在當前加快綠色礦山建設的背景下,以氫能礦卡為代表的綠色低碳運輸創(chuàng)新應用加速落地。
在業(yè)內(nèi)看來,礦山作為典型的“短途運輸”場景,運輸里程相對較短,行駛路線相對固定,是適合氫能車應用的理想場景之一。目前,一些礦山已開始探索氫能礦卡應用,并視其為打造綠色礦山的重要技術路徑之一。
主要應用場景之一
氫能礦卡在運行過程中可以實現(xiàn)“純水”排放,相比燃油礦卡,每年可減少碳排放1000噸以上,這對于實現(xiàn)礦山低碳轉(zhuǎn)型、向零碳化、無人化、智能化方向發(fā)展具有重要意義。
目前,我國氫能礦卡研發(fā)、應用取得新進展,許多企業(yè)正加快氫能礦卡的研發(fā)投入,并有多個應用案例。早在2022年5月,易控智駕與同力重工在鄂爾多斯礦區(qū)進行70T級氫能源礦用車試驗;今年1月,中國兵器工業(yè)集團與國家電投南露天礦進行了全球首臺136T級氫能源礦用車試驗;今年5月,氫通新能源與國家能源集團、徐工集團簽約,計劃開發(fā)全球首臺套240噸氫能礦用剛性自卸車,預計2024年第四季度交付使用;今年8月,航天重型工程裝備與國家能源集團勝利能源公司進行了國內(nèi)首臺110T級氫能源無人駕駛礦用車試驗。
中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技發(fā)展部副主任張建明在接受《中國能源報》記者采訪時指出:“在礦山領域,大量能源消耗來自礦石開采、運輸、處理等過程,節(jié)能降碳對于建設綠色礦山具有重要意義。只有通過采礦業(yè)提供的'零碳、低碳'礦產(chǎn)品作為原材料,中下游產(chǎn)業(yè)才有可能真正實現(xiàn)綠色供應?!?/p>
“礦山是氫能重卡的主要應用場景之一,其短途、固定路線的特點非常適合氫能礦卡的應用。氫能礦卡既能滿足運輸?shù)拇筝d重,還能長時間連續(xù)工作,可滿足礦山每天20小時以上的高強度作業(yè),適合礦區(qū)安全、載貨量大的作業(yè)環(huán)境?!币晃徊辉妇呙臍淠茴I域?qū)<覍Α吨袊茉磮蟆酚浾弑硎尽?/p>
仍面臨氫源、成本等制約
多位受訪專家指出,在礦區(qū)大規(guī)模推廣應用氫能礦卡有著較好的前景,有望成為未來礦山實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手,但目前仍面臨諸多制約。
“目前,我國已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術和生產(chǎn)工藝,在部分礦區(qū)實現(xiàn)了氫能礦卡小規(guī)模示范應用。而氫能礦卡在催化劑、質(zhì)子交換膜、電堆、制氫、儲氫、運氫等方面成本暫時較高,盈利比較困難。”張建明表示,氫能礦卡尚處于發(fā)展起步階段,相較于目前礦山主流的燃油、增程、純電礦卡,氫能礦卡的購置、運營成本均較高。
據(jù)估算,目前氫能礦卡的初始購置成本遠高于傳統(tǒng)柴油礦卡,一臺氫能礦卡的價格大約是同等噸量燃油礦卡價格的2.5倍。
購置成本之外,氫能礦卡在運營過程中也可能面臨用氫難題?!爱斍拔覈鴼淠墚a(chǎn)業(yè)仍處發(fā)展初期,無論是綠氫生產(chǎn)成本還是氫能儲運技術以及基礎設施建設等方面,均是氫能礦卡的發(fā)展限制因素?!鄙鲜霾辉妇呙臍淠茴I域?qū)<冶硎?,比如,氫燃料汽車加注綠氫成本較高,導致綠氫產(chǎn)業(yè)鏈整體成本居高不下,市場競爭力不足,嚴重制約了綠氫的應用和產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。氫能的資源與需求在空間分布上不匹配,且目前氫能長距離長時間儲運技術不夠成熟、成本較高,也制約了氫能的大規(guī)模生產(chǎn)與消納。此外,目前相應的加氫站等配套基礎還很有限,特別是在偏遠和經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)更是如此,這限制了氫能技術的普及和商業(yè)化進程。
在技術方面,礦山道路條件復雜,對氫能礦卡的抗振能力和動力要求極高,抗振性能不足可能導致支架斷裂、電池箱體開裂等問題。
加快全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展
當前,多家企業(yè)正加速氫能礦卡研發(fā)和應用,為氫能礦卡的商業(yè)化和規(guī)?;瘧玫於嘶A。當務之急是配套氫能產(chǎn)業(yè)鏈條要跟上,這樣才能避免礦用氫能重卡研發(fā)實踐的“急先鋒”沒有“糧草”可用。
上述不愿具名的氫能領域?qū)<冶硎?,安全性和?jīng)濟性是氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基礎和內(nèi)在要求,需要建立健全氫能安全監(jiān)管制度和標準規(guī)范,強化重大安全風險的預防和管控,提升全過程安全管理水平。同時,通過技術創(chuàng)新降低氫能使用成本,加大氫能全產(chǎn)業(yè)鏈安全技術研發(fā)應用。加速布局包括制氫、氫儲運、燃料電池系統(tǒng)與部件等領域在內(nèi)的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈?!翱赏ㄟ^打造閉環(huán)的運營場景,如光伏發(fā)電制綠氫項目,為氫能礦卡提供廉價氫氣,降低運營成本?!?/p>
在技術突破方面,張建明認為:“第一,研發(fā)高效的氫燃料電池是關鍵,通過提高燃料電池性能,使礦卡能夠在重載情況下依然有足夠動力。通過改進電極材料和膜材料,提升電池的能量轉(zhuǎn)換效率。第二,應加強氫燃料電池系統(tǒng)與車輛底盤、車身等機械部件的集成,確保動力系統(tǒng)的布局合理,減少系統(tǒng)的體積和重量,同時提高系統(tǒng)的可靠性和維修便利性。第三,研發(fā)快速高效的加氫技術。目前加氫時間相對較長,不利于礦卡的高效運營,應開發(fā)高壓力、大流量的加氫設備,將加氫時間縮短。第四,研究加氫站的安全技術。由于氫氣的易燃易爆特性,加氫站的安全至關重要,需要開發(fā)先進的氫氣泄漏檢測、防爆和消防技術。”(記者 李玲)
轉(zhuǎn)自:中國能源報
【版權及免責聲明】凡本網(wǎng)所屬版權作品,轉(zhuǎn)載時須獲得授權并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”,違者本網(wǎng)將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊,僅代表作者個人觀點,不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權事宜請聯(lián)系:010-65363056。
延伸閱讀