国家能源氢能及氨氢融合新能源技术重点实验室

中国氢能产业大会主题演讲 | 张清杰《氨氢融合新能源科技创新助推能源转型与高质量发展》

【现场速记】  

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尊敬的刘杰副市长、王勇区长、各位同仁,大家下午好!

我利用这么一个机会非常简短的把我们仙湖实验室关于氨氢融合新能源科技创新,助推能源转型和高质量发展的情况做一个非常简短的情况介绍,不是学术上的报告,后面我们实验室的程一兵院士会有一个专门的学术报告。

我们国家能源局于今年4月批准依托仙湖实验室建设了氢能及氨氢融合新能源的国家能源重点实验室,这个应该说是国家能源局首批在粤港澳大湾区唯一部署的聚焦氢能和氨氢融合新能源的这么一个国家能源重点实验室。

什么是氨氢融合新能源呢?我们理解它是以氢和氨作为直接能源,或者是能源载体的一种新能源体系,我们大家都知道,氨和氢都是零碳清洁能源,都可以通过可再生能源获得。氨和氢也可以实现低成本的相互转化,规模化的相互转化。

另外氨和氢在不同的应用场景可以互为补充、协同增效。所以说氨氢融合新能源它具有战略性新能源的特征,就是零碳、可再生、可液态输运、可大规模安全长期储运。

另外氨作为能源它有两大新的功能。

第一,高效的储氢介质,这一点我们了解的比较多。

第二,它还是一种清洁的零碳燃料,这一点我们过去了解的不多。

所以关于零碳燃料它极大的工业应用价值,后面还会有专门的报告给大家。

氨氢融合新能源已经成为包括日本、韩国、澳大利亚、欧盟在内的等世界发达国家重点发展的战略性新能源技术,有一点我们要高度重视,就是在未来沙特和澳大利亚将成为亚洲主要的氨能供应国,这一点对我们国家还是非常重要的。不然我们今后大规模使用氨,我们的能源从哪儿来呢?一方面靠我们自给,另外一方面他也是我们主要的来源渠道。围绕氨氢融合新能源的发展,我们仙湖实验室,也叫国家能源重点实验室,围绕它的发展的工程科学理论,有十大核心技术,其中作为高效储氢介质有5项必是要突破的核心技术,作为零碳燃料也有5项重要的核心技术,另外我们要围绕制、储、输、用全产业链安全技术和标准体系建立,我们仙湖实验室和国家能源重点实验室都做出了系统的部署。

氨能作为氢的高效储运介质,它可以为解决跨区域、低成本、高安全储运的难题提高有效的技术途径,这一点已经为我们大家所广泛熟悉了。虽然我们国家已经布局了很多种的技术途径,包括管道输运氢气来解决氢能跨区储运的难题,但是大家也共同的认识到,到目前为止氢能的跨区域、低成本、高安全的储运难仍然是制约氢能产业发展面临的一个重大的瓶颈问题,因为大规模液化气氢它的耗能很高,而我们气氢的经济输运半径不到200公里。

另外一方面氨很容易液化,在常温下负33度就变为液体了,所以非常容易液化。生产储运输运有成熟的技术,因为它以前一直都是化肥。所以基础设施和规范标准也非常完善。氨能作为氢的高效储运介质它可以通过我们大家看到公路输运、海运,以及管道上千公里的长距离输运,运费极其便宜,所以可以将氢的经济输运半径从小于200公里增加到四五千公里以上。

氨作为清洁零碳燃料它还可以极大的拓展氢能源的应用领域,这就是在两个月之前我们工信部的徐部长,当时是我们工信部金部长委托专门到佛山进行调研,也到了仙湖实验室,其中国家希望不仅氢能在汽车工业领域的大规模应用,氢能进万家,氢电一体化,还要寻找其他工业领域更大的应用场景,所以这是摆在我们面前很重大的课题。

氨能作为零碳清洁燃料,第一,它未来可以大规模用于三个大的高温工业领域,第一,就是陶瓷工业,第二,金属加工业,第三,发电行业。这三个行业加起来在我们广东超过了接近5000亿以上的工业产值,很大的工业产值。它可以为这三大工业碳中和、碳达峰来助推碳中和、碳达峰。

另外氨能作为清洁零碳能源它还可以在四大高端装备领域获得非常重要的应用。

第一,就是氨氢融合的重型商用车。

第二,就是氨氢融合的航空发动机。

第三,氨氢融合的燃气轮机。

第四,氨氢融合的大功率船舶动力装备。

我们仙湖实验室的李院士带领一个非常大的团队,他也是我们中国汽车学会的理事长,中国工程院的院士,他用了整整两年的时间,做成了世界上第一台套氨氢融合的大功率发动机,这个发动机既可以用于49吨到200吨的重型商用车,也可以用于300吨到3000吨的航运船舶,意义十分重大。所以我们氨能作为零碳清洁燃料,如果说在四大高端装备领域获得广泛的应用,将会极大的拓展我们氢能的应用领域,开辟新的高温制造装备领域的高端化。

为了加快氨氢融合新能源这样的技术,它的产业化的进程,我们仙湖实验室也是我们国家能源重点实验室,已经和东风汽车集团、国家电投集团、一汽解放集团、招商局集团、比亚迪工业集团建立了实质性的、战略性的合作关系,加快推动氨氢融合新能源技术,氢能技术在汽车工业和在船舶工业当中的产业化。

另外我们也和佛山的国家建材工业头部企业,包括蒙娜丽莎、欧森诺、德力泰这样的陶瓷领域的领军企业合作,加快推动氨氢融合新能源技术,在高温陶瓷工业当中的广泛工业应用。

我们仙湖实验室也向广东省政府建议要加快培育广东氨氢融合新能源的万亿产业集群,我们建议要有一个很好的商业应用的模式,要有两种工业应用的场景,要有三个示范的阶段,一个是产业示范阶段大概是三年时间,另外一个是推广应用阶段大概是五年时间,然后才能到产业的成熟期。

最后我们也对广东氨氢能源万亿产业集群的前景做一个简单的预期,第一,就是产值的增长效应,广东省预期未来对于氨能的需要大概在8000万吨左右,现在我们中国整个的氨的产量是5000万吨,全部用于化肥,广东的氨是20万吨不到,所以如果需要8000万吨的氨,所以对我们既是一个机遇,也是一个很大的挑战,所以8000万吨的氨能它本身产业规模都超过2000亿,刚才我还讲到了它还带动新材料和高端装备两个新兴产业规模发展,会超过5000亿以上。

另外也会让我们现在的建陶、金属加工、火力发电面临着极大的碳达峰、碳中和的压力,面临着极大的转型压力,所以还能推动这三个传统的绿色转型在工业领域超过4000亿。所以氨氢融合新能源产业集群预期可以达到万亿以上。第二,碳减排效应。第三,就是能源转型效应。

以上就是我简短的报告,谢谢大家!