
近幾年來(lái),現(xiàn)代鋼鐵加大了在氫氣領(lǐng)域的投資力度,積極開(kāi)展氫氣領(lǐng)域合作。
按照現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)的“2030燃料電池電動(dòng)汽車(chē)愿景”,現(xiàn)代鋼鐵通過(guò)回收唐津廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)煤氣,再用氫氣工廠來(lái)制氫,從而為氫氣電動(dòng)汽車(chē)和發(fā)電工業(yè)提供氫氣。
現(xiàn)代鋼鐵的氫工廠被稱(chēng)為巨型“氫過(guò)濾器”。高爐煉鐵要消耗大量的焦炭,而焦炭生產(chǎn)及燃燒過(guò)程中的主要副產(chǎn)物是高爐煤氣,這種煤氣主要由氫、焦油、硫磺、苯組成,經(jīng)處理變成氫氣。
制氫工廠有三個(gè)大型的柱狀塔樓,分別是“靜電除塵器”、“吸附塔”和“變溫吸附塔”。高爐煤氣經(jīng)過(guò)塔后,依次除去焦油、硫、甲烷、一氧化碳。然后經(jīng)過(guò)壓縮和萃取,最后生成氫。用此方法得到的氫氣純度達(dá)到99.999%,又稱(chēng)“五九”高純氫。現(xiàn)代鋼鐵稱(chēng),工業(yè)氫氣的純度達(dá)到99.9%,這意味著唐津氫工廠不僅用于鋼鐵生產(chǎn),而且還用于“氫經(jīng)濟(jì)”。
該工廠目前年產(chǎn)量為3500噸,是韓國(guó)唯一一家鋼鐵廠中規(guī)模最大的。就拿現(xiàn)代汽車(chē)Nexo來(lái)說(shuō),氫燃料電池一次充6.33kg,行駛609公里。如果每年行駛20,000公里,那么3500噸的氫氣就可以讓17000輛Nexo的一年行駛。
到2020年4月,由現(xiàn)代制造的氫動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)累計(jì)銷(xiāo)售了16152輛?,F(xiàn)代鋼鐵的目標(biāo)是:到2024年,每年的氫氣產(chǎn)量達(dá)到20,000噸,到2030年達(dá)到100,000噸,完全能滿足現(xiàn)代汽車(chē)氫動(dòng)力電動(dòng)車(chē)的運(yùn)行需要。
2014年,現(xiàn)代鋼鐵開(kāi)始建造氫氣工廠,2016年1月開(kāi)始商用。現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)于2013年推出了世界上第一款量產(chǎn)氫動(dòng)力電動(dòng)車(chē)途勝FCEV,并于2018年推出氫動(dòng)力電動(dòng)車(chē)NEXO,現(xiàn)代鋼鐵在現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)氫能源汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
除制造氫氣外,現(xiàn)代鋼鐵還在氫氣工廠旁建立了一家制造金屬雙極板的工廠,該工廠于2020年3月正式投產(chǎn)。
金屬型雙極板是由外部供給氧和氫,在沒(méi)有混合的情況下均勻地供給電極內(nèi)的元件,同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)生的水平穩(wěn)地排至外部。這類(lèi)金屬雙極板和薄膜電極組件(MEA)是氫動(dòng)力電動(dòng)車(chē)燃料電池的核心部件。
現(xiàn)代鋼鐵環(huán)保汽車(chē)零部件研發(fā)小組一名負(fù)責(zé)人說(shuō),由于氧和氫是分開(kāi)供應(yīng)的,燃料電池必須具有良好的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性,并且對(duì)密封性能、耐腐蝕、輕量化等要求。若不具備強(qiáng)大的材料研發(fā)技術(shù)和生產(chǎn)率,這仍然是一個(gè)難以突破的技術(shù)領(lǐng)域。
在2013年,現(xiàn)代鋼鐵發(fā)展了雙極金屬板大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù),2018年開(kāi)始生產(chǎn)高性能產(chǎn)品。于金屬雙極板工廠,在透明、封閉的空間內(nèi)進(jìn)行裝料、除油、清洗、裝配,每一道工序都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的排水、導(dǎo)電、粘接、氣密性等檢驗(yàn)。
裝置的建立成功地實(shí)現(xiàn)了氫氣經(jīng)濟(jì)的核心技術(shù)定位。到目前為止,現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)已經(jīng)獨(dú)立開(kāi)發(fā)了氫動(dòng)力電動(dòng)車(chē)燃料電池的兩種主要技術(shù):金屬雙極板和MEA?,F(xiàn)在,工廠的金屬雙極板設(shè)備全部本地化生產(chǎn),從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng),全部采用韓國(guó)自主技術(shù)。
關(guān)于氫能利用問(wèn)題,現(xiàn)代鋼鐵決定與現(xiàn)代工程、斗山重工業(yè)以及中部電力公司合作,推動(dòng)氫能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)氫能發(fā)電示范項(xiàng)目?,F(xiàn)在,有四家企業(yè)簽訂了中型氫能渦輪業(yè)務(wù)合作協(xié)議,目標(biāo)是在韓國(guó)第一個(gè)將氫能渦輪用于商業(yè)發(fā)電。氫能渦輪采用純氫氣作燃料,在現(xiàn)有的氣體渦輪中使用了純氫氣。
按照協(xié)議規(guī)定,目標(biāo)是2027年在忠清南道唐津地區(qū)建造一座裝有80MW中型氫動(dòng)力渦輪的新電廠,并實(shí)現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn)。該公司計(jì)劃供應(yīng)唐津氫廠生產(chǎn)的“副產(chǎn)氫氣”,同時(shí)為氫能發(fā)電的渦輪電廠提供場(chǎng)地。該項(xiàng)目負(fù)責(zé)發(fā)電廠的EPC總承包,包括設(shè)計(jì)和施工。中央電力公司負(fù)責(zé)發(fā)電廠的運(yùn)行與維修。
這份協(xié)議將在落實(shí)韓國(guó)政府“氫能源經(jīng)濟(jì)振興”、“2050碳中和促進(jìn)戰(zhàn)略”等方面發(fā)揮重要作用,四方將為實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)盡全力努力。
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