动能转换 多点共促氢能高质量发展——2023年我国氢能发展形势回顾及2024年展望

2023年,得益于政策赋能、国企参与、资本助推、技术突破等因素,我国氢能发展亮点纷呈,表现为工业领域示范项目加速建设、交通领域氢能发展稳中有进、基础设施试点突破、装备制造持续扩能等多个方面。与前几年不同的是,2023年我国氢能发展的动能出现转换,由聚焦交通领域应用向工业领域应用大爆发转换,由民营企业推动向国有企业引领转变等,发展模式由“下游需求拉动上游供给”向“上游供给扩展下游需求”转换,多点共促氢能发展的格局正在形成。本文围绕“动能转换”,系统回顾了2023年氢能发展形势,并对2024年氢能作出展望。

热收缩带补口失效分析及建议

热收缩带补口技术在中国石油新建管线工程中已经得到了广泛应用。但是,在热收缩带应用现场的调研过程中发现了补口失效。本工作结合现场施工工艺、热收缩带材料及相关实验室检测标准等分析了补口失效的原因,对热熔胶粘剂的改性研究、现场施工工艺的优化及防腐蚀保温材料实验室检测标准和方法的完善提出了建议。

锂离子电池硅基负极材料研究进展

本文主要介绍近年来硅及含硅材料作为锂离子电池负极材料的研究进展,包括硅单质、硅的氧化物以及硅的金属化合物和其它硅基多元化合物;分析了硅基材料作为锂离子电池负极材料存在的问题;阐述了硅基材料作为锂离子电池负极材料的研究前景。

PEMFC的增湿技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)采用质子交换膜(PEM)作为电解质。由于质子交换膜需要一定的含水量以保持传导质子的能力,所以其增湿问题已经成为该领域研究的一个热点问题。本文对目前已采用的和正在研发的增湿技术进行了综述。其中,自增湿技术由于能够减少PEM燃料电池的外部辅助设备,从而减轻系统重量和体积、提高PEMFC的比特性而特别受到关注。

锂离子电池非水电解质中的Li^+迁移特性

电解质是锂离子电池的重要组成部分之一,其中Li+的迁移特性对电池性能具有显著影响。本文综述了用于锂离子电池的凝胶、聚合物和非水液态电解质中Li+迁移特性的研究进展,分析了影响Li+迁移的主要因素,并提出了进一步的研究重点和新的研究方法。

电化学阻抗技术在锂离子电池研究中的应用

电化学阻抗技术是一种应用广泛的电化学分析技术,其在锂离子电池及材料研究中占据越来越重要的地位。综述了交流阻抗技术在锂离子电池及材料研究中的应用进展,包括正、负极材料电化学储锂性能及储锂机理、电解质导电性能及其机理、电解质与电极材料间的界面反应、锂离子的界面传导、电池材料失活机理、全电池性能衰减原因及预测等,并展望了交流阻抗技术应用于锂离子电池研究的发展趋势。

多元、高效、自主,氢能产业扬帆起航——2022年我国氢能发展形势回顾及2023年展望

在政策文件推动和示范项目带动之下,2022年是氢能发展的“扬帆起航”之年。氢能产业发展中长期规划及若干领域“十四五”规划等文件,共同构建起氢能发展的总体框架。北京冬奥会上氢燃料电池汽车的优异表现,以及绿氢化工、氢冶金、燃料电池汽车示范应用城市群等项目的持续推进,将全社会科技创新引导至氢能产业,助推氢能产业走上多元、高效、自主的高质量发展道路。本文从政策、产业、技术、项目等角度,回顾2022年氢能发展形势,并对2023年氢能发展做出展望。

我国氢能规模化储运方式经济性分析

构建稳定、经济的氢能供应体系,已成为我国氢能产业的重点任务之一。其中,路径单一、效率不高的储运问题尤为凸出,亟待加快拓展多元化储运方式,提高效率,降低成本。本文通过对比高压气态氢、低温液氢、固态储氢、有机液态氢、液氨、甲醇等储运技术,以及长管拖车、槽罐车、管道等储运载体的经济性,认为运输半径250km以内以高压气氢长管拖车为主;250~600km以30MPa长管拖车为主,低温液氢、固态氢为辅;600km以外以低温液氢为主,30MPa长管拖车和固态氢为辅。此外,低温液氢、固态储氢、有机液态氢、天然气掺氢适用于丰富氢资源需要对外释放的场景;用氢规模极大的化工区域适合构建氢能管输网线,同时利用液氨、甲醇技术实现绿氢及固碳的高效、绿色、低碳转型应用。

2019年国内外氢能发展形势回顾及展望

2019年,全球氢能发展进入创新之年。在战略共识基本成形的基础上,各主要国家积极推进氢能技术研发、探索应用模式、推进基础设施建设。氢能在我国受到前所未有的关注,2019年氢能首次被写入政府工作报告、首次被纳入能源统计报表,各地发展热情高涨。本文从战略规划、技术、应用、基础设施、产业格局等方面,回顾了2019年国内外氢能发展形势,并对2020年氢能发展提出建议。

城市燃气行业转型发展氢能的路径研究

在“双碳”目标引领下,油气体制改革深入推进为城市燃气行业可持续高质量发展带来一系列挑战。氢能产业顶层规划落地为城市燃气行业转型发展提供了重大机遇。基于以上分析,本文提出城市燃气行业转型发展氢能的路径,并针对城市燃气企业转型发展氢能过程中面临的挑战以及存在的问题,提出思考和建议。

我国节能环保产业发展的思考

加快发展节能环保产业是推进我国产业结构调整、转变经济发展方式的重要途径,是应对气候变化,抢占未来竞争制高点的战略选择。本文介绍了我国节能环保产业发展的现状,分析了当前节能环保产业在发展过程中面临的问题,未来发展的重点领域和技术发展方向,提出了"十三五"期间我国节能环保产业发展的主要目标、相应的重点支撑工程和对策建议。

2020年国内外氢能发展回顾与2021展望

2020年,尽管新冠疫情重创全球经济,但氢能发展势头不减。在我国,碳中和目标的提出以及相关规划政策的出台,助推氢能产业快速发展。虽然氢燃料电池汽车市场表现欠佳,但顶层设计不断完善、应用领域不断扩展、技术水平不断提升、产业格局不断优化。本文从政策、市场、产业等角度,全面回顾了2020年国内外氢能发展形势,并对2021年氢能发展进行展望和建议。

2021年我国氢能发展形势回顾与2022年展望 氢能产业版图出现重大变革

2021年,得益于政策支持、资本涌入、技术创新、大企业布局等,氢能产业发展动能不断集聚。在取得突出成绩的同时,氢能产业链供应链格局加速整合,产业版图也发生了重大变化。氢能发展从各自为战转为协同推进、共担共享,为产业上规模、上水平、上效益打下良好基础。本文从政策、市场、产业等角度,回顾了2021年国内外氢能发展形势,包括体制机制不断完善、产业版图出现重大变革、多元应用取得积极进展、技术创新水平提升等。在此基础上,对2022年氢能发展进行展望,提出注意氢安全等五点建议。

广东省氢能与燃料电池汽车产业发展现状分析

1广东省氢能产业发展基本情况近年来,广东省加快发展氢能与燃料电池汽车产业,形成了以粤港澳大湾区为产业高地,粤东西北差异化发展的产业格局。2021年8月13日,财政部等五部门正式印发《关于启动燃料电池汽车示范应用工作的通知》,同意在北京、上海、广东三省市启动燃料电池汽车示范应用工作,示范周期为四年(2021年8月至2025年8月)。其中,广东城市群由佛山市作为牵头城市,联合广州、深圳、福州、珠海、东莞、中山、阳江、云浮、淄博、包头及六安组成,覆盖五省十二市。燃料电池汽车示范应用广东城市群的获批,将为广东省发展氢能与燃料电池汽车产业带来前所未有的机遇。广东省氢能产业发展基本情况呈如下几方面特点。

公共机构能耗定额标准编制与实施建议

公共机构节能主管部门已发布《公共机构能耗定额标准编制及应用指南》,这为合理设定公共机构节能目标,提高公共机构节能管理精细化水平起到了重要的指导作用。本文根据各地区公共机构能耗定额标准编制实践,提出了完善公共机构能耗定额管理的建议。

复杂局势下我国燃料电池汽车示范应用形势分析

0引言2020年9月,财政部、工信部、科技部、国家发改委及国家能源局五部门发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》(财建〔2020〕394号),截至2021年年底,国家先后批复了5个城市群开展示范工作;2022年3月,国家发改委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,将燃料电池汽车行业发展推向高潮。示范城市群政策和国家氢能规划的覆盖对象有所差异,前者主要针对燃料电池汽车示范应用支持,对燃料电池汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用给予奖励;后者强调“大氢能”的概念,是对我国氢能产业发展的顶层设计和系统部署,不仅限于燃料电池汽车所在的交通领域,而且在储能、发电、工业等领域同时提出发展目标和方向。二者在未来将发挥协同效应,依托燃料电池汽车示范,率先在交通领域上逐步验证、突破氢能关键技术“卡脖子”问题,逐步推动构建全面、系统的氢能产业生态体系。

燃料电池汽车推广应用奖补必要性分析

0引言随着国家燃料电池汽车示范应用开展,各示范城市群、示范城市为保障完成示范任务,加快产业化进展,加快车辆推广应用,纷纷参照国家奖补政策,研究出台专项奖补配套政策。其中,燃料电池汽车购置补贴是重点对象。目前,大部分地市按照国家奖补1:1配套,某些地市区级层面还给予一定比例配套补贴,车辆奖补后的成本基本与燃油车持平,甚至更低。同时,为提高燃料电池汽车后端运营经济性,还给予加氢站限制氢气售价的氢气补贴,提高车辆运营方的积极性。

湿热老化对热熔胶粘剂结构稳定性的影响

热收缩带由辐射交联聚乙烯层、热熔胶粘剂及配套液态环氧底漆组成,其是3PE管道应用最广泛的补口材料。在热收缩带的补口过程中,主管道PE层及焊缝两侧的环氧底漆层通过热熔胶粘剂作用与热收缩带形成有效粘结,热熔胶粘剂的结构稳定性将对热收缩带补口的长期有效性产生重要影响。为此,采用红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)等分析方法研究了湿热老化对国内外5种具有代表性的补口热收缩带热熔胶粘剂化学结构稳定性的影响,结果表明:湿热老化导致热熔胶粘剂组分发生了明显的结构变化,一方面存在部分酯基水解和小分子脱除,另一方面部分组分存在降解/交联反应。(表2,图3,参8)

湿热老化对补口热收缩带安装系统剥离性能的影响

针对管道焊接部位热收缩带补口大量失效的问题,以国内外5种最具代表性的补口热收缩带作为研究对象,制备了热收缩带安装系统,并采用CSA Z245.21-10中的方法研究了安装系统的剥离强度受湿热加速老化的影响。结果表明:不同产品经湿热加速老化后,其剥离强度表现出较大的差异,变化趋势也各不相同。结合热收缩带产品热熔胶粘剂化学组分的分析结果,指出胶粘剂的化学组成及结构是影响其剥离强度的重要原因,提出了热收缩带热熔胶粘剂的性能改进和持续研究建议。

热收缩带热熔胶组分对物性的影响

热收缩带广泛应用于油气管道3PE防腐结构中的补口防腐,易发生热收缩带补口短期失效现象。热收缩带补口过程中形成的粘接界面均与热熔胶层相关,因此热熔胶组分及其性能对热收缩带补口质量具有显著影响。采用红外光谱分析、差示扫描量热分析(DSC)、电子扫描电镜(SEM)及能谱分析等方法,对5种代表性热收缩带产品的热熔胶组分进行组分分析,结果表明各种产品组分差异较大。研究了产品组分对热熔胶硬度、吸水率及外观变形性的影响,并对热熔胶的性能改进和持续研究提出建议。