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近年來化石能源的大量使用帶來了碳排放急劇上升、環(huán)境污染、極端天氣頻發(fā)、全球變暖等一系列問題，加之化石能源儲量日益減少，各國不得不考慮重構能源體系，尋找化石能源的替代方案，努力降低碳排放。 在此背景下，氫能成為全球主要國家和經(jīng)濟體的共同選擇。氫能被譽為21世紀終極能源，不僅像石油一樣可以同時滿足熱能、電能、交通燃料三大能源層次的需求，而且氫能燃燒產物只有水，清潔無污染，可以實現(xiàn)零碳排放。 與此同時，氫能還有諸多優(yōu)勢：燃燒值是石油的3倍、煤炭的4.5倍，能量密度遠勝化石能源；可跨季長時間儲能；制備原料來源非常廣泛；可承接風能、光伏棄電等。 我國自十三五以來，逐漸加大了對氫能的重視。2020年，我國提出碳中和、碳達峰雙碳目標，其中就提到統(tǒng)籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發(fā)展，同年發(fā)布的《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》，首次從法律上將氫能列入能源范疇。2022年頒布《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，氫能上升至國家戰(zhàn)略。 我國是全球最大的氫氣生產國，2022年氫氣產量達3781萬噸。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預測，2026~2035年，我國氫能產業(yè)產值可達5萬億元，2050年氫能將占我國能源比重的10%以上，氫能產業(yè)鏈前景非常廣闊。目前氫能產業(yè)鏈主要分為制氫、儲運、加氫、用氫等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都是一條大賽道。 制氫：制氫方式主要有化石燃料制氫、電解水制氫，其中通過化石燃料（包括石油、煤、天然氣等）制取的氫氣，因制備過程碳排放量大，被稱為灰氫；化石燃料制氫過程中如果采用了碳捕捉技術（CCUS、BECCS、DACCS），則被稱為藍氫；通過光伏、風能等清潔電力電解水（ALK、PEM、SOEC、AEM）制取的氫氣，過程中基本不產生碳排放，被稱為綠氫。不同制氫方式將長期并存，但綠氫最符合綠色低碳發(fā)展需要，是制氫“終極路線”。 儲運：氫氣的儲運可以分為儲氫和輸氫。高壓氣態(tài)儲氫短途一般采用長管拖車，長途則采用管道，可以是純氫氣形式，也可以天然氣摻氫輸送；低溫液態(tài)儲氫一般用液氫罐車、液氫駁船；固體材料儲氫一般采用金屬氫化物材料（LaNi5H6、MgH2等）儲存氫氣，駁船、大型槽車運輸；有機液體儲氫（LOHC）借助某些烯烴、炔烴或芳香烴等不飽和液體有機物和氫氣的可逆反應、加氫反應儲氫，可實現(xiàn)常溫、常壓運輸。 加氫：加氫站是給氫燃料電池車提供氫氣的場所。目前主要有站外制氫型、站內制氫型。其中站內制氫型就是直接在站內實現(xiàn)電解水制氫、儲氫、加氫一體化運作的加氫站。截止2022年底，我國已建成358座加氫站，居世界第一，據(jù)《中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書》預測，到2050年，全國加氫站將達10000座。 用氫：氫氣用途非常廣泛，不僅可用于鋼鐵、化工、發(fā)電、建筑等領域，還可用于交通運輸領域。近年來以氫燃料電池為動力來源的交通工具越來越多，不僅是乘用車，還有自行車、公交、卡車、叉車、物流車、飛機、火箭、輪船等等。截止今年4月，我國氫燃料電池車保有量超1.4萬輛。《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》計劃到2025年增至5萬輛，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/font> 目前氫能發(fā)展尚屬初級階段，氫能產業(yè)鏈整體成本偏高，但據(jù)國際能源署與國際氫能委員會研究顯示，隨著氫能規(guī)模的不斷擴大，氫能制取成本將以每年20%～30%左右的速度下降，到2030年氫能產業(yè)鏈整體成本至少會下降50%。可見成本不是問題，實際上，氫能的真正命門是安全問題。 氫氣泄漏爆炸。氫能產業(yè)鏈任何環(huán)節(jié)的氫氣泄漏都非常危險，氫氣密度低、易燃，燃燒時呈現(xiàn)淡藍色火焰，在日光下難以察覺，且比汽油、液化天然氣更容易發(fā)生爆炸。 氫脆問題。天然氣摻氫運輸時，由于氫脆問題，可能導致金屬管道、螺栓、鉚釘?shù)刃阅軔夯踔翑嗔眩M而引發(fā)泄漏、爆炸，因此需要控制好氫氣與天然氣的濃度比例。 總之，在氫能產業(yè)鏈大規(guī)模崛起之前，必須先解決產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的安全問題。 今年8月初，我國多部門聯(lián)合印發(fā)《氫能產業(yè)標準體系建設指南（2023版）》，系統(tǒng)構建了氫能制、儲、輸、用全產業(yè)鏈標準體系，涵蓋基礎與安全、氫制備、氫儲存和輸運、氫加注、氫能應用5個子體系。安全被放在首要位置，且貫穿各子體系的標準之中。 據(jù)悉，國內氣體傳感器龍頭、智能儀器儀表制造商、物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商，漢威科技集團，深耕氣體傳感器領域，推出了一系列覆蓋制氫、儲運、加氫、用氫各環(huán)節(jié)的氫氣傳感器、儀器儀表產品及相關解決方案。 在氫氣傳感器方面，漢威半導體氫氣傳感器MQ-8對氫氣靈敏度高，對其他干擾氣體有很好的抑制性，是一款適合多應用場景的低成本傳感器；催化氫氣傳感器CMV-2021D可廣泛用于氫燃料電池車、氫能源制備、氫能源存儲、氫能源輸運及使用等場景中的氫氣檢測；電化學氫氣傳感器ME2-H2廣泛適用于商業(yè)領域，特別是民用領域的氫氣濃度檢測；車規(guī)級氫氣泄漏傳感器采用先進的MEMS敏感元件，加上車規(guī)級芯片電路，內置高精度算法單元，可自調整適應當前環(huán)境，濾除環(huán)境干擾，有效檢測氫氣濃度信號，可應用于氫燃料電池發(fā)動機和氫氣供氣管路系統(tǒng)之中。 在氫氣探測器方面，漢威BS系列氫氣探測器（BS01/BS02/BS03）抗干擾能力強，反應靈敏，微小氫氣泄漏也能迅速檢測出來，并進行數(shù)字聲光報警，設置、校準采用屏顯紅外遙控器，可遠距離一鍵操作。 在氫氣智慧化監(jiān)測方面，漢威氫氣在線監(jiān)測預警系統(tǒng)可對制氫、儲運、加氫、用氫等場景進行環(huán)境實時監(jiān)測、預警報警處理、設備智能管理；漢威危化品企業(yè)安全風險智能化管控平臺以氫氣等各類探測器為底層感知設備，引入?yún)^(qū)域風險研判模型算法和精準報警智能過濾誤報等算法，可對制氫、儲氫、輸氫管道、運氫車輛等進行全域智能監(jiān)控監(jiān)管，應急指揮調度，以及風險智能評估、風險精準預警，掃除氫氣安全監(jiān)管盲區(qū)。 氫能產業(yè)鏈正處于蓬勃發(fā)展期，氫能安全事關整個產業(yè)的發(fā)展與未來，漢威科技集團已經(jīng)推出了覆蓋傳感器、儀器儀表、物聯(lián)網(wǎng)解決方案的氫能安全產品矩陣，將為氫能產業(yè)鏈的崛起守好安全根基。 |
