15
林契于宸
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氢能经济社会的曙光

在上世纪70年代初,世界上发生了第一次石油危机,在美国许多汽车因缺石油停驶了,电厂停电了,对人们生活和社会影响很大,于是美国通用汽车公司提出 “氢经济”概念,设想汽车能不能不用石油,而用氢能。在近半个世纪来氢能得到了巨大发展,即使当前对氢能应用还有许多重大困难,但氢能运行的科技和生产力都得到全世界,包括联合国的认可,这成为新兴能源归宿的规律。在新世纪,人们不仅是对石油资源很感紧张,即使发现页岩气或是海底可燃冰,但总有用完的日子,更重要的是汽车的石油能源的大量燃烧排放出毒气,形成对社会上污染,一氧化碳,碳氢化合物,氮氧化物和PM2.5,以及汽车的二氧化碳排放,问题越来越突出,因此,使人们的生活和生产受到越来越重的伤害。举个例子,一辆汽车每烧3.8升汽油,将向空气排放42.3公斤二氧化碳,现世界上有12亿辆汽车,2030年将达到23亿辆汽车,如果不加严格治理,促使两极的雪快速融化,有些海洋小岛国家已经被淹没,跑出逃命,再就是多少年份后,海水上涨,包括纽约、东京、伦敦、上海……城市也会被海水淹没,地球气候灾害频发,这已成为全世界各个国家的共识。去年在巴黎召开的全球气候会议,通过了《巴黎气候协议》,有170多国家确认,这是继《京都议定书》之后,第二份具有国际性法律约束的历史性协定,中国提出按《共同但有区别责任原则》,坚决执行协议精神和组织实施。俗话说:“人无远虑,必有近忧”,而正是氢为替代石油找出一条出路,很现实的路子,尽管困难相当的大,但“氢经济”步代迎难而上,也就顺理成章了。

那么到底什么是氢经济社会呢?氢经济本质就是应用一种非常规的全新的科学范式,用以逐步替代石油和天然气能源,更好成为建设绿色低碳和可持续发展的新型社会和改变生产和生活方式重大基础,有助于人类社会从信息年代,后信息社会,以及向生物年代方向发展,信息时代使世界成为一个村庄,而生物时代又会怎样使我们世界成为一个家,未来更加幸福完满的经济新态势,让我们激动不已。

我们说能源是人类社会赖以生存与发展的基础,请看人类社会的不断发展进步与新能源应用有那些关系?大家都知道,在50万年前,人类发明了火,实现了刀耕火种,促使人类从原始社会迈向开始具有理性和文明社会的第一步,即远古时代走向农业时代;到了18世纪中叶,人类发明了用煤推动社会进步,首先是发明了蒸气机,甚至有蒸气汽车的初始原型,接着煤发电也应用于火车、冶金、采矿、纺织、轮船上,促使人类开始实现工业化革命,英国是带头者,为工业社会的来临创造了条件和经验,于是煤电时代来临了;到19世纪未,以石油能源为主导的年代开始了人类社会进入石油能源时代,1854年美国宾夕法尼亚州打出世界第一口油井,1886年德国本茨·戴姆勒研制出世界第一辆汽车,到1878年爱迪生发明电灯原理种种工业革命种子,给石油工业的大发展带来了巨大推动力,石油作为二次能源促进世界产生巨大进步,跟着天然气也大量的应用,又加大了化石能源作用,促使全球经济发展激增,于是飞机、轮船、电力机车、发电站、汽车以及电视、电子计算机,互联网都得到巨大增长,石油能源成为人类社会现代化文明的基石。

进入21世纪,随着人类信息产业的巨大发展,推动了众多高新能源科技的发达应用,包括核能、煤电、水电,以及太阳能、风能、地热能、潮汐能等众多能源的出现,人类社会进入了多元化能源发展年代,但化石能源会在相当时段占居主导地位。现在化石能源最突出的问题是对,大气污染和温室气体效应问题,促使世界不得不加快开发可再生能源和氢能源问题,至今还很难说那一种能源能起到主宰作用,还在不断摸索求进之中,正是由于氢能的诸多优点和实践上效应,世界各国比较一致认为氢能可能在本世纪下半世纪逐步起到主导作用的可能性大大增加,于是氢能时代即将到来,特别是氢能源汽车也成了追逐的焦点问题,氢能可能是人类社会终极能源的说法也相应的确立,于是氢经济社会兴起了。

那么我国对发展氢经济社会有那些特色呢?这可能是:发展氢能这是贯彻我们国家发展清洁能源的重大战略之一。今年6月7日在北京召开了第八届清洁能源部长及专业会议上表达:中国将坚持节约资源,保护环境,改善能源结构,发展清洁能源的基本国策,共同推动全球走绿色、低碳、循环,可持续发展之路,这也是对氢经济和FCEV的发展是很大的鼓舞和支持;加大对应用氢能的宣传和教育工作,要把氢能的优势和可克服的劣势向广大人民和各级政府多宣传和解说,同时在初期推行阶段,政府和广大人民的支持是非常重要的,氢能作为新事物,最需要的是思维上认同和支持;加速氢能标准的制定,目前国际上ISOTC197和IECTC105正在制定和修正国际氢能标准,这样我们对氢能标准体系,如产品和服务设计,制造和运输,也要拿出与国际水平相对等,表现高度化新的标准体系,促进氢经济在高水平上运行;要加速燃料电池汽车的规模化发展,现在情况看我们发展速度和水平明显居于低位,首先要加速FCEV的发展,当前不管是什么能源汽车都是在现代生活中奠定重要地位,是不可缺少一部分,而氢能交通地位却在不断提升,我们要把氢能交通扩充到动车、轮船、飞机、潜艇、无人机机上应用,这在国际上都已用上了,要让我们交通体系能源有一个新的变革;要设法将氢能进入农民家庭,特别是深山老林地带,让一些缺电地带居民都能用上电源,分布式、自发电和网络化这在不少国家已经都在试行,甚至进入常态。如冰岛虽是小国,但已较早以地热能为燃料电池融合发电,为全岛人民造福。我在美国芝加哥就参观过社区燃料电站网络化供电,既是商业性,又是服务性,搞起社区电力的生态圈,让每一居民都得到氢能的红利,这种全民化的福利是完全可以做到了;加快核聚变能源发电,今年6月6日《国际热核聚变实验堆计划(ITER)》在巴黎召开,我国是ITER成员国之一,参加了会议,会议研讨,加快利用可控的核聚变为人类输送巨大清洁能源的可行性,我方鼓励在国际上的优秀华人,学者,能投身于ITER计划和国内核聚变事业上作贡献;把发展氢能与“一带一路”宏伟事业结合起来,氢能作为新科技,新业态,不少项目可以用上,只有可能我们都要尽力而为,在氢能产业链上开展众多可能的合作和应用,走出去,引进来,成为“一带一路”一个亮点;大力培育氢能专业人才,支持领军人才、高级科技人才、高技能人才,突出营造有利于氢能基础研发、产业化创新、市场营销的良好环境和人才激励机制,发挥人才为创新驱动发展上关键作用;努力推动燃料电池便携式设备的研发和应用,当前这种产品已成为时尚化,智能化,特别是对地质探测、渔民、军队、探险人士应用,现在还可以为手机、计算机、数码相机上充电,国际上已充许民航机携带便携式燃料电池设备;要把氢能装置和智能装置和智慧城市和信息网络化结合起来,尽可能使氢能走向智能化,如2016年联合国在江苏的如皋设置中国首个《联合国氢能经济示范城市》,一些氢能专家聚集这个美丽的苏北小镇,为开发氢能,发展氢经济把脉献策,开展具有中国氢能特色的城镇化和绿色经济,计划在“十·三五”未,如皋的氢能经济达100亿,目前已拥有百应能源,泽禾新能源、南通亚曼汽车等十多家氢能和燃料电池关键材料和零部件落户,加拿大的知名的燃料电池巴拉德公司也到如皋进行有关氢能项目的合作。还有郑州、佛山,青岛等城市也要建设氢经济示范城市在规划中;实实在在的贯彻氢能与燃料电池产业的“三纵、三横、三平台”产业化路线图,要尽一切力量尽快把科技转化为生产力,把氢能促成商业化,为全球全国人民造福,这一点非常迫切的重要的。

最后,让我们以李白诗句“腾身转觉三天近,举足回首万岭低”的气度,让大家都行动起来,继往开来、砥砺奋进、奋发图强,投入发展氢能与燃料电池产业大潮中,迎接氢经济社会的早些到来。

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