本期话题：
01:53从实际应用角度出发，氢能的适用场景有哪些？
05:43热电联供：40%→80%+
07:48在氢能领域，国际上用仰望形容中国
点击下方小程序收听现场音频
从实际应用角度出发，氢能的适用场景有哪些？
幻实（主播）：
欢迎大家关注芯片揭秘，我是主播幻实，本期做客芯片揭秘的嘉宾是江苏氢港新能源科技有限公司（以下简称：氢港新能源）的销售总监张晓东先生，请张总给我们介绍一下公司的基本情况。
张晓东（嘉宾）：
大家好！我是氢港新能源的张晓东。江苏氢港新能源科技有限公司于2020年成立，公司业务主要分三大板块：第一部分是氢能的发展方案，如风光储氢一体化、热电联供系统；第二部分是氢能的落地项目，如数字中心的配电解决方案；第三部分是氢能下游产业的一些配套零部件产品。
氢港新能源 销售总监张晓东 做客芯片揭秘
幻实（主播）：
氢港新能源作为一家2020年刚成立的新公司，贵公司为什么能迅速推出众多的产品方向？
张晓东（嘉宾）：
实际上，氢港新能源科技在2014年便已成立，前身是上海振飞电子，前期是做氢能领域相关的一些零配件与测试测量设备。随着国家对氢能领域的大力推广，我们从2020年便开始在张家港成立氢港新能源了。张家港有显著的地理优势，而且也建设了氢能产业园区，集中孵化了包括国富、氢港以及多家氢能企业。除此之外，我们还依托上海交通大学与西北工业大学作为我们的技术背景。
幻实（主播）：
请您从实际应用的角度来跟我们分享一下，您认为当前的氢能技术在哪些方面较为适用，氢港新能源的产品在这些应用中体现了什么价值？
张晓东（嘉宾）：
目前大家可能更多地关注到光伏和风力发电的绿色电力产业，这一产业在国内已经发展了将近二十年。当绿电达到一定程度时，会对电网以及国家战略层面上具有非凡意义，此时便需要介入常识储能的一种方式——氢储，用来补充铝电在短时储能方面的短板。此外，氢能作为未来能源的一个重要发展方向，氢港新能源的目标和远景就是用氢能逐步替代化石能源。首先，我们可以实现环保绿色；其次，我们拥有极为稳定的能源来源，而且氢气在大自然中普遍存在。
风光储氢一体化解决方案（图源：氢港新能源官网）
氢能实现真正的应用落地时，当光伏发电与风力发电产生电能过剩，比如将电能输入到电网，而此时电网并不需要那么多的电能，但是光伏和风能不会随时停止，会持续发电，这时候如果这些过剩的电能没有被利用起来，就等同于浪费资源。我们可以通过电解水制氢的方式，利用绿电进行氢能的转换，氢可以作为一种载体，其应用领域极为宽泛。第一方面，我们可以将其利用在氢能汽车，直接供给至加氢站，用它替代化石能源。第二方面，我们可以与当地的化工园区合作，将氢与二氧化碳通过化学反应转化为甲醇。甲醇的用途多样，比如甲醇汽车、航运领域，欧洲正积极推行碳税政策，将来我国的碳税政策势必会执行。运输的燃油费用成本十分高昂，若采用甲醇既实现环保，又可以有效地降低运输成本。
幻实（主播）：
在制氢的环节中，氢港新能源承担哪一块？
张晓东（嘉宾）：
我们目前主要以制氢电源与电解槽为主，制氢电源占主要地位，至于电解槽领域，我们正积极与合作伙伴联合开发。
电解槽：由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
幻实（主播）：
制氢电源作为制氢环节中用于供电的装置，它的要求高吗？
张晓东（嘉宾）：
制氢电源的要求是比较高的。在制氢过程中，若采用常规概念中的220伏普通电源，其制氢效率往往偏低。若想要电解槽制氢达到较高的效率，则需要采用低压大电流的供电方式。众所周知，对于一个具备极端性能的电子产品而言，其技术难度往往更高。当电流达到几千安或上万安级别时，而电压又需保持较低水平的条件下，对制氢电源的要求自然更高。
190KW氢燃料电池系统（图源：氢港新能源官网）
幻实（主播）：
氢港新能源目前面临的同业竞争者数量多吗？
张晓东（嘉宾）：
同行业的竞争者数量也不少，电源这一行业在中国已经发展得非常成熟了，有竞争是很正常的。氢港新能源在整个行业中，排名能够挤进前10，我们的优势在于拥有完整的产业链，不仅有制氢电源，还有热电联供系统，该系统是作为电解水制氢技术的后续应用，是氢发电的部分。我们可以提供整体的解决方案，而且相应配套的产品也是一体的
幻实（主播）：
也就是说氢港新能源还能为客户提供后续氢发电相关的解决方案，那么你们是否直接参与发电过程？
张晓东（嘉宾）：
直接参与，就是热电联供系统。
什么是热电联供技术？
幻实（主播）：
热电联供系统能否详细地解释一下？
张晓东（嘉宾）：
刚刚提到的氢能汽车中，其核心组件之一即为燃料电池，它的运作机制类似于发电机，通过氢能转化为电能。与普通的电池相比，锂电池属于纯电型，而燃料电池则更似一个发电装置，同时作为氢能的载体。它通过电化学反应，氢跟氧结合生成水，产生电能，此过程无需燃烧，也无需排出二氧化碳，仅产生纯净的水。
2MW氢能热电联供系统（图源：氢港新能源官网）
关于燃料电池，我们将它命名为“热电联供”，前期称为“氢能发电设备”。热电联供系统是在氢能发电设备的基础上发展而来，利用它的热能作为一种能源的回收方式。在氢能发电的过程当中，氢转换成电的效率，即便在较高情况下，也仅约为40%，意味着有60%能量被浪费。如果能有效地利用发电当中的热能，又可以有40%至45%的能耗得以利用，总共加起来能达到85%至90%的利用率。因此，在氢发电的过程中，既可以利用氢能发电，也可以利用它的热能给多种应用场景服务，如家庭装的热水，北方供暖等。
热电联供：也可称为热电联产。是一种通过同时生产电力和热能来提高能源利用效率的技术。热电联供根据能源梯级利用原理，先利用发电技术将氢气、天然气等一次能源转化为电能，再将发电后的余热用于供热的先进能源利用形式。
2MW氢能热电联供系统详细参数（图源：氢港新能源官网）
幻实（主播）：
除了您刚刚介绍的这两个方面，你们在氢的理解上是否还有其他的独到感受？对于氢能行业，您认为会很快迎来春天吗？
张晓东（嘉宾）：
氢港新能源设定的远景目标是为中国的绿色能源事业添砖加瓦，最现实就是“30”、“60”双碳目标，距离2030年已经没有几年了，我们到2030必须要达到碳达峰。当前各种工业发展用电是不可避免的，我们必然要采取另一种方式，氢能在此过程中便起到一个很重要的角色，可以减少碳排放。即便有些情况下仍产生碳排放，但我们也能通过氢能与二氧化碳结合，将它转化为新兴燃料——甲醇。我们的目标就是实现2030年的碳达峰。
全球与中国氢气产量（图源：网络）
在氢能领域，国际上用仰望形容中国
幻实（主播）：
我们确实有企业在真真实实地分解战略目标，并引领行业在往前发展。您认为日本的氢能路线与中国相比存在哪些区别？在氢的应用方面，它是否更为更先进甚至引领我们吗？
张晓东（嘉宾）：
在国际上，对于中国的氢能发电、光伏储能等领域的技术，国家上普遍使用“仰望”一词形容。他们认为中国的应用场景和一些技术已经达到了相当高的程度。而他们所担心的是中国在氢能领域的可持续性发展能力，因为只有活力市场才可以推动技术的持续性发展。刚刚您提到的日本，他们在氢能领域积累的专利非常多，而且时间很长。在20甚至30年以前，日本便已开始氢能领域的研究，但是它的应用场景可能受地域因素限制，虽然他们声称已有一万户甚至最近传出有几万户已经实现了热电联供场景，但是相较于中国而言，市场规模仍十分有限。反观中国，我们拥有广袤的光伏发电的场地和优良的风能发电条件，这为我们提供了丰富的绿电资源，这些绿电资源为后续的氢能发展提供了强有力的保障。
芯片揭秘 主播幻实（左） 对话
江苏氢港新能源科技有限公司 销售总监张晓东（右）
幻实（主播）：
非常感谢您为我们提供了如此正向的反馈，让我们感受到中国在氢能领域并非无效投入，祝福江苏氢港新能源科技有限公司发展得越来越好。
氢能热电联供系统通过将氢气转化为电能和热能，实现能源的高效利用，同时减少温室气体的排放，对国家实现双碳目标有巨大帮助。国家政策层面，《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》提出，要因地制宜布局氢燃料电池分布式热电联供设施。很多城市积极响应部署氢能热电联供的设施建设，但热闹的背后，其难题亟需解决，比如氢气是一种易燃易爆的气体，在储存、运输和使用过程中需要非常严格的安全措施；氢气的生产、储存和运输成本相对较高，这使得氢能热电联供系统的初始投资较大等等，这些都限制了氢能热电联供的发展。
尽管氢能热电联供系统之路充满坎坷，但也抵挡不住氢能本身的广阔市场，随着氢能产业的增加，到2025年，我国氢能源产业产值将达到1万亿元；到2050年，氢气需求量将接近6000万吨，实现二氧化碳减排约7亿吨，氢能源行业产业链年产值将达到12万亿元。相信随着氢能市场的蓬勃发展，相关技术会越来越成熟，氢能热电联供系统所面临的问题也都会得到解决，当然也有可能出现新的技术手段超越它。
关于栏目
2018年至今，芯片揭秘连续5年以周更频率与200+科技企业合作，涉及领域包括：半导体、工业软件、智能汽车、材料装备、新能源等；在喜马拉雅FM上的芯片类节目中排名第1，科技类节目中排名前30，全网播放量超过500万。
五年来，芯片揭秘·大咖谈芯通过图文、视频、音频等内容收获超播放量1000万，芯片揭秘结合多元模式帮助合作企业立体宣传，实时关注合作伙伴的最新动态，与产业共同成长，与企业共创国潮芯生态。
点击图片可跳转至大咖谈芯声音合集，快来收听吧！
01
●特气厂家，不只是FAB厂的供应商更是Partner
02
●AI时代浪潮下，如何通过Die-to-Die技术实现高速的数据互联？
03
●半导体生产环节的自动化搬运系统，难点究竟在哪里？
04
●解码氩回收：光伏降本的背后功臣
采访 | 幻实 编辑 | 睿韬 审核 | 幻实
点击下方卡片，关注芯片揭秘
和我们一起透视半导体产业
欢迎把文章分享到朋友圈
热门跟贴