2004年4月1日,加拿大總理在溫哥華宣布,聯(lián)邦政府將為“氫公路項(xiàng)目”提供資助。氫公路項(xiàng)目的實(shí)施,將成為加拿大能源史上,也是人...
?。玻埃埃茨辏丛拢比眨?a href="http://www.zulingongsi.com.cn/company/search.php?area=202" title="加拿大" target="_blank">加拿大總理在溫哥華宣布,聯(lián)邦政府將為“氫公路項(xiàng)目”提供資助。氫公路項(xiàng)目的實(shí)施,將成為加拿
大能源史上,也是人類能源史上一個(gè)里程碑;它的實(shí)施成功還將成為國際政治史上的一個(gè)重大事件,并在人類的科技史上寫下光輝的一頁。
氫技術(shù)及燃料
電池技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目
2003年以來,加拿大在氫能源技術(shù)利用方面,相繼提出了“氫村莊項(xiàng)目”和“氫公路項(xiàng)目”。這兩個(gè)項(xiàng)目相互聯(lián)系而又相對(duì)獨(dú)立,而以“氫公路項(xiàng)目”最引人注目。這些項(xiàng)目開發(fā)的主要目標(biāo),一是改進(jìn)現(xiàn)有氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)并進(jìn)行商業(yè)化開發(fā);二是降低價(jià)格,為商業(yè)化和社會(huì)化創(chuàng)造條件。
1.氫公路項(xiàng)目
該項(xiàng)目是由多個(gè)政府部門和眾多企業(yè)共同參與的一個(gè)
氫燃料電池綜合開發(fā)項(xiàng)目。項(xiàng)目一提出,立即在世界能源界引起轟動(dòng)?!皻涔贰币呀?jīng)成為加拿大燃料電池的一個(gè)商標(biāo)。氫公路項(xiàng)目的具體內(nèi)容是:在2010年前,在溫哥華到2010年冬奧會(huì)主辦城市威士拿的120公里公路上建立5個(gè)燃料電池車的加氫站,并生產(chǎn)出必要數(shù)量的燃料電池車,由氫燃料電池車承擔(dān)2010年冬奧會(huì)期間溫哥華機(jī)場與冬奧會(huì)主要城市威士拿之間的人員運(yùn)輸任務(wù)。同時(shí)宣布的還有三個(gè)新項(xiàng)目:溫哥華燃料電池車項(xiàng)目、氫高壓閥門開發(fā)項(xiàng)目和氫燃料送貨車項(xiàng)目。這些項(xiàng)目屬于配套項(xiàng)目,主要目的是促進(jìn)燃料電池車的開發(fā)。
氫公路項(xiàng)目是加拿大大規(guī)模商業(yè)化利用燃料電池的長遠(yuǎn)計(jì)劃的一部分。政府希望通過這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,為燃料電池在運(yùn)輸工具、固定電源和微型電源方面的應(yīng)用做出示范,通過2010年冬奧運(yùn)會(huì)向世界展示燃料電池的價(jià)值和未來的實(shí)用性,從而促進(jìn)加拿大氫能源和燃料電池技術(shù)的開發(fā)與商業(yè)應(yīng)用。同時(shí),通過這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,加拿大將提高本國氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)水平,從而在全球
新能源經(jīng)濟(jì)競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位。
?。玻畾浯迩f項(xiàng)目
?。玻埃埃衬辏保苍拢谷眨幽么笕剂想姵貐f(xié)會(huì)宣布包括市區(qū)及郊區(qū)在內(nèi)的大多倫多地區(qū)的“氫村莊合伙集團(tuán)”成立。該項(xiàng)目的目的是:通過工業(yè)界、政府和學(xué)術(shù)界的協(xié)作,加速氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程,鞏固加拿大在這個(gè)新興領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。這個(gè)目的與“氫公路”目的完全一致。
作為一個(gè)長期性項(xiàng)目,氫村莊項(xiàng)目將在一個(gè)特定的地區(qū)示范許多氫技術(shù),其中包括氫燃料車、氫氣/電池雙用車、燃料電池車和家用氫能電源等,并將為氫氣生產(chǎn)提供綜合性的支持?!皻浯迩f”作為一個(gè)研究與開發(fā)項(xiàng)目,將通過項(xiàng)目實(shí)施,不斷改進(jìn)氫技術(shù)和燃料電池技術(shù),降低產(chǎn)品價(jià)格,開發(fā)早期市場,制訂法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)并籌集所需的投資。
?。常畾錂C(jī)場項(xiàng)目
據(jù)國家研究理事會(huì)溫哥華的燃料電池研究所的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹,氫機(jī)場項(xiàng)目也是加拿大正在計(jì)劃中的氫能源利用示范項(xiàng)目之一。主要內(nèi)容是用以氫燃料技術(shù)和燃料電池車技術(shù)裝備機(jī)場,其中包括機(jī)場內(nèi)部的客運(yùn)車、裝卸行李的
叉車及其他各種小型車輛。
氫機(jī)場項(xiàng)目相對(duì)氫公路項(xiàng)目和氫村莊項(xiàng)目來說,規(guī)模小得多。加拿大已經(jīng)具有足夠的技術(shù)實(shí)力實(shí)施氫機(jī)場項(xiàng)目。在建立氫機(jī)場所需的最先進(jìn)的輕型燃料添加系統(tǒng)、多用燃料車的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面,卡爾加里的Dynetch工業(yè)
公司是世界上公認(rèn)的最好的公司之一。6年前,該公司便為慕尼黑機(jī)場提供壓縮氫氣,今年將向該機(jī)場提供兩套350巴的氫氣儲(chǔ)存系統(tǒng)。
氫公路項(xiàng)目的技術(shù)支撐
在政府、公司的長期努力下,加拿大已經(jīng)在氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)方面具有明顯的優(yōu)勢。在技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用開發(fā)方面,燃料電池在交通運(yùn)輸上的應(yīng)用頗有獨(dú)到之處。氫技術(shù)的應(yīng)用是一個(gè)系統(tǒng)工程,加拿大在該技術(shù)領(lǐng)域擁有門類齊全的研究、開發(fā)和生產(chǎn)體系。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,加拿大現(xiàn)有與氫技術(shù)直接有關(guān)的各種類型公司102家,其中包括研發(fā)燃料電池車的世界巨頭
巴拉德公司,開發(fā)燃料電池測試系統(tǒng)技術(shù)的Hydrogenics公司和研發(fā)氫氣壓縮機(jī)的Dynetech工業(yè)公司等。
巴拉德公司是加拿大燃料電池技術(shù)的代表性公司,特別是在燃料電池車的研制方面,該公司擁有雄厚的技術(shù)實(shí)力。從1998年起,巴拉德公司開始為福特、本田、戴姆勒-克萊斯勒、馬自達(dá)等汽車公司提供燃料電池
發(fā)動(dòng)機(jī)。
Hydrogenics公司是一家從事燃料電池技術(shù)及測試系統(tǒng)開發(fā)的商業(yè)化公司。該公司以研究開發(fā)為主導(dǎo),在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)方面具有世界水平。該公司在
美國、
德國和
日本都設(shè)有研發(fā)和生產(chǎn)基地,是美國通用、日本
豐田等汽車公司燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)測試設(shè)備的供應(yīng)商。
在微型燃料電池研究與開發(fā)方面,加拿大也處于領(lǐng)先地位。溫哥華PALCAN燃料電池有限公司開發(fā)的衛(wèi)星用燃料電池產(chǎn)品獲得到美國航天局訂單,同時(shí)還成功開發(fā)了燃料電池單車,并開始進(jìn)行國際合作。國家研究理事會(huì)的燃料電池研究所除進(jìn)行氫儲(chǔ)存技術(shù)開發(fā)外,在微型燃料電池的研究方面也取得了突破性進(jìn)展。據(jù)有關(guān)專家介紹,現(xiàn)研制中的手機(jī)和筆記本電腦用微型燃料電池已進(jìn)入商業(yè)化開發(fā)階段,美國摩托羅拉公司和日本有關(guān)公司對(duì)此技術(shù)很感興趣,擬與加拿大合作進(jìn)行研究與開發(fā)。
氫公路項(xiàng)目的提出和實(shí)施,有賴于加拿大的先進(jìn)的氫技術(shù)和燃料電池技術(shù);同時(shí),項(xiàng)目的實(shí)施又反過來將加速加拿大在該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,強(qiáng)化加拿大在這一領(lǐng)域的技術(shù)主導(dǎo)地位。
氫公路項(xiàng)目實(shí)施對(duì)未來世界能源發(fā)展的意義
如果加拿大的以氫公路項(xiàng)目為代表的氫技術(shù)開發(fā)成功,實(shí)現(xiàn)了其預(yù)定的技術(shù)目標(biāo),技術(shù)得到改進(jìn),并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破,成本大幅度降低,那么,世界的能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生重大變化,這種變化對(duì)世界政治、經(jīng)濟(jì)及人類社會(huì)也將產(chǎn)生重大影響。
1.氫公路項(xiàng)目的實(shí)施將推動(dòng)新一輪的研究與開發(fā)熱潮
隨著工業(yè)的發(fā)展,大氣污染日益嚴(yán)重,環(huán)保呼聲日高,高效清潔能源成為人類社會(huì)生存與發(fā)展的必然選擇。到20世紀(jì)末,燃料電池重新引起人們的重視。一些主要工業(yè)國政府和大型汽車公司開始投入巨資進(jìn)行商業(yè)性研發(fā)。1999年3月,德國戴姆勒-奔馳汽車廠和加拿大巴拉德電力公司率先推出燃料電池汽車樣車。2002年12月日本本田和豐田向市場推出燃料電池汽車。
一方面燃料電池汽車技術(shù)的研究與開發(fā)以驚人的速度發(fā)展;另一方面,燃料電池車的商業(yè)化也還存在許多問題需要解決:①現(xiàn)在的燃料電池的制造需要貴重金屬,且工藝復(fù)雜。燃料電池是一個(gè)“電源”,還需要控制設(shè)備,所以整個(gè)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜。②氫的安全性問題。氫是易揮發(fā)、易燃的危險(xiǎn)氣體,對(duì)金屬有脆化作用,難以像煤氣和液化石油那樣利用常規(guī)鋼瓶和鋼管存儲(chǔ)和運(yùn)輸。這使燃料電池車的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用大幅度提高。這些因素導(dǎo)致了價(jià)格的居高不下。據(jù)有關(guān)資料介紹,燃料電池成本為每千瓦4000~6000美元,而內(nèi)燃機(jī)為30美元,是內(nèi)燃機(jī)的130~200倍。位于溫哥華的國家燃料電池研究所大廳里展示的一部“福特”牌燃料電池小汽車,其價(jià)格約為100萬美元,歐盟購置的燃料電池車每輛為120萬歐元。如果技術(shù)沒有“革命性”的突破,不能使價(jià)格降低到一般購買水平以內(nèi),現(xiàn)在燃料電池車就難以實(shí)現(xiàn)市場突破,燃料電池車的商業(yè)化將是空中樓閣。
氫公路項(xiàng)目執(zhí)行委員會(huì)主席Resu1說,燃料電池和氫能源技術(shù)的研究與開發(fā)已進(jìn)入全球性商業(yè)化競爭階段。競爭的優(yōu)勝者將是現(xiàn)在最先行動(dòng)者?!稌r(shí)代》周刊更把燃料電池電動(dòng)汽車列為21世紀(jì)10大高技術(shù)之首。加拿大計(jì)劃將該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展成國家的支柱產(chǎn)業(yè);美國總統(tǒng)科技顧問將燃料電池技術(shù)列為涉及國家安全的27項(xiàng)技術(shù)之一;日本政府認(rèn)為該技術(shù)是21世紀(jì)能源環(huán)境領(lǐng)域的核心。近10年來,各國政府和企業(yè)在燃料電池方面的投資額已超過100億美元。戴姆勒-克萊斯勒公司每年投入10億多美元用于開發(fā)燃料電池。豐田公司的年投資額超過50億日元。1997至2001年,數(shù)10種燃料電池研制成功。巴拉德公司籌資3.2億美元,建成世界上第一個(gè)燃料電池廠,并已正式投產(chǎn)。
氫公路項(xiàng)目把氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)及相關(guān)的技術(shù)集成為一個(gè)系統(tǒng)技術(shù),提供一個(gè)貼近人們現(xiàn)實(shí)生活的示范工程,不斷改進(jìn)技術(shù),降低價(jià)格,讓老百姓知道氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)的實(shí)用價(jià)值,為這項(xiàng)技術(shù)的普遍應(yīng)用開辟市場,這無疑將極大地刺激擁有實(shí)力國家的研究與開發(fā),帶來世界性的研究與開發(fā)熱潮。
?。玻畾涔讽?xiàng)目將推動(dòng)向氫經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,對(duì)能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響
有關(guān)研究報(bào)告認(rèn)為,氫燃料電池作為一種清潔能源,其應(yīng)用能獲得很好的環(huán)保效益并減少對(duì)外國石油依賴。牛津研究所預(yù)測,到2010年前,世界每天生產(chǎn)的氫的能源當(dāng)量將達(dá)到320萬桶石油;2020年前將達(dá)到950萬桶石油。國際著名刊物《未來學(xué)家》預(yù)測,到2017年,燃料電池將在全球得到廣泛應(yīng)用,約占總發(fā)電量的30%。殼牌國際公司設(shè)想,在未來的20年內(nèi)可用燃料電池取代內(nèi)燃機(jī)。專家們認(rèn)為,氫將在2050年前取代石油而成為主要能源,人類將進(jìn)入完全的氫經(jīng)濟(jì)社會(huì)。
另外,燃料電池車的進(jìn)一步開發(fā)利用,將極大地改變現(xiàn)有能源生產(chǎn)的方式。美國有經(jīng)濟(jì)專家認(rèn)為,隨著關(guān)鍵技術(shù)的突破,燃料電池的“發(fā)電”成本可望大幅度降低。這樣,燃料電池車將成為“尋常百姓家”的交通工具。同時(shí)這樣的燃料電池車將成為一個(gè)全新的工業(yè)電源。以美國為例。如果美國2億輛汽車的25%在停車時(shí)發(fā)電,并將電輸入電網(wǎng),其發(fā)電量相當(dāng)于現(xiàn)在美國整個(gè)電網(wǎng)電量的4倍,這樣,美國的絕大部分發(fā)電廠將被取而代之。專家們將此稱之為“新汽車文化”。
當(dāng)然氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)的廣泛應(yīng)用需要克服技術(shù)、經(jīng)濟(jì)障礙。加拿大國家工程研究院和國家研究理事會(huì)題為《氫經(jīng)濟(jì):機(jī)會(huì)、成本、障礙及研究與開發(fā)需要》的研究報(bào)告指出,在未來50年內(nèi)過渡到以氫作為主要燃料將對(duì)美國的能源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響。但是,這需要克服技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施方面的障礙。這個(gè)報(bào)告說,在最好的情況下,人類完成到氫經(jīng)濟(jì)的過渡將需要數(shù)10年的時(shí)間,在未來的25年內(nèi),石油的進(jìn)口和二氧化碳的排放不會(huì)有大幅度的減少。為此,研究建議,在把氫作為國家未來潛在能源的同時(shí),政府還應(yīng)繼續(xù)對(duì)能源效率進(jìn)行研究并繼續(xù)開發(fā)可替代能源。
?。常皻涔贰睂?duì)人類社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生直接和間接的影響
氫公路項(xiàng)目執(zhí)行委員會(huì)主席Rasul說:“氫能源和燃料電池將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)利益,提高人們的生活質(zhì)量,改善我們的居住環(huán)境。同時(shí),也將為國家的能源獨(dú)立提供保障,帶來巨大的政治利益。”Jeremy Rifkin教授說:“氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)一旦取得商業(yè)性的突破,現(xiàn)在世界面臨的能源緊張問題將隨之解決。
在氫技術(shù)和燃料電池技術(shù)加速發(fā)展的今天,這些美好前景不是可望而不可及的遙遠(yuǎn)理想,它將在可以預(yù)見的將來變成現(xiàn)實(shí)。