Neue Energie-Wasserstoff-Produktionstechnologie und Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie sind zu Hot Spots geworden

Polaris Energy Storage Network: Wasserstoff ist eine umweltfreundliche und effiziente sekundäre Energiequelle. Es hat die Vorteile einer breiten Quelle, eines hohen Verbrennungswerts, sauber und umweltfreundlich, lagerfähig und einfach mit verschiedenen Energiequellen umzuwandeln. Es ist ein wichtiger Bestandteil sauberer Energie im zukünftigen Abschnitt. Aus globaler Sicht werden Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge, die wichtige technologische Innovationen darstellen, allmählich zu einem wichtigen Bereich für die großtechnische kommerzielle Anwendung von Wasserstoff-Energie. Chinas Wasserstoff-Energieentwicklung befindet sich in einem frühen Stadium der Demonstration und Anwendung und wird eine wichtige Rolle in der Zukunft des neuen Energieverbrauchs und der Reduzierung der CO2-Emissionen im Verkehr spielen.

Neue Energie-Wasserstoff-Produktionstechnologie und Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie sind zu Hot Spots geworden

Wasserstoff ist eine umweltfreundliche und effiziente sekundäre Energiequelle mit hohem Heizwert, reichlich vorhandenen Reserven, vielfältigen Quellen, breiter Anwendung und vielen Nutzungsmöglichkeiten. Die Kette der Wasserstoff-Energieindustrie umfasst die Wasserstoffproduktion, -speicherung und -transport von Wasserstoff und Wasserstoff. In Bezug auf die Wasserstoffproduktion lag die weltweite Wasserstoffproduktion im Jahr 2017 bei über 60 Millionen Tonnen, von denen 96% aus fossilen Brennstoffen stammten, von denen die meisten Erdgas und Kerosin zur Erzeugung von Wasserstoff verwenden. Elektrolysiertes Wasser produzierte nur 4% Wasserstoff und die Kosten für die Wasserstoffproduktion sind hoch. Fossile Brennstoffe produzieren mehr als doppelt so viel Wasserstoff. Gegenwärtig ist die Nutzung erneuerbarer Energien zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser zu einem neuen Hot Spot geworden. In Bezug auf die Speicherung und Speicherung von Wasserstoff werden üblicherweise 25 bis 35 MPa Wasserstoffspeichertanks mit hoher Wasserstoff- und Druckbeständigkeit verwendet, und 70 MPa befinden sich in der Demonstrationsanwendungsphase. Der Pipeline-Transport ist die Hauptmethode des Wasserstofftransports. Laut McKinsey-Daten wurden bis Ende 2017 weltweit 4.284 Kilometer Wasserstoffpipelines verlegt, davon 2.400 Kilometer in den USA und 1.500 Kilometer in Europa. In Bezug auf Wasserstoff ist das meiste davon auf den Industriesektor beschränkt. Seine Hauptverwendung ist als Rohstoff für die chemische Industrie, von denen 60% für die Ammoniaksynthese und 38% für die Raffination und Tiefverarbeitung von Kohle verwendet werden. Die Anwendung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen ist gering, entwickelt sich jedoch rasant. Bis Ende 2017 waren mehr als 6.000 Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge und 286 Wasserstofftankstellen in Betrieb, hauptsächlich in den USA, Japan und Deutschland.

Wasserstoff ist zu einem wichtigen Bestandteil der Energiesysteme vieler Länder geworden.

Wasserstoffenergie ist eine kohlenstoffarme und effiziente saubere Energie. Mit der Beschleunigung der Kontrolle der globalen Erwärmung besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung von Wasserstoff und der Markt ist ebenfalls sehr breit. Gegenwärtig haben die Industrieländer eine starke Politik zur Unterstützung von Wasserstoff und Brennstoffzellen eingeführt. Am aktivsten und reaktionsschnellsten sind Japan, die Europäische Union und die Vereinigten Staaten. China, Südkorea, Brasilien, Kanada und andere Länder haben ebenfalls eingesetzt.

Die Vereinigten Staaten sind Vorreiter bei der Entwicklung von Wasserstoff. 1970 begann die Entwicklung der Wasserstoff-Energietechnologie. Im Jahr 2002 formulierte die Bush-Regierung einen Fahrplan für die Entwicklung der Wasserstoffenergie in den USA und gab eine Reihe von Gesetzen und Vorschriften heraus, um die Entwicklung der Wasserstoffindustrie zu beschleunigen. Seit der Finanzkrise im Jahr 2008 hat die Obama-Regierung ihre finanzielle Unterstützung für den Wasserstoff-Energiesektor reduziert und sich Branchen zugewandt, die relativ saubere Technologien wie saubere Energie und Elektrofahrzeuge unterstützen und die kurzfristig der wirtschaftlichen Erholung förderlich sind wird einen gewissen Einfluss auf die Entwicklung von Wasserstoff haben. 2014 haben die USA die "Umfassende Energiestrategie" veröffentlicht, um die führende Rolle der Wasserstoff-Energie bei der Verkehrstransformation neu zu definieren. 2017 kündigte sie an, den Bau von 30 Wasserstoff-Energieprojekten weiterhin zu unterstützen und bedeutende Fortschritte in der Wasserstoff-Energiebranche zu fördern. Laut den Statistiken des US-Energieministeriums hat die US-Wasserstoffindustrie 2016 rund 16.000 Arbeitsplätze mit mehr als 3.500 Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen und 60 Wasserstofftankstellen geschaffen.

Japan ist bestrebt, eine Wasserstoff-Energie-Gesellschaft aufzubauen, eine nationale Grundstrategie für Wasserstoff-Energie zu formulieren, das Ziel des Aufbaus der Wasserstoff-Energie-Gesellschaft und spezifische Aktionspläne bis 2050 festzulegen und die vollständige Einführung von Wasserstoff-Energie-Bussen bei den Olympischen Spielen in Tokio zu planen. Die japanische Regierung hat mit Herstellern der Autoindustrie zusammengearbeitet, um Fahrzeuge mit Wasserstoffbrennstoffzellen zu entwickeln. Bis Ende 2017 waren mehr als 2.000 Wasserstoffbrennstoffzellenfahrzeuge Japans der weltweit größte Markt für Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge. Es ist geplant, dass bis 2020 die Anzahl der in Japan eingesetzten Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge 40.000 erreichen wird, bis 2025 200.000 und bis 2030 800.000. 900 weit verbreitete Wasserstofftankstellen werden Hydrierungsdienste für diese Fahrzeuge bereitstellen.

Die Stadt Hamburg hat das große Wasserstoff-Demonstrationsprojekt „HyCity“ gestartet, das als „Fenster zur Energiewelt von morgen“ bezeichnet wird. Das Programm deckt die gesamte Kette der Wasserstoff-Energieindustrie für Wasserstoffproduktion, -transport, -speicherung und Brennstoffzellenanwendungen ab. Deutschland engagiert sich für die Entwicklung einer Wasserstoff-Energieanwendungstechnologie, die Windenergieerzeugung, Elektrolysewasser-Wasserstoffproduktion, Hochdruckwasserstoffspeicherung und Brennstoffzellen-Stromerzeugungstechnologie integriert, und hat eine Reihe von Anwendungszentren für die Demonstration von Wasserstoff-Energie eingerichtet. Das von ENERTRAG Energy errichtete Demonstrationsprojekt für Wasserstoff ist beispielsweise ein Brennstoffzellenkraftwerk mit einer Gesamtnennleistung von 700 kW, das 16 GWh Strom pro Jahr erzeugen kann und den Strombedarf von 4.000 Haushalten decken kann.

Die Rolle der Wasserstoff-Energie und die Faktoren, die die Entwicklung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen einschränken

In Zukunft wird Wasserstoff eine wichtige Rolle bei der gemeinsamen Förderung neuer Technologien wie Windenergie und Solarenergie spielen, um die Reduzierung der CO2-Emissionen und die Energieumwandlung zu fördern und ein wichtiger Bestandteil des Energiesystems zu werden. Der International Hydrogen Energy Council prognostiziert, dass der Wasserstoff-Energiebedarf zehnmal so hoch sein wird wie im laufenden Jahr 2050, was mehr als 15% des Energieverbrauchs am Terminal ausmacht und 20% zur weltweiten Reduzierung der Kohlendioxidemissionen beiträgt.

Sicherheit und hohe Kosten sind die Hauptfaktoren, die die Entwicklung von Fahrzeugen mit Wasserstoffbrennstoffzellen einschränken. Aus Sicht der Sicherheit steigt die Sicherheit von Fahrzeugen mit Wasserstoffbrennstoffzellen weiter an. Die Toyota Motor Corporation reduziert das Risiko einer Verpuffung durch Austreten von Wasserstoffkraftstoff, indem sie mit hochfesten Wasserstoffspeichertanks auf Kohlefaserbasis und Hochleistungssensoren ausgestattet ist. Aus Sicht der Kosten haben Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge in Zukunft einen großen Raum zur Kostenreduzierung. Ende 2016 betrugen die Gesamtkosten für Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge etwa das 2,1-fache der Kosten für Brennstofffahrzeuge, das 1,6-fache der Kosten für reine Elektrofahrzeuge und die Hälfte der Brennstoffzellensysteme. In den letzten Jahren hat die Toyota Motor Corporation die Menge an Platinmetall, die in Brennstoffzellensystemen verwendet wird (was etwa die Hälfte des gesamten Fahrzeugs kostet), durch technologische Innovationen kontinuierlich reduziert, wodurch die Kosten für Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge in der Vergangenheit um fast 80% gesenkt wurden 10 Jahre. Die IEA (International Energy Agency) prognostiziert, dass die Kosten für Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge bis 2030 und 2050 um 44% bzw. 55% niedriger sein werden als derzeit und nahe an den Kosten für Kraftstofffahrzeuge liegen. Im Jahr 2030 werden globale Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge 3% der gesamten Fahrzeugproduktion ausmachen, bis 2050 auf rund 15% steigen und mehr als 300 Millionen Wasserstoff-Brennstofffahrzeuge in Betrieb genommen werden. In Anbetracht des Entwicklungsstadiums, der Technologiereife, des Kostentrends und anderer Faktoren werden Elektrofahrzeuge auch in Zukunft die führende Technologie für Fahrzeuge mit neuer Energie sein. Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge werden in öffentlichen Verkehrsmitteln, Bussen usw. stark eingesetzt, da sie technologische Vorteile wie kurze Hydrierungszeit und lange Reichweite nutzen. Das Fahrzeugfeld ist weit verbreitet.

Chinas Entwicklungsstatus der Wasserstoff-Energieindustrie und zukünftige Anwendung von Wasserstoff-Energie in China

Chinas Wasserstoffindustrie befindet sich noch in einem frühen Stadium der Demonstration und Anwendung, und es besteht eine große Lücke zu den Industrieländern. Seit 2011 hat China nacheinander eine Reihe politischer Maßnahmen erlassen, um die Entwicklung der Wasserstoff- und Brennstoffzellenindustrie zu steuern und zu fördern. Seit 2017 haben verschiedene Orte in China auch begonnen, Maßnahmen zur Unterstützung der Wasserstoffenergie einzuführen, die für ihre eigene Entwicklung geeignet sind. Shanghai übernahm 2017 die Führung bei der Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen. Seitdem haben Wuhan und Suzhou nacheinander Pläne für die Wasserstoff-Energieindustrie veröffentlicht. Gegenwärtig ist Chinas chemische Produktion von Wasserstoff in Kohle die weltweit erste, aber in der Forschung und Entwicklung im Bereich der Brennstoffzellentechnologie, der Herstellung von Schlüsselmaterialien und -ausrüstung für Wasserstoff usw. sind die Grundlagenforschung und -entwicklung sowie die Investitionen in die Kerntechnologie, die Wasserstoff-Energie, unzureichend Die Entwicklung der Industrie bleibt im Allgemeinen hinter den Industrieländern zurück. Ende 2017 waren in China weniger als 300 Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge in Betrieb und nur sieben Wasserstofftankstellen. Das neue Projekt zur Energieerzeugung aus Wasserstoff schreitet nur langsam voran. Vor kurzem leitete die National Energy Investment Corporation die Gründung der strategischen Innovationsallianz für die Wasserstoff- und Brennstoffzellenindustrie in China, zu der mehr als 10 staatliche Unternehmen wie State Grid, China CRRC, Baowu Iron and Steel, China FAW und mehr als 50 gehören Allianz-Einheiten mit dem Ziel, das Layout der chinesischen Wasserstoffindustrie zu beschleunigen.

Als wichtiger Teil der strategischen aufstrebenden Energie des Landes beschleunigt China die Entwicklung von Wasserstoff und industriellen Anwendungen. Chinas Wasserstoff-Energie wird in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Verkehrs und beim Ersatz elektrischer Energie spielen. Erstens ergänzt es Elektrofahrzeuge und fördert gemeinsam die Reduzierung der CO2-Emissionen im Verkehrssektor. Der nationale Plan stellt klar, dass bis 2020 die Demonstrationsanwendung von 5.000 Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen in Fahrzeugen des öffentlichen Dienstes in bestimmten Regionen realisiert und 100 Wasserstofftankstellen gebaut werden sollen. realisieren die kommerzielle Anwendung von einer Million Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen im Jahr 2030 und bauen 1.000 Sätze von Fahrzeugen Wasserstoffstation. Die zweite besteht darin, ein Stromerzeugungssystem für Wasserstoff zu bauen. Laut der Statistik von Lazard Consulting betragen die Kosten für das Stromerzeugungssystem für Wasserstoffbrennstoffzellen im Jahr 2016 0,74 bis 1,16 Yuan pro kWh, was bereits eine gewisse Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt aufweist. In Zukunft werden wir die Anwendung eines dezentralen Erzeugungssystems für kleine Wasserstoffbrennstoffzellen auf der Benutzerseite fördern, um den Anforderungen der Kraft-Wärme-Kopplung in Haushalten gerecht zu werden, den Elektrifizierungsprozess des Hauses zu fördern und den Ersatz elektrischer Energie zu fördern.

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