氫能源,這個極具爭議性的話題討論熱度自從全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的策略提出起,就從未冷卻。
支持方的意見認為這是未來的“終極能源”,而反對的聲音卻表示這完完全全是一場“騙局”。
盡管爭論不休,但國家在這方面的探索步伐從未停息。繼近年來關于鼓勵氫能發(fā)展大大小小的政策出臺之后,在今年8月份,又有新指南出爐——國家標準委與國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、應急管理部、國家能源局等六部門聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南(2023版)》(以下簡稱《指南》)。本次發(fā)布的指南屬于首個國家層面的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標準體系建設指南。
雖然在現(xiàn)在看來,談及氫能源普及或許依然為時尚早,但氫能源的未來發(fā)展的趨勢已不可阻擋。
當前,全球已有42個國家和地區(qū)均發(fā)布了氫能政策,還有多達36個國家和地區(qū)的氫能政策也正在籌備中,主導的國家包括日本、韓國、中國、德國和美國等全球的主要經(jīng)濟體。中國目前是世界上最大的氫氣生產(chǎn)國家,在交通、工業(yè)控制以及電力和建筑等多個領域都有布局。據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),2022年我國氫氣產(chǎn)量達4004萬噸,同比增長32%,預測在2023年我國氫氣產(chǎn)量將達4575萬噸。
21世紀的終極能源——氫能具備獨特優(yōu)勢
不過,我國雖然在產(chǎn)量上屬于全球最大氫能生產(chǎn)國家,但在氫能的采用在諸多領域都仍處于試用的探索階段,加之設備材料欠缺、技術壁壘尚未攻破等重大的問題,目前尚未實現(xiàn)大規(guī)模運用和商業(yè)化投入。
但這些困難與壁壘并未阻礙我國氫能發(fā)展的決心,截至目前,全國已有 20 多個省區(qū)市發(fā)布氫能規(guī)劃和指導意見等政策文件。明知前方道阻且長,為何我國以及世界眾多的國家卻都蜂擁而上呢?
原理很簡單,氫能是指氫和氧進行化學反應釋放出的化學能,是一種二次清潔能源,具有清潔低碳、熱值高、來源多樣、儲運靈活等眾多的優(yōu)勢。其燃燒過程不生成二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體,燃燒產(chǎn)物只有水,可以達到“零碳排放”的目標。
被稱為“21世紀的終極能源”的氫能,用途多樣,應用領域廣泛,既可以用作燃料電池發(fā)電,應用于汽車、火車、船舶和航空等領域,也可以單獨作為燃料氣體或化工原料進入生產(chǎn),同時還可以在天然氣管道中摻氫燃燒,應用于建筑供暖等。
在全球氣候變化加速,能源結(jié)構(gòu)重整迫在眉睫之際,氫能的廣闊的使用場景與巨大的產(chǎn)業(yè)價值無疑是性價比最高的選擇。這也是為什么多個國家與地區(qū)毅然選擇持續(xù)氫能發(fā)展的原因。
希望曙光閃耀——氫能時代連接器迎新機遇
那個終將到來的氫能源時代必將會引起制造業(yè)的變革,制造產(chǎn)業(yè)鏈上的連接器行業(yè)必然也會受到影響。
氫能源一旦開始推廣,便會向交通、工業(yè)、電力等領域擴張。新的市場需求將帶動連接器廠商在各個未曾涉及的領域布局,這將成為連接器行業(yè)增長的新動力,同時隨著連接器行業(yè)新競爭者的加入,行業(yè)的技術革新與市場發(fā)展也有望迎來新契機。
氫能源作為一項全球各個行業(yè)都十分關注的新能源技術,隨著技術的成熟與推廣,將使得連接器廠商更加關注連接器全球市場、進一步擴大連接器海外市場戰(zhàn)略。此外,連接器廠商與能源、工程、交通等領域的跨界合作將更加緊密,彼時新的行業(yè)標準與規(guī)范也將應運而生。
目前我國氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出積極的發(fā)展態(tài)勢,全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上的工業(yè)企業(yè)超過300家,集中分布在長三角、粵港澳、京津冀等地區(qū)。在終端應用中,主要領域是氫能汽車及其配套的加氫站等基礎設施。截至 2021 年 12 月,我國累計推廣氫燃料電池汽車 8941 輛,累計建成加氫站 205 座。目前,上海市已經(jīng)在公共交通、臨港中運、環(huán)衛(wèi)清潔車等商用車領域試點采用氫能源汽車。
目前由于終端需求較低,國內(nèi)大多數(shù)連接器企業(yè)對于氫能投入研發(fā)的較少,仍然處于觀望狀態(tài),但也有少部分連接器廠商開始瞄準這片藍海。興萬聯(lián)作為一家專注于高精密連接器生產(chǎn)的廠商,是我國第一批關注到氫能源的連接器企業(yè)。當前興萬聯(lián)已成立子公司專門從事氫能源連接器方面的研發(fā),在氫能源連接器方面的產(chǎn)品主要是針對氫能源發(fā)動機的電堆信號控制以及內(nèi)部高壓電纜領域的運用。
相比起國內(nèi),國外連接器廠商在氫能源連接器上布局更為成熟。德國連接器大企浩亭集團就在連接器的研發(fā)中不斷向適應氫氣性能方面發(fā)展,其中部分連接器產(chǎn)品已經(jīng)可以適配到氫能源的使用場景中。如可以適應防爆需求的本質(zhì)安全連接器Han-Ex、可以適用于氫氣應用的緊湊型通用連接器及其Han3A和適用于氫氣運用的高密度信號連接器HanDDD等等,這些高性能連接器類型眾多、應用場景廣泛,可以在氫能源領域發(fā)揮極大作用。
黎明前的黑夜——氫能發(fā)展連接器面臨挑戰(zhàn)
然而,新事物的出現(xiàn)總會伴隨著反對和質(zhì)疑的聲音,雖然氫能源被視為清潔能源的重要組成部分,具有巨大的潛力與市場,但技術與成本問題是當前擺在人類面前最大的一道坎,若無法跨越,一切都將是無稽之談。這也是連接器行業(yè)必須面臨的挑戰(zhàn)。
當前連接器行業(yè)的投入主要集中在新能源汽車領域,以汽車高壓大電流連接器、高頻高速連接器為主。主攻的方向也以提高大電流傳輸穩(wěn)定性、可靠性,增強高速信號傳輸效率等為主。在氫能源這一全新的領域,連接器行業(yè)無疑要面對更高一層的挑戰(zhàn)。
高昂的成本一直是氫能源發(fā)展的最大痛點。在氫氣的提取和運輸中,較為清潔的方法都需要耗費較大的材料、設備、人力成本。于連接器企業(yè)而言,為了適應氫能源的腐蝕性、易泄露性和復雜的系統(tǒng),必須采用更先進的連接器生產(chǎn)設備與材料,這將導致連接器廠商成本的增加,如何平衡性能與控制成本是將來值得探討的難題。
在技術層面,連接器廠商同樣需要破除層層障礙。由于氫氣具有腐蝕性,許多傳統(tǒng)材料都不再適用,連接器需要采用特殊材料或有涂層保護的合金材料,以此來增強耐腐蝕性。為適應氫氣儲存和運輸?shù)母邏涵h(huán)境,連接器所使用的的材料必須滿足耐高壓的需求。
除此之外,氫分子小、易泄露,這也要求連接器要具備防爆功能,除采用新型密封連接器生產(chǎn)材料外還要設計能有效降低微泄露的結(jié)構(gòu),同時保證在汽車等動態(tài)環(huán)境中也能保持動態(tài)密封狀態(tài)。
未來,氫能的應用肯定將與智能化發(fā)展齊頭并進,而在復雜和氫氣系統(tǒng)與應用中,連接器需要在原有基礎上增加流量控制、傳感監(jiān)測等功能,以此來進一步適應氫能的使用場景。
道阻且長,行則將至。雖然氫能源的發(fā)展依然存在著成本、技術等諸多困境,但在政策支持、企業(yè)積極投身和資本青睞等多樣因素的影響下,終將會迎來屬于它的時代。在爆發(fā)前夜,連接器行業(yè)對待氫能產(chǎn)業(yè)保持“樂觀期望,審慎布局”的態(tài)度,也未嘗是一件壞事。
編輯:黃飛
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