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首先來看氫的來源問題。氨氫燃料電池的氫氣來源于氨的分解，而我國合成氨工業(yè)主要的技術(shù)路線是煤制合成氨，其原料為煤炭。所以，氨氫電池的氫氣來源實際是煤炭，相當(dāng)于煤制氫技術(shù)的變種。而目前我國氫源結(jié)構(gòu)正是以煤為主（煤炭成分中約5%為氫）。據(jù)中國氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會統(tǒng)計，在我國氫源結(jié)構(gòu)中，煤炭占到62%，天然氣、電解水及烴、醇類各占19%、1%、18%。我國煤炭資源保有量約1.95萬億噸，假設(shè)10%用于煤氣化制氫，制氫潛力約為243.8億噸。而據(jù)中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(2019版)》預(yù)測，到2050年，我國氫氣需求量接近6000萬噸。因此，氨氫電池技術(shù)路線與我國的資源稟賦相匹配，具有氫源基礎(chǔ)豐富的優(yōu)勢。 第二，我國富煤少油，煤炭資源豐富，在我國一次能源消耗中的比重占到60%左右。煤炭的清潔高效利用是一個十分重要而緊迫的問題，煤制氫是其中一條重要的技術(shù)路線。目前，已知的大規(guī)模制備氫氣的工藝包括煤制氫、天然氣制氫、甲醇制氫和電解水制氫等。其中，煤制氫技術(shù)路線成熟高效，可大規(guī)模穩(wěn)定制備，是當(dāng)前成本最低的制氫方式，經(jīng)濟效益最好。利用我國的煤炭資源稟賦，通過煤制氫技術(shù)將煤炭轉(zhuǎn)換成清潔能源，是我國最具發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展優(yōu)勢的制氫路線之一。氨氫電池技術(shù)以煤制合成氨為氫源，正契合了這一思路，并具有很大的成本優(yōu)勢。我之前發(fā)過一個專門探討三聚氨氫電池技術(shù)的長文，其中計算過氨分解制氫的成本約17.4元每公斤，而目前加氫站供應(yīng)氫氣的價格約70元每公斤。 第三，目前我國合成氨企業(yè)數(shù)量較多，集中度較低，布局較為松散，整體技術(shù)水平較低，行業(yè)面臨產(chǎn)能過剩的形勢已久，供需失衡的矛盾較為突出，發(fā)展現(xiàn)狀不容樂觀。三聚憑借釕基低壓合成氨技術(shù)，再結(jié)合氨氫燃料電池項目，既可以為廣大合成氨企業(yè)提升技術(shù)水平，節(jié)能降耗，又可以為其產(chǎn)品開辟新的消納途徑和市場，消化過剩產(chǎn)能，顯著增強效益。并形成三聚釕基低壓合成氨技術(shù)和氨氫燃料電池技術(shù)的良性互動，協(xié)同發(fā)展，有利于兩項技術(shù)的市場推廣。 關(guān)于氨氫燃料電池的其他技術(shù)優(yōu)勢，摘錄我之前的長文中有關(guān)段落如下，供大家參考。有興趣的球友也可參閱全文網(wǎng)頁鏈接。已看過的球友就請?zhí)^哈。 摘錄：技術(shù)優(yōu)勢 三聚的氨氫燃料電池技術(shù)路線，相對于常規(guī)的氫燃料電池，在能量密度、成本和安全性等方面，都有著顯著的優(yōu)勢，并將有效解決目前影響氫燃料電池車推廣的主要痛點。 三聚的氨氫電池技術(shù)路線與常規(guī)氫燃料電池的最大不同，就是以液氨作為儲氫的載體，這將帶來以下優(yōu)勢。 1、儲氫密度（相當(dāng)于能量密度）高。一般采用質(zhì)量儲氫密度與體積儲氫密度這兩個參數(shù)來評估儲氫系統(tǒng)的儲氫能力。儲氫能力是指可向燃料電池系統(tǒng)輸送的氫氣的可用量除以整個儲存系統(tǒng)的總質(zhì)量/體積，這個儲存系統(tǒng)包括所有儲存的氫氣、介質(zhì)、反應(yīng)劑（如水解系統(tǒng)內(nèi)的水）和系統(tǒng)組件。 在氫燃料電池汽車領(lǐng)域，目前技術(shù)發(fā)展較成熟且應(yīng)用最為廣 泛的是高壓氣態(tài)儲氫。高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)將氫氣壓縮，以高密度氣態(tài)形式儲存，具有成本較低、充放氫速度快等特點，是發(fā)展最成熟的儲氫技術(shù)。以豐田主打的氫燃料電池車型Mirai為例，該車配兩個氣罐，容積分別為60L和62L，總共122L，壓強70MPa，儲氫約5Kg，體積儲氫密度約40g/L。 常溫下液氨的密度為602.8g/L。氨的分子式為NH3，分子量為17，H的原子量為1，所以液氨中氫的質(zhì)量占比為3/17=17.6%。再考慮到氨分解制氫的轉(zhuǎn)化率96%，液氨的體積儲氫密度為602.8*17.6%*96%=102g/L。所以，按體積儲氫密度來算，液氨是高壓氣態(tài)儲氫的2.55倍(102/40=2.55)。也就是說，在同等燃料罐體積下，三聚液氨車的續(xù)航里程將是常規(guī)氫燃料車的2.55倍。目前豐田Mirai每百公里耗氫量1kg，續(xù)航里程約500公里。在同等燃料罐體積下，三聚液氨車的續(xù)航里程將達(dá)到500*2.55=1275公里！或在同等續(xù)航里程下，液氨車的燃料罐體積只有常規(guī)氫燃料車的1/2.55=39%，可為汽車節(jié)省更多寶貴的可利用空間，這對乘用車更有著重要意義。所以，從續(xù)航里程和車內(nèi)空間的角度，液氨車比常規(guī)氫燃料車優(yōu)勢顯著。 2、液氨儲存罐的技術(shù)難度、成本都比高壓儲氫罐要小。高壓儲氫罐因為要承受高壓（70Mpa），所以罐體材料要求高，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，由內(nèi)膽、碳纖維強化樹脂層及玻璃纖維強化樹脂層組成，制造成本高。而液氨可以常溫常壓（2.6Mpa）儲存，對罐體要求不高，普通鋼瓶即可，成本低。 3，液氨儲氫的價格優(yōu)勢。目前，加氫站的氫氣銷售價格約70元每公斤，其中含政府補貼20-40元每公斤，運輸、儲存成本20元每公斤（與政府補貼大致抵消），所以實際的氫氣采購價格約70元每公斤。而目前液氨的價格約3000元每噸，按每噸液氨含氫180公斤，分解轉(zhuǎn)化率96%計算，分解得到的氫氣約17.4元每公斤（3000/0.96/180=17.4），遠(yuǎn)低于高壓氣態(tài)儲氫方式。 4、液氨儲氫更安全。氫氣的爆炸極限較寬，且無色無味，易泄露，高壓氣態(tài)儲氫的安全隱患比較大。而液氨不可燃，也不易爆炸，低濃度下無毒害，同時液氨泄漏揮發(fā)時有特殊刺激性臭氣味，容易迅速發(fā)現(xiàn)和處置。所以液氨儲氫比高壓氣態(tài)儲氫安全得多。 5、液氨的運輸更方便，成本更低。在今后相當(dāng)長一段時期內(nèi)，加氫站氫氣主要通過長管拖車、槽車和氫氣管道進(jìn)行運輸。長管拖車運輸存儲壓力為20 MPa，經(jīng)濟運輸半徑為200公里左右；氫氣管道則投資巨大，很難普及。而液氨只需常壓（2.6Mpa）運輸，且儲氫密度更高，所以采用拖車方式運輸更方便，成本更低，經(jīng)濟運輸半徑更大，也更安全。 6、可大幅降低加氫站投資。加氫站作為向氫燃料電池汽車提供氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施，是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)中極其關(guān)鍵的重要環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和商業(yè)化離不開加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。但因為設(shè)備、技術(shù)、安全要求高，加氫站的建設(shè)運營成本遠(yuǎn)高于加油站和充電站，使得加氫站建設(shè)緩慢，其數(shù)量不足成為制約氫燃料電池汽車推廣應(yīng)用的主要瓶頸之一。而采用液氨儲氫技術(shù)，加氫站可以用氨代替氫的存儲，充氫時再通過氨分解反應(yīng)制氫，隨用隨產(chǎn)。而液氨的存儲條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)溫和于儲氫，與丙烷類似，可直接利用丙烷存儲的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，大大降低了設(shè)備投入，從而大幅降低加氫站的投資，降低運營維護成本，并提高安全性，有利于加氫站的快速建設(shè)。 7、液氨是一種基礎(chǔ)的化工原料，其來源比純氫要廣泛、易得得多。合成氨企業(yè)在我國各省遍地都是，不像產(chǎn)氫企業(yè)大都集中在煤化工和氯堿化工多的較遠(yuǎn)離大中城市的地方，有利于建設(shè)分布式的氨分解制氫加氫站，提高加氫站覆蓋度。合成氨企業(yè)的氫氣來源一般是煤的熱解合成氣的分離提純，比市場上的純氫氣來源容易。該技術(shù)的推廣應(yīng)用也有利于解決合成氨企業(yè)的產(chǎn)能過剩問題。 8、液氨不含碳，燃燒產(chǎn)物為氮氣和水，對環(huán)境無害，零排放。 總之，三聚氨氫燃料電池技術(shù)路線可以系統(tǒng)、有效的解決氫的來源、存儲、運輸、運營成本、安全等氫能產(chǎn)業(yè)的痛點問題，具有無可比擬的優(yōu)勢和巨大的市場前景。 |
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