山西正在积极布局氢能全产业链

2019-11-05 14:28:39 来源: 科技日报 作者: 王海滨

科技日报记者 王海滨

11月5日,在山西综改区江铃重汽新能源重卡汽车公司,技术工人正在组装中国第一批氢能重卡,记者现场看到8个巨大的氢气罐在车头顶部排成两组,车头中间,一个大箱子里装的就是这台汽车的心脏“燃料电堆”,它们共同组成氢动力系统,为重型卡车提供强劲的动能。

氢能重卡整车制造,只是山西致力于新能源发展的一个缩影。眼下,争当能源革命排头兵的山西,正在积极布局一条制氢、储氢,电池、整车氢能全产业链。

制氢,山西优势得天独厚

深秋时节,来到潞安180项目厂区,蓝天白云下,一座座煤化工“巨无霸”盎然矗立,一条条弯弯曲曲的管道密匝相连,黑煤块在这里面走一遭,就变成了滴滴珍贵的合成油,时间只需要一分钟。在它附近,潞安年产600万吨的焦化厂正在整合,每年要产生22亿立方副产品——焦炉煤气。焦炉煤气的直接利用价值并不高。但只需架一根管道,还是只用一分钟,焦炉煤气就可以变成高纯度的氢气,而且制成成本只有电解水制氢的四分之一。在山西,焦化行业副产的焦炉煤气如果全部制氢,年产能可以达到150亿立方米,这个体量足够满足中国所有氢燃料电池汽车的使用。

  

  潞安180项目 路学摄

潞安集团副总经理马军祥说:“凭借潞安在焦炉煤气、化工尾气低成本制氢的能源优势,潞安阿斯本氢动力科技有限公司与东方电气股份有限公司合作,在山西转型综改示范区分三期建设氢燃料电池及系统生产线。我们已经积极推进在省内规划布点、建设、运营加氢站。到2025年,完成整个氢产业链的布局,预计实现日加氢量10000千克,年产值2亿元。”

马军祥介绍,潞安集团正在不断加快氢能开发利用步伐:与德国Aspens公司合作研发焦炉煤气金属膜分离提取超纯氢气技术;与美国AP公司在加氢站建设和氢气运输、储存等方面开展合作;与国内整车企业合作测试氢燃料电池;承担国家重点研发计划项目和山西省科技重大专项……从氢气生产、提纯、运输、加氢站建设到氢燃料电池电堆及相关配套应用。

储氢,山西拥有先进技术和关键产品

江铃重汽新能源主管刘瑛说,他们生产的氢能重卡首先高清洁,排放后的产物是水,达到了真正的零排放、无污染,其次高效能,功率密度是传统化石燃料的3倍以上,是中重卡车最理想的燃料。

无污染能量大的氢能,如果应用到家用轿车,就需要把巨大的气罐变成轻巧的气瓶,让小身材提供大能量。储氢是氢能利用的关键技术。

  

  太钢生产的碳纤维科技日报记者摄

碳纤维,世界上最坚固的材料之一。它每根只有头发丝的二十分之一,但是却比钢铁还要坚硬,把这样的材料紧紧地缠绕在铝合金瓶身上,我们就可以得到一个超级储氢气瓶。在山西某生产基地的现场,中科院山西煤化所研究人员袁立业介绍,在碳纤维上浸上一层特殊的树脂,然后经过精确地设计计算和张力控制,碳纤维像缠线团一样,一层一层均匀地缠绕在这个气瓶内胆上,使整个气瓶的承压的强度达到70兆帕。70兆帕,相当于1200头大象同时站在一个70升的气瓶上面,这样大的压力,把氢气压缩在瓶身里,足够一辆小汽车不间断地行驶600公里。

氢能整车,山西先人一步

山西综改区产业园区的江铃重汽整车及发动机项目,设计规模为8万辆整车、8万台发动机,公司负责人冯勇淇介绍“让载重卡车使用氢动力,实现零排放、超便利、强续航。”江铃重汽重点以打造山西氢能和燃料电池产业生态集群为目标,结合城市周边中短途运输市场的实际需求,自主研发了以氢燃料电池系统、整车控制系统、电驱系统及储能系统四大系统为核心的中卡车型。该车型可续航400公里以上,加氢时间在7分钟以内,处于国内先进水平。

氢燃料电池通过电化学反应将氢能直接转化为电能,清洁、高效。”冯勇淇介绍,氢燃料动力系统核心零部件包含的氢燃料电堆及系统集成和电驱动系统、动力电池系统,均为他们自主研发。其中,氢燃料汽车动力来源系统包含燃料电堆、空压机、加湿器、氢循环系统、风扇控制单元、小型化电源开关模块等;电驱动系统包含电机和电机控制器、驱动车辆及回收能量控制系统;动力电池系统包括整车储能系统,包含动力电池包和电池管理系统及能量控制及信息管理系统。

预计到2022年,江铃重汽将实现年度产销整车3万台,实现总产值100亿元以上。

全市发力,大同要由“煤都”变“氢都”

8月27日,大同市氢都新能源产业城重点项目集中投产,煤炭清洁燃烧试验平台点火启动、储能产线启动。大同市氢都新能源产业城总规划面积50平方公里,起步区面积10平方公里,“氢都”大同新能源产业城落地项目共49个,其中已建成项日22个。

  

  大同制氢加氢一体站科技日报记者摄

已经竣工投运的“氢都一号”是氢都大同新能源产业城高科技研发服务中心;大同新研氢能源科技有限公司投资建设的“氢能和燃料电池产业”项目正在全力推进中,项目投资8亿元。该项目拟整合行业资源,包括燃料电池全自动化生产线、分布式氢能源电站、燃料电池车交通数据中心等项目。由大同氢雄云鼎氢能科技有限公司投资建设的“雄韬氢燃料汽车总成”项目,总投资27亿元。致力于成为全球燃料电池解決方案引领者。项目建设内容为含一期租用1万平方米过渡厂房,二期、三期新增发动机、电堆两类主要产品生产线。

大同市市长武宏文说,“氢都”大同新能源产业城等项目建设,是大同转型发展的强力支撑。要以一流标准创造一流业绩,强力推动大同从黑色“煤都”向绿色“氢都”和“新能源产业之都”转变,为资源型地区走出转型新路提供大同方案、贡献大同力量。

抬头仰望浩瀚星空,氢占据了人类已知宇宙75%的重量。氢能,作为一颗冉冉升起的能源新星,被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源,正在悄悄走进我们的生产生活,山西正在发力,正在创新布局。

  

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责任编辑:刘义阳