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如皋的燃料电池和氢经济

 刘真合 2016-08-27

4G光元:如皋从开始接触到现在有三燃料电池企业已经走过来6年的历程,市委书记陈晓东做了个总结:“如皋的氢能产业从无到有、发展迅速,走出了一条国际合作、集成创新和自主研发相结合的产业化道路。今后将着力推动氢能在交通领域的应用和推广,在培育新经济增长点的同时,实现经济、社会、环境效应的共赢,为南通经济实现新跨越多作贡献!”


  当前,大力发展氢能产业是国家新能源产业战略布局下的重要一环,也是我市抢占未来竞争制高点、加快经济发展方式转变的重要抓手。近年来,作为落实氢经济工作的主要推动者,经济技术开发区坚持高点定位,以“国际视野、创新驱动、特色发展”为核心战略,走出了一条国际合作、集成创新和自主研发相结合的氢能产业化道路,主要产品技术达到国际一流水平。

  创新性+前瞻性

  来一场“从无到有”的能源变革

  距离中国氢能产业发展·如皋峰会的召开仅剩下一天的时间了,南通百应能源有限公司总经理陈融的工作变得异常忙碌起来。因为不仅要准备峰会的相关材料,他还要与工程师一起,为与一汽合作开发的氢燃料微卡物流车做最后的检测工作。

  陈融介绍,一台不烧汽油、柴油、天然气,而是以氢能为动力的微卡物流车,如果装满128升的氢气,至少可以跑260公里,不仅性能稳定,更重要的是没有污染、没有噪声。预计在今年10月份,这种微卡物流车就可以在一汽进行批量生产了。“从实验室技术到应用生产,没想到这个过程转变得这么快。”1999年,陈融在美国接触了氢能源技术,想把此项技术引进中国,选择落户城市的时候,他最先想到的是天津和深圳。机缘巧合,在我市的一次招商引资活动中,陈融被经济技术开发区良好的资源所吸引,2011年,南通百应能源有限公司便正式落户如皋。如今,通过引进美国先进技术、与国内同济大学等科研机构合作,同时结合自主研发,百应能源已经掌握了从膜电极生产、电堆组装、系统集成到整车匹配等全套的核心技术,公司生产的氢燃料动力电源系统已成功应用于青年集团的氢燃料物流车,多款产品获得工信部公告,近期与一汽合作开发的氢燃料微卡也将获得工信部公告。

  在经济技术开发区,像“百应能源”这样的氢燃料电池生产企业,目前已经有3家。“从无到有,从小到大,6年前我们开始谋划氢能产业,从美国引进企业和专家到如皋发展。目前,如皋经济技术开发区已完全具备氢燃料电池规模化生产以及应用的条件和基础。我们将以‘氢经济示范’带动氢燃料电池的产业化发展,打造百亿级氢能产业。”市委常委、经济技术开发区党工委副书记马金华说。

  全面性+协调性

  发展氢能产业用“两条腿走路”

  因“企”制宜,因“您”而变。在经济技术开发区,氢能产业的发展模式并不是千篇一律的。南通百应公司的发展思路是从最核心的技术入手,然后逐步延伸到整个动力系统,南通泽禾新能源科技有限公司则有些不同。

  “为了让氢能产业的发展更具全面性和协调性,我们坚持用‘两条腿走路’,一条是企业自助研发,还有一条是站在巨人的肩膀上前行。”如皋经济技术开发区新能源汽车产业园管委会副主任赵巍介绍,南通泽禾选择的途径就是后者。

  去年,南通泽禾投入3亿元,与世界上氢燃料电池产业化做得最好的加拿大巴拉德公司结成战略合作伙伴,引进了巴拉德公司基于大巴用燃料电池动力系统的全部技术,着手在我市建设国产化生产线,生产不同功率的车载氢燃料电源系统。目前,首批产品已经在广东佛山投用。另外,公司还引进巴拉德和丹森技术,在国内建成备用电源组装生产线。南通泽禾总经理李晓宇用这样一组数据来跟记者形容公司目前的发展态势:年产500台大巴氢燃料电池生产线和年产5000台氢燃料备用电源生产线,订单来不及生产,每台卖到100多万元的大巴氢燃料电池系统已经交货28台,氢燃料备用电源发往成都、温州等地35台。

  发展性+集群性

  产业链效应推动如皋经济转型升级

  当然,氢燃料电池生产企业落户于工业基础雄厚的经济技术开发区,其产生的经济效益远不止于氢产业这一个领域。

  如今,我市在全力推动传统产业转型升级的同时,正全力推动新能源汽车和船舶海工两大主导产业发展,初步形成了“南船北车”的产业发展格局。“北车”,就是指位于经济技术开发区的新能源汽车产业。陆地方舟、吉利(康迪)、金杯汽车、青年亚曼汽车4家汽车生产企业,与“百应能源”这样的氢燃料电池生产企业相配套,以集群之势,便能形成氢能经济产业链。

  “后期,我们将着力推动相关企业,以小功率燃料电池城市物流车为主的新能源商用车投放市场,探索一条‘动力电池系统供应商、汽车主机厂、物流公司、公交公司、产业金融机构’相结合的燃料电池汽车运行的闭合之路。”赵巍介绍。同时,作为联合国开发计划署在中国的首个“氢经济示范城市”,我市将按照“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,从氢气制取、储运、燃料电池系统生产、以交通和备用电源为主的示范应用、研发检测平台、碳交易金融平台等方面协调推进,以“氢经济示范”带动氢燃料电池的产业化发展,在培育新经济增长点的同时,实现经济、社会、环境效应的共赢。□记者许亚竹 通讯员李琪 摄影沈小平

  新闻背景

  中国在过去的20年里,正经历前所未有的经济崛起,一跃而成为世界第二大经济体,在全球经济中的影响力与日俱增。然而,迅猛的经济增长也带来了诸多挑战,尤其是对中国的能源产业的冲击。中国的能源供应结构很大程度上依赖于石油和煤,煤的消耗量已占能源总体消耗的60%。矿物能源消耗量的快速增长,会产生大量污染物和温室气体,从而造成严重的空气污染和气候变化。在2014年11月的中美气候变化联合声明中,中国承诺在2030年左右达到排放峰值。作为世界最大的清洁能源技术投资者,中国还在非化石燃料的消耗量方面设立了目标,在2020年前非化石燃料占主要能源消耗的15%,在2030年前达到20%。因此,在中国使用可替代能源来替代非可再生能源变得越来越紧迫和重要。

  氢作为理想的能源载体,是一种无色、无味、无毒,高度可燃的气体,被认为是能源的未来。中国的氢气资源非常丰富,2012年,氢的生产量已到达16亿吨,跃居世界第一。随着氢产量的提高,通过清洁能源和可再生能源实现可持续发展的需求日益迫切,氢经济的重要性日益彰显。

  新闻链接

  氢燃料电池

  氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阴极和阳极,氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阳极。

  产业特点

  1.无污染

  燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式——最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述,燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等),整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

  2.无噪声

  燃料电池运行安静,噪声大约只有55dB,相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装,或是在室外对噪声有限制的地方。

  3.高效率

  燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。

  氢燃料电池与普通电池的区别

干电池、蓄电池是一种储能装置,是把电能贮存起来,需要时再释放出来;而氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置。另外,氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成,这是氢燃料电池的一项关键技术,它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面,还要对电池的化学反应起催化作用。

  氢能源在汽车应用领域

  氢燃料电池车的工作原理是:将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),而电子是不能通过质子交换膜的,这个电子,只能经外部电路,到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流。电子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水。由于供应给阴极板的氧,可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水(蒸气)带走,就可以不断地提供电能。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶。与传统汽车相比,燃料电池车能量转化效率高达60~80%,为内燃机的2~3倍。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出。因此,氢燃料电池汽车是真正意义上的零排放、零污染的车,氢燃料是完美的汽车能源。

南通百应
百应能源车间
氢燃料电池厢式运输车
泽禾新能源生产基地
大巴用氢燃料电池块

氢能经济产业在如皋呼之欲出


  一辆载重2.3吨的微卡物流车,在如皋经济技术开发区路面上行驶。出人意料的是,这台车不烧汽油、柴油、天然气,而是以氢能为动力。

  “74升氢气可跑150公里”,昨天,南通百应能源有限公司工程师吴伟介绍,这台微卡物流车是“百应能源”与一汽合作开发的,开了4个多月,行程两万多公里,整车性能稳定。“若换上8千瓦氢燃料电池,74升氢气一次能跑270公里。”

  据介绍,在如皋开发区,像“百应能源”这样的氢燃料电池生产企业,目前已经成长出3家,此外陆地方舟、吉利(康迪)、金杯汽车、青年亚曼汽车4家汽车生产企业与此相配套,初步形成氢能经济产业链。今年相关的应税销售可达25亿元。

  “氢能经济是我们谋划传统产业转型升级中探到的‘宝贝’。6年前从美国引进企业和专家来如皋发展,我们花5年时间培养出一个崭新的绿色产业。目前如皋开发区已完全具备氢燃料电池规模化生产以及应用的条件和基础。我们将以‘氢经济示范’带动氢燃料电池的产业化发展,打造百亿级氢能产业。”如皋市委常委、开发区党工委副书记马金华说。

  纺织、食品等传统产业,曾是如皋开发区的主板块,近年发展后劲乏力。

  国家“十二五”规划把节能与新能源汽车产业列入七大战略性新兴产业后,如皋开发区党工委在调研发现不少地方竞相上马锂电池等新能源汽车配套项目的基础上,决定避开同质化竞争,挺进鲜有人敢试的氢能领域。了解到我国有一批留学生在美国从事氢能电池研发、拥有实验室技术、愿意回国创业等相关信息后,如皋开发区主动抛出“橄榄枝”,并作出“资金不够,我们投;市场风险,我们一起分担”相关承诺。百应公司的陈融如遇知音,来到如皋创办南通百应能源有限公司。没有落脚的地方,如皋开发区腾出3000平方米厂房给企业;缺少流动资金,开发区注入2000万产业引导基金;创新型人才不够,开发区帮助跑高校,对口引进。开发区还帮助陈融申报如皋市“雉水英才”创业项目,获得50万元资助金。今年“百应能源”已被列入省重点研发计划,拿到130万元资助金。

  “公司创办第一年只能生产1平方厘米的膜电极,而今生产的氢能燃料电池系统已经装配大巴、公交车,不少地方的通信基站也开始使用。”走进“百应能源”洁净化生产车间,研发工程部项目经理朱海霞正指导技术人员,安装调试18台氢燃料电池电堆活化台和9台系统测试台。陈融记者:“开发区帮我们引进的人才个个顶用。朱海霞带领20人的研发团队,6个月攻克技术难题,成为年产18000套10-15Kw氢燃料动力电池系统的功臣。”

  去年,同在如皋开发区的南通泽禾新能源科技有限公司投入3亿元,引进巴拉德公司大巴用燃料电池动力系统的技术,在如皋建成国产化组装生产线,首批产品在广东佛山已投用。公司还引进巴拉德和丹森技术,在国内建成备用电源组装生产线。总经理李晓宇告诉记者:“年产500台大巴氢燃料电池生产线和年产5000台氢燃料备用电源生产线,订单来不及生产,每台卖到100多万元的大巴氢燃料电池系统已经交货28台,氢燃料备用电源发往成都、温州等地35台。”

  “如皋的氢能产业从无到有、发展迅速,走出了一条国际合作、集成创新和自主研发相结合的产业化道路。今后将着力推动氢能在交通领域的应用和推广,在培育新经济增长点的同时,实现经济、社会、环境效应的共赢,为南通经济实现新跨越多作贡献!”如皋市委书记陈晓东说。



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