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张久俊院士:利用可持续氢能电解水制氢是必走之路

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能源发展与政策 2021-10-22 19:02

10月19日,由中国科协指导、中国石油化工集团有限公司主办的“碳达峰、碳中和背景下的氢能产业发展高端论坛”在上海召开。加拿大皇家科学院、工程院、工程研究院院士张久俊表示,目前利用可持续氢能电解水制氢已经成为新的热点,也是未来的必走之路。

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自中国提出“双碳”目标以来,各项政策对于碳中和的引导和布局力度不断加大,社会各界关注碳中和的热情也不断提升。张久俊院士认为,人类未来的可持续能源主要就是太阳能、风电、水电能、生物能、地热能等等,以氢气为载体的技术是未来发展的必然。

张久俊院士引用报告数据称,预测到2025年氢能源的需求是目前的10倍,2030年全世界氢能源燃料电池达到1000万到1500万辆,市场总额能达到万亿级别。在他看来,世界各个国家都在力图通过发展氢能来解决未来能源安全问题,掌握国际能源领域的制高点。

张院士指出,氢制备的总体发展战略可以分为现在、中期、长期三个阶段。现在主要是天然气的裂解产生氢气,中期可能有一些电解水、碳的气化或者是天然气电解水,长期是由太阳能和水来制氢。

“2017年全球氢气生产量超过6000万吨,大部分采用天然气和煤。电解水制氢只占4%,成本比较高。”张久俊进一步指出,到2060年,中国的氢产量据预计可达到一亿吨,其中电解水制氢要达到80%以上。

在张院士看来,电解水制氢有水、太阳能、风电原料,反应速率可以通过电压来控制的优势。同样,电解水制氢也面临着产生的氢气成本比较高,产生的氢气需要高压储存、耗能高等挑战。他指出,目前对于最新的电解水制氢方法可能还要提高催化剂的活性和稳定性,这是降低电解水制氢电压提高效率最重要的途径。

“未来发展电解水产生氢气最重要的方法是用水直接分解产生氢气,就是在一个溶液里加上催化剂,太阳照射以后产生氢气和氧气。”张久俊说,这种方法是人类未来的追求,虽然目前的效率最低,只有10%左右,但这是一个非常重大的研发课题。

来源:中国产业发展促进会氢能分会

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