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氫能為不銹鋼行業(yè)帶來的機遇

返回列表 來源:厚壁鋼管 發(fā)布日期: 2022.02.10

未來五年,在“雙碳”目標約束下,鋼鐵作為工業(yè)體系中碳排放最多的制造業(yè),未來綠色轉型壓力巨大,以低碳、節(jié)能、減排為主要目標,調整能源結構,減少化石能源消耗,加大清潔能源使用比例,是我國實現(xiàn)2030年“碳達峰”和2060年“碳中和”目標的基本途徑,氫作為綠色能源的大力開發(fā)和使用,不僅受到越來越多的關注,而且已經(jīng)成為全球碳減排的一致行動。

一、制氫設備離不開不銹鋼

氫能的利用需要從制氫開始,由于氫氣在自然界極少以單質形式存在,需要通過工業(yè)過程制取,而所有的制氫設備都需要使用不銹鋼。

據(jù)有關資料介紹:歐洲將為2025年二氧化碳中和投入超過7500億歐元。從現(xiàn)在起到2040年,綠色氫能(指基本上依賴于零排放能量 即風能、太陽能和水能電解的)由850萬噸增長到3000萬噸。氫氣的生產(chǎn)、運輸、儲存、使用過程中,使用了大量的不銹鋼和鎳合金。生產(chǎn)綠色氫氣的電解槽,需要使用大量的不銹鋼和一些鎳合金,比如雙極板等部件。氫氣的長距離高容量運輸、儲存,如港口碼頭系統(tǒng)、拖車、加氫站,這些設施、工具都含有一些不銹鋼甚至鎳合金部件。

二、不銹鋼在氫能領域的需求

通過以上圖表可以看到,從制氫設備到氫能的利用,都需要使用不銹鋼。氫需要液化后進行存儲,需要卡車、船舶和拖車、管道等進行運輸。氫氣化站等都需要使用不銹鋼,未來可能需要氫作為能源。鍋爐電站、熱聯(lián)電廠,汽車、客車、卡車、火車、船舶、叉車等運輸車輛也將使用氫作為動力來源。電解發(fā)生器和燃料電池大部分組元都是采用不銹鋼制造而成。

氫氣的長距離高容量運輸、儲存,如港口碼頭系統(tǒng)、拖車、加氫站,這些設施、工具都含有一些不銹鋼甚至鎳合金部件。在氫氣的使用過程中,有固定電源組件有熱電聯(lián)產(chǎn)裝置,使用不銹鋼和鎳合金更多。燃料電池將來更多地應用于公共汽車、卡車、火車、輪船、叉車上,將更多的使用雙極板以及不銹鋼和鎳合金組件。目前,歐洲在這些環(huán)節(jié)中已經(jīng)使用了3萬噸不銹鋼板材和2400噸鎳合金。保守估計到2040年使用80萬噸不銹鋼和3萬噸鎳合金。目前300系占主導地位,但400系比例會逐漸增加到40%,由于成本原因,一些特殊牌號不銹鋼會代替鎳合金。到2040年采用氫能新技術的歐洲不銹鋼市場將增長20%,這只是歐洲的情況,放眼全球,不銹鋼和鎳合金在氫能源的開發(fā)應用過程中將扮演更加重要的角色。

三、氫能源大規(guī)模應用的條件

對氫能源來說,其應用領域的首選是燃料電池,氫燃料電池技術的突破帶動了氫的市場需求。但是“氫能源”應用的主要瓶頸為氫能源的存儲和成本經(jīng)濟性問題。如果該瓶頸得到解決,才能大規(guī)模地推廣與應用。

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