No confundas el disco de hidrógeno, el concepto de frotamiento y el grifo real
Según la Asociación de la Industria del Carbón de China Los datos muestran que la producción de hidrógeno de mi país superará los 25 millones de toneladas en 2020, de las cuales el carbón representa el 62%, natural El gas representa el 19%, el gas subproducto industrial representa el 18% y la electrólisis del agua representa el 1%. A nivel mundial, el método de producción de hidrógeno más utilizado es el gas natural, que representa el 48%, seguido del petróleo. 30%, el carbón, que representa el 18%, y el agua electrolizada, que representa el 4%, también son muy bajos.
Tanto el pico de emisiones de dióxido de carbono de China como la neutralidad de carbono en 3060. El objetivo sigue siendo la estrategia de. La Unión Europea y otros países promueven el desarrollo del hidrógeno verde. El desarrollo del hidrógeno verde es una dirección estratégica a largo plazo. Se espera que para 2060, la producción de hidrógeno verde de mi país a partir de energías renovables alcance el 80%. El coste del hidrógeno verde se reducirá. Requiere un proceso, no sólo el coste de las fuentes de energía renovables como la fotovoltaica y la energía eólica, sino también el coste de los electrolizadores para la producción de hidrógeno. Por lo tanto, el proceso de conversión de hidrógeno gris a hidrógeno verde no puede realizarse. iterarse rápida y directamente como una etapa de transición del hidrógeno gris al hidrógeno verde. El desarrollo del hidrógeno azul se basa principalmente en el desarrollo de tecnologías de captura y almacenamiento de carbono y en la reducción de costos. Sin embargo, algunos científicos han descubierto que el hidrógeno azul no es mucho mejor que el hidrógeno azul. El hidrógeno gris reduce las emisiones de dióxido de carbono, y sus emisiones son sólo un 9% inferiores a las del hidrógeno gris, aproximadamente un 12%. Los principales países en desarrollo de energía de hidrógeno del mundo tienen actitudes muy diferentes hacia el hidrógeno azul en vista de la proporción actual y la etapa de desarrollo. de la energía del hidrógeno en mi país, el hidrógeno azul debería ser el foco de la cadena de la industria de la energía del hidrógeno, incluida la producción de hidrógeno, el almacenamiento intermedio de hidrógeno y el transporte descendente de hidrógeno. En el proceso de producción de hidrógeno, el hidrógeno verde se obtiene electrolizando agua. si a la producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles y subproductos industriales se le suma un dispositivo de captura y almacenamiento de carbono (CAC), es hidrógeno azul, si no en este proceso, es hidrógeno gris.
Además. Además de la producción de hidrógeno a partir de carbón y gas natural, el subproducto industrial de hidrógeno es la tercera fuente más grande de hidrógeno en nuestro país, y también es un método de producción de hidrógeno adecuado para la propia base industrial de nuestro país. El subproducto industrial de hidrógeno incluye gas de horno de coque. subproductos, subproductos industriales cloro-álcali, subproductos de amoníaco sintético y subproductos de deshidrogenación de propano.
Por ejemplo, Meijin Energy, líder en acciones de concepto de energía de hidrógeno, se fabrica a partir de hornos de coque. A partir de hidrógeno, construiremos una cadena industrial completa de estaciones de hidrogenación y pilas de combustible de hidrógeno.
Huabin Co., Ltd. tiene una capacidad de producción de 6,5438 millones de toneladas de hidrógeno como subproducto. -Industria alcalina Durante la construcción del proyecto PDH, habrá 23.000 toneladas de subproducto de hidrógeno de la deshidrogenación de propano. Además, Jinneng Technology, Wanhua Chemical y Kingfa Technology tienen cierto subproducto industrial de hidrógeno como subproducto.
Desde la neutralidad de carbono Desde la perspectiva de las necesidades a largo plazo, lograr cero emisiones y electrolizar el agua para producir hidrógeno es la principal dirección del desarrollo futuro. Actualmente, LONGi, Sungrow y Baofeng Energy son las principales rutas para la producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua utilizando fuentes de energía renovables.
En comparación con otras fuentes de energía y combustibles, el hidrógeno es más difícil de almacenar y transportar, y la relación de costes es significativamente mayor. Este es también el principal factor que limita la reducción significativa de los costes del hidrógeno. Entre los enlaces upstream, midstream y downstream, la producción de hidrógeno upstream y el consumo de hidrógeno downstream están relativamente maduros, y el almacenamiento y transporte midstream son razones importantes que restringen el desarrollo a gran escala de la energía del hidrógeno.
El almacenamiento y transporte de hidrógeno se puede dividir en tres tipos: gaseoso, líquido y sólido. En términos de madurez tecnológica, el almacenamiento de hidrógeno gaseoso a alta presión es el más utilizado. Los métodos de transporte correspondientes incluyen remolques tubulares largos y tuberías. El almacenamiento de hidrógeno a alta presión tiene una alta seguridad y un proceso relativamente simple. Sin embargo, debido a la baja densidad energética del hidrógeno, su capacidad de almacenamiento de hidrógeno es muy baja. Los remolques de tubo largo son más adecuados para el transporte de corta distancia y consumen menos hidrógeno. El almacenamiento y el transporte por ductos constituirán una ventaja de costos en el transporte de larga distancia, pero los costos de construcción de los ductos son altos y la inversión inicial es grande.
Para resolver el problema de la baja densidad de energía, se está desarrollando en todo el mundo el almacenamiento de hidrógeno líquido a baja temperatura. El almacenamiento de hidrógeno líquido a baja temperatura tiene las características de una alta densidad de almacenamiento de hidrógeno y el método de almacenamiento. Es similar a almacenar aceite. El transporte de hidrógeno líquido puede reducir el número de transportes de vehículos y mejorar el suministro de energía de una sola estación de hidrogenación. Es adecuado para situaciones con gran consumo de hidrógeno y largas distancias de transporte. Sin embargo, el almacenamiento y transporte líquido de hidrógeno también tiene desventajas. Por ejemplo, el costo de licuar hidrógeno es alto y el hidrógeno se escapará después de un almacenamiento prolongado. En nuestro país, el almacenamiento y transporte de hidrógeno líquido a baja temperatura se utiliza principalmente en el ámbito militar y aeroespacial, pero por restricciones legales actualmente no se puede utilizar en el ámbito civil.
El almacenamiento de hidrógeno sólido utiliza hidruro metálico, hidruro químico o nanomateriales como portadores de almacenamiento de hidrógeno para lograr el almacenamiento de hidrógeno mediante adsorción química y adsorción física. La densidad de almacenamiento de hidrógeno sólido es mayor, pero el costo también es mayor, la tecnología es más compleja y aún es difícil de comercializar.
Según el "Libro blanco de la industria de pilas de combustible y energía de hidrógeno de China (edición de 2019)" (en lo sucesivo, el "Libro blanco") publicado por la Alianza de Energía de Hidrógeno de China, el costo de los tubos largos los remolques y el almacenamiento y transporte de sólidos son considerables, pero la distancia económica no supera los 150 kilómetros; la distancia económica del almacenamiento y transporte de líquidos es de más de 200 kilómetros, y el costo es el más alto entre todos los métodos; el costo de transporte por tubería es el más alto; más bajo, y la distancia económica es de más de 500 kilómetros.
Las botellas de almacenamiento de hidrógeno son una parte importante del almacenamiento de hidrógeno gaseoso.
Sinoma Technology, una empresa nacional, tomó la iniciativa en el desarrollo del cilindro de hidrógeno más grande de China, con una capacidad de 320 litros, y lo lanzó al mercado. Además de las botellas de 320 litros, otros productos de botellas de hidrógeno tienen especificaciones completas, que van desde 1,5 litros hasta 385 litros. Además, actualmente se encuentra en construcción la línea de producción de botellas IV de 70 MPa de Sinoma Technology, con una capacidad de producción anual de 65.438+0.000 botellas. Se espera que esté terminado a finales de 2021 y el certificado se obtenga en el primer semestre de 2022, principalmente para ventas en mercados extranjeros.
En términos de licuefacción de hidrógeno, el desarrollo nacional va a la zaga. Según la respuesta dada por la empresa de concepto de licuefacción de hidrógeno Zhongtai Co., Ltd. a una pregunta de un inversor la semana pasada: La empresa cuenta actualmente con la tecnología de diseño y fabricación para el intercambiador de calor de placas y aletas, el equipo central de licuefacción de hidrógeno y el Todo el proceso de licuefacción de hidrógeno aún se encuentra bajo investigación y desarrollo activo. Otra empresa de concepto criogénico, Cryogenics, también insinuó públicamente hace unos días que la empresa no obtiene ingresos de la energía del hidrógeno.
Las estaciones de servicio de hidrógeno son una parte importante de la cadena de la industria del hidrógeno. Sin embargo, dado que los vehículos de pila de combustible de hidrógeno aún no se han comercializado a gran escala, las estaciones de servicio de hidrógeno requieren una gran inversión y los costos actuales de construcción y operación son mucho más altos que los de las gasolineras y estaciones de servicio tradicionales. En los primeros días del desarrollo industrial, no era económico construir estaciones independientes de repostaje de hidrógeno. Desde la perspectiva de un inversor, podemos evitar este eslabón de la cadena industrial con muchos activos, altas inversiones y pérdidas a largo plazo.
El sistema de pila de combustible es un sistema complejo, entre los que el sistema de pila es el más importante. Además del paquete de baterías, también hay sistemas de suministro de hidrógeno, sistemas de suministro de gas y sistemas de gestión de agua y calor. En términos de valor, los sistemas de chimenea representan la mayor proporción, alcanzando entre el 45% y el 50%, seguidos por los compresores de aire, que representan alrededor del 25%. En la pila, los catalizadores, las placas bipolares y las membranas de intercambio de protones representan una gran proporción. Todavía existe una cierta brecha entre estos materiales y tecnologías centrales y los de Europa y Estados Unidos.
Los catalizadores representan alrededor del 18% del coste total de los sistemas de pilas de combustible, y este material central todavía depende de las importaciones, por lo que ninguna empresa nacional ha podido fabricar catalizadores. Guiyan Platinum es una empresa con diseño de futuro de catalizadores de platino para pilas de combustible que fue incluida en el segundo grupo de empresas "pequeños gigantes" de innovación especial por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información. Sin embargo, incluso como empresa líder en catalizadores de platino, Guiyan Platinum declaró recientemente en la plataforma de interacción con inversores: Por el momento, el catalizador de platino de la empresa para pilas de combustible de hidrógeno todavía se encuentra en la etapa de laboratorio y actualmente no hay productos comerciales.
Al igual que los catalizadores, en campos como las placas bipolares y las membranas de intercambio de protones, todavía existe una cierta brecha entre los materiales y tecnologías nacionales y el nivel avanzado internacional. Avances tecnológicos y reducción de costes Mire, aún queda un largo camino por recorrer.
En términos de pilas de baterías y sistemas generales de pilas de combustible, Guohong Hydrogen Energy, una filial de Yihuatong, Weichai Power, Xinyuan Power y Meijin Energy, domina el mercado. Ya hemos escrito antes sobre los sistemas de pilas de combustible, por lo que no entraremos en detalles aquí.
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