为什么可再生能源先制氢再制电
因为直接用可再生能源发电导致电网的调峰压力非常大,巨大。弃风弃光弃水问题很严重。储能是提高电网调节能力的最佳手段之一。目前应用最多的是抽水蓄能,其次也有储热、电化学电池、压缩空气的各种技术路线。
本质上电制氢也是储能的一种。在电网下调峰能力不足的时候(即出现弃电的时候),将弃电部分用来制氢,或者在夜间负荷低的时候,用低价电制氢,在需要的时候,不管是发电还是直接燃烧,取用储存的能量。
用氢作为能源发电,两步过程中能量难免会有损失,但是其实仔细琢磨一下,还是可行的,主要是得采用廉价易得的电能来电解之制氢,像大规模的太阳能、风能都是很好的清洁能源。
提高电解制氢的效率后,能量从太阳能转移到氢能源里。由于氢气能量密度大,移动性好,不受天气影响,所以用氢气作为汽车的驱动能源还是很不错的选择,清洁环保。这其中最主要的还是得提高制氢的效率和氢转化为电和动力的效率。
可再生能源制氢的用处
可再生能源制氢有它的优势,采用了可再生能源,以风光水等等可再生能源为载体,以氢气作为一个二次能源的载体,在能源转型中可以和电力互为补充,以实现工业、建筑、电力、交通运输等产业互联。
目前广泛使用的氢源主来自化石燃料、电解水和化工副产氢。此外,生物质制氢、核能制氢和光催化制氢正在研究,还没达到工业化应用的水平。可再生能源制氢只能选择电解水制氢,化石燃料制氢和化工副产氢都是有碳排放的。
我国可再生能源制氢将会在2030年实现平价,相信大家对于氢能还没有一个具体的了解。随着我国的发展和经济实力的不断提高,科学技术也是变得越来越高级,对于很多资源也是实现了可以再生,因为现在很多资源在使用的过程中会对我们的环境产生破坏,比如煤炭。所以说我们也是在不断的开发出新的洁净能源。氢能就是这些能源当中的一种,在未来,它具有非常好的发展前景,所以在未来的生活当中,氢能可能会作为我们最主要的使用能源出现。
首先我们要对氢能源有一定的了解,氢能源就是可再生的二次能源,它能够通过一些可再生的方式从其他反应那里制出来氢能源,这也是它之所以是清洁能源的主要原因,因为我们知道,很多能源是不可再生的,就比如说煤炭,如果说我们对于煤炭过度开采的话,那么肯定会出现匮乏的现象,因为煤炭作为自然资源,它是长期储藏在地下的并且不会再生。如果我们对它过度使用的话,肯定有一天会出现灭绝的现象,氢能并不会,它属于可再生能源,我们使用完以后可以从其他的反应当中来制取这样就能够达到一个循环的作用,也是出于这个角度亲能才会被作为是清洁能源被开发。
当氢能实现平价以后将会有非同凡响的意义,首先对于我们国家来说就会实现一更高级的能源使用形式。因为氢能是可再生的清洁能源。所以说在未来将会让我们的科学研究变得更加高效,且清洁将不会再对我们的生活环境产生破坏。在近几年因为过于注重国家的发展,而忽略了能源对于环境的破坏,导致我们现在的生态环境已经发生了质的改变,温室效应的影响也是越来越严重。所以氢能能的出现将会在很大程度上改变这样的局面,并且也会被其他国家所效仿,这就是氢能最大的用处。
其次就是在它实现平价之后,将会有更多的人能够使用的起亲能,在之前我们仅有煤炭的时候,很多人就因为经济实力的原因,没有使用煤炭的经济条件。再到现在大家都普遍使用天然气,也仍然有一些贫困地区依然无法享受到这一待遇。那么在未来,如果说氢能能够实现平价的话,我国的大部分居民都会有生活条件来使用如此清洁的可再生能源,这将会对大家的生活和各方面带来很多的便利,并且还会节省大家的金钱,对于提高我们国家的居民水平有很大的帮助。
近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间,东芝多位高管对澎湃新闻表示,除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外,东芝非常看好氢能在中国的发展前景。
放眼全球,日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出,到2030年要确立国内可再生能源制氢技术,构建国际氢能供应链,长期目标是利用碳捕获(CCS)技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言,用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能,无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。
日本能源转型历程
“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发,进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品,已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝(中国)有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示,早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下,该公司内部近十年间全面提升氢能体系,东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。
据介绍,东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合,启动时间不到5分钟,高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。
东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上
典型场景如东芝的新氢能综合应用中心,利用太阳能电解水制备氢气,并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样,不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳,而且,因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料,从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。
当突发灾难时,这套小型分布式能源亦可大显身手,作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。
纯氢固然样样好,但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解,上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。
张童表示,全球可再生能源快速发展,但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国,风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大,弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来,在需要时再调取,就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来,制出来的氢完全是绿色的。”
他认为,在该领域,东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累,目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段,东芝呼吁政府对全行业予以政策支持,鼓励更多企业参与氢能产业链的完善,并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下,氢能成本才能随着规模化效应快速下降。
氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场,使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求,并联合中国合作伙伴一起开拓市场。
实际上,东芝对于“终极能源解决方案”的认识,在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者,旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因,东芝最终选择剥离核电资产。
今年10月,日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布,日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前,日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。
“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声,很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道,福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前,日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能,但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增,欧洲主要国家纷纷选择弃核。
宫崎洋一称,除了重点业务氢能之外,目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术,可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言,在水电领域,东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队,已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机;光伏领域,东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用,住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用;地热领域,东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备,以设备容量计处于全球第一。
福岛氢能研究基地(FH2R)
在日本国立的新能源产业技术综合开发机构(NEDO)牵头下,东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地(FH2R)已于今年2月底建成。
FH2R系统概览
该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置,正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统,还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。
校对:刘威
制氢技术有:
1.煤制氢
这是当前成本最低的制氢方式,我国实现大规模制氢的首选技术。我国当前的氢气源生产结构仍以煤为主。根据中国煤炭工业协会公开数据显示,2020年中国氢气产量超过2500万吨,其中煤制氢所产氢气占62%、天然气制氢占19%,工业副产气制氢占18%,电解水制氢仅占1%左右。在中国,煤气化制氢适用于大规模制氢,由于原材料煤炭资源丰富,价格较为低廉,已经具备了一定的经济性优势和规模效益。
2.天然气制氢
全球氢气主要来源为天然气,天然气制氢发展潜力大。天然气制氢是北美、中东等地区普遍采用的制氢路线。工业上由天然气制氢的技术主要有蒸汽转化法、部分氧化法以及天然气催化裂解制氢。天然气制氢发展潜力大,但目前存在资源约束和成本较高的问题。
3.石油制氢
多应用在石化行业,石油制氢原料通常不直接用石油制氢,而用石油初步裂解后的产品,如石脑油、重油、石油焦以及炼厂干气制氢。采用炼油副产品石脑油、重质油、石油焦和炼厂干气制氢,在制氢成本上并不具有优势。如果将这些原料用于炼油深加工可以发挥更大的经济效益,因此,不建议将炼油副产品制氢作为炼油厂制氢的发展方向,而应该考虑可再生能源制得的氢气。
4.甲醇制氢
甲醇制氢装置规模灵活,但稳定性、可靠性差。绿色甲醇能量密度高,是理想的液体能源储运方式。利用可再生能源发电制取绿氢,再和二氧化碳结合生成方便储运的绿色甲醇,是通向零碳排放的重要路径。
制氢技术的特点:
1.天然气制氢:虽然适用范围广,但是原料利用率低,工艺复杂,操作难度高,并且生成物中的二氧化碳等温室气体使之环保性降低。
2.工业尾气制氢:利用工业产品副产物,成本较低。但是以焦炉气制氢为例,不仅受制于原料的供应,建设地点需依靠焦化企业,而且原料具有污染性。
3.电解水制氢:产品纯度高、无污染,但是高成本了限制其推广。
4.光解水与生物质制氢:技术尚未成熟,实现商业化还需一定的时间。
3月23日,国家发改委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》。规划明确,氢能是未来国家能源体系的重要组成部分和用能终端实现绿色低碳转型的重要载体,氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。
根据规划,到2025年,形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,产业创新能力显著提高,基本掌握核心技术和制造工艺,初步建立较为完整的供应链和产业体系。燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分, 实现二氧化碳减排100-200万吨/年。
到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,产业布局合理有序,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑碳达峰目标实现。
到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升,对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。
规划提出,立足本地氢能供应能力、产业环境和市场空间等基础条件,结合道路运输行业发展特点,重点推进氢燃料电池中重型车辆应用,有序拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间,逐步建立燃料电池电动汽车与锂电池纯电动汽车的互补发展模式。积极探索燃料电池在船舶、航空器等领域的应用,推动大型氢能航空器研发,不断提升交通领域氢能应用市场规模。
易车讯 3月23日,国家发展改革委、国家能源局联合印发 《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,《规划》明确了氢的能源属性,是未来国家能源体系的组成部分,充分发挥氢能清洁低碳特点,推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。同时,明确氢能是战略性新兴产业的重点方向,是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。
《规划》提出了氢能产业发展各阶段目标:到2025年,基本掌握核心技术和制造工艺,燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站,可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,实现二氧化碳减排100-200万吨/年。到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,有力支撑碳达峰目标实现。到2035年,形成氢能多元应用生态,可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。
《规划》部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措:一是系统构建氢能产业创新体系。聚焦重点领域和关键环节,着力打造产业创新支撑平台,持续提升核心技术能力,推动专业人才队伍建设。二是统筹建设氢能基础设施。因地制宜布局制氢设施,稳步构建储运体系和加氢网络。三是有序推进氢能多元化应用,包括交通、工业等领域,探索形成商业化发展路径。四是建立健全氢能政策和制度保障体系,完善氢能产业标准,加强全链条安全监管。
1、用碱性电解槽制氢
碱性电解槽主要由电源、电解槽、电解液、阴极、阳极和隔膜组成。电解液为氢氧化钾溶液(KOH),浓度为20%~30%;隔膜主要由石棉构成,主要起分离气体的作用,而两个电极主要由金属合金构成。
它的主要工作原理是:在阴极,水分子被分解成氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。氢离子得到电子产生氢原子,进而产生氢分子(H2);离子(OH-)在阳极和阳极之间电场力的作用下穿过多孔隔膜,到达阳极,在那里失去电子生成水分子和氧分子。
电解槽内的导电介质为氢氧化钾水溶液,两极室的隔板为航天电解设备的优质隔膜,与端板一体的耐腐蚀、传质良好的栅电极形成电解槽。对两极施加直流电后,水分子立即在电解槽的两极发生电化学反应,在阳极产生氧气,在阴极产生氢气。反应式如下: 阳极:2OH--2e → H2O+1/2O2↑ 阴极:2H2O +2e →2OH- +H2↑ 总反应式:2H2O → 2 H2↑ +O2↑
2. 高分子薄膜电解槽制氢
聚合物膜电解槽(PEM)制氢,有些地方也称为固体聚合物电解质(SPE),用于水电解制氢。这个原理不需要电解液,只需要纯水,比碱性电解槽更安全。电解槽效率可达85%以上。然而,由于在电极处使用铂和其他贵金属,因此薄膜材料也是昂贵的材料。 PEM电解槽目前难以大规模投入使用。
其主要工作原理是:向膜电极组件供给去离子水,在阳极侧发生氧、氢离子和电子反应;电子通过电路转移到阴极,氢离子以水合(H+XH2O)的形式通过离子交换膜到达阴极;
制氢技术
化石能源制氢技术相对成熟,可满足大规模用氢需求;制氢技术正在转向可再生能源制氢。
工业制氢技术主要包括以煤、天然气、石油等为原料催化重整制氢,氯碱、钢铁、焦化、生物质气化或垃圾填埋气等工业副产品制氢生物制氢,利用电网供电或未来直接利用可再生能源电解水制氢;处于实验室阶段但潜力巨大的有光催化分解水、高温热化学裂解水、微生物催化等先进制氢技术。
催化重整、工业副产品和生物质制氢是目前氢气的主要来源,但存在二氧化碳排放问题。通过电解可再生能源的水产生的氢气可以获得零排放的氢气。电解制氢可分为碱性电解(AEC)、固体聚合物电解(SPE)和固体氧化物电解(SOEC)。
灰氢
灰氢,是通过化石燃料(例如石油、天然气、煤炭等)燃烧产生的氢气,在生产过程中会有二氧化碳等排放。目前,市面上绝大多数氢气是灰氢,约占当今全球氢气产量的95%左右。
灰氢的生产成本较低,制氢技术较为简单,而且所需设备、占用场地都较少,生产规模偏小。
蓝氢
蓝氢,是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成。虽然天然气也属于化石燃料,在生产蓝氢时也会产生温室气体,但由于使用了碳捕捉、利用与储存(CCUS)等先进技术,温室气体被捕获,减轻了对地球环境的影响,实现了低排放生产。
绿氢
绿氢,是通过使用再生能源(例如太阳能、风能、核能等)制造的氢气,例如通过可再生能源发电进行电解水制氢,在生产绿氢的过程中,完全没有碳排放。
绿氢是氢能利用的理想形态,但受到目前技术及制造成本的限制,绿氢实现大规模应用还需要时间。
氢能(Hydrogen Energy)是指氢和氧进行化学反应释放出的化学能,是一种清洁的二次能源,具有能量密度大、零污染、零碳排等优点,被誉为21世纪的“终极能源”。
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源,有助于解决能源危机、环境污染等问题,是人类的战略能源发展方向。
氢具有高挥发性、高能量,是能源载体和燃料,同时氢在工业生产中也有广泛应用。现在工业每年用氢量为5500亿立方米,氢气与其它物质一起用来制造氨水和化肥,同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊接、气象气球探测及食品工业中。而液态氢可以作为火箭燃料。
氢能的主要优点有:
燃烧热值高,燃烧同等质量的氢产生的热量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水,是世界上最干净的能源。资源丰富,氢气可以由水制取,而水是地球上最为丰富的资源,演绎了自然物质循环利用、持续发展的经典过程。
那么有没有电动 汽车 的替代方案呢?丰田用氢燃料 汽车 给出了答案。
早在1992年,丰田就开始氢燃料电池 汽车 的研究,直到20年后的2014年,丰田20年磨一剑的氢燃料电池 汽车 第一代“Mirai”在日本全球首发。“Mirai”寓意未来的意思,这表明丰田认为这款车才是代表未来的车型。这款车在全球共售出了1万台。
去年,丰田又推出了第二代的Mirai,这款车与雷克萨斯LS同平台打造,但价格却比LS便宜的多,动力方面可以输出134kW(182PS)的最大功率和300N·m的峰值扭矩,最高时速更是达到了175km/h。这款车分为两种续航版本,高续航版本可以实现充氢三分钟,续航850KM。此外,这款车还可以连接家庭电器输出最高9000W的电源输出,简单来说可以负载2-3台空调。
Mirai目前已经在美国和日本上市,关于氢能源 汽车 ,网络上有很多的质疑和误解,今天我们就来通过丰田Mirai这款车,聊聊氢燃料 汽车 到底是不是未来。
第二代Mirai率先在日本本土和美国地区上市,未来将会全球发售,很多人关心氢燃料 汽车 的价格,第二代的Mirai其实官方售价比较高,在日本是710-805万日元(折合人民币44.5-50.5万元),但是日本政府给这款车提供环保车减税、环保绩效折扣、绿化补贴和CEV补贴,加起来补贴后的价格是36.05-42.06万,在美国的售价为4.95-6.60万美元(折合人民币32.3-43.1万元)。很多人觉得价格依然偏高,但是要知道这款车是和雷克萨斯LS同平台打造的,这款车长宽高分别为4975/1885/1470毫米,轴距2920毫米,是一款中大型车,其售价比雷克萨斯LS还是要低一点。而且从外观内饰来看,Mirai是一款豪华感比较强的车型。
另外,在美国你也可以选择租用这辆车,入门车型月租价格为499美元(3260元)起。并且,购车和租车的用户都可以获得六年免费氢气燃料或1.5万美元(9.8万元)现金补贴。如果你选择现金补贴,相当于以22,5万元的裸车价格买到这样一款中大型的氢燃料 汽车 ,这个价格可以说是相当良心了。
那么很多人就要问了,我买了这款车到哪去加氢呢?其实在日本的全境,和美国的西海岸,加氢都是比较方便的。日本本土有超过133座加氢站,全国各个主要大城市都有,数量位居全球第一,而美国有87座加氢站,而截至今年11月,中国共建有加氢站104座,超越德国,位居全球第二。按照《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测,2025年中国将建成200座加氢站,2050年,加氢站数量将超过1万座。
氢燃料 汽车 使用成本高不高呢?丰田Mirai有三个储氢罐,一共可装载5.6kg氢气,根据最新的数据,日本的氢燃料目前每千克的售价是71元人民币,每公里的成本大约是0.46元,基本上和国内的汽油车差不多了。而且比日本的汽油车使用起来要便宜点,因为日本的汽油价格目前高达130.8日元,相当于8.2元人民币,比国内的油价贵了差不多50%,在日本开氢燃料 汽车 ,是比开汽油车更便宜的。
另外,丰田对于美国的Mirai提供三年免费保养,和10年24万公里的免费保修,对日本国内的Mirai提供5年10万公里的免费保修,非常类似于雷克萨斯,从使用成本来说,在日本开Mirai要比燃油车更划算。
氢气的安全性问题,也是一个争议非常大的问题,很多人说氢燃料 汽车 就是小型氢弹,还有人说氢气不稳定非常容易爆炸,其实都是反智言论而已。氢弹要是这么简单,为什么印度至今还在苦苦研究?
实际上,如果在开阔地带,氢气要比汽油更安全,第一点是因为Mirai上的氢气都是储存在由碳纤维和凯夫拉材质制成的储氢罐里,这种储氢罐可以抵挡手枪的子弹,里面的氢气很难外泄。第二点是这款车有着比较完善的安全措施,车辆着火的情况下,有止逆阀式的易熔塞泄压阀会迅速排出氢气。第三点是氢气的密度低 逸散速度更快,不会沉积,不易形成可爆炸的气雾,一旦泄露马上会上升,只要通风良好,一般不会爆炸。且其泄露能量和爆炸当量较低,氢气的爆炸能量是常见燃气中最低的,仅为汽油气的1/22。
日本曾有实验室进行过一次“着火”实验,测试了汽油车在漏油和氢燃料电池车在漏气的情况下的安全性,汽油车很快就猛烈燃烧,而氢气则是在车顶上方燃烧,不会烧到车辆,而且一分半钟以后,火焰就熄灭了,足以可见氢气的安全性。
丰田的氢燃料 汽车 已经在美国上市,要知道美国人是最惜命的,别克GL8禁售、大众在美国根本不敢减配,如果安全性很差,Mirai有可能获得上市许可吗?
那么这些氢气从哪里来呢?是不是要花费电能制氢,再把氢气转化为电能,是不是脱裤子放屁多此一举呢?其实氢气的来源有很多种。
第一种是工业副产品,我国炼焦企业、钢铁厂和氯碱工业每年都会副产数百万吨氢气。第二种是可再生能源制氢,比如说用太阳能、风电、水电制氢,因为低谷期的电能是用不完的,如果不用也是白白流失了,不如用来制氢把这些能量保存下来。第三是利用化学能源制氢,比如说煤和天然气裂解制氢,这种制氢方式的成本并不高。
目前在研发氢燃料 汽车 的只有丰田、本田、现代以及宝马,为什么其他车企不跟进呢?
原本就是这玩意研发太难了,丰田搞了20年,才能做出如今的Mirai,研发氢燃料 汽车 相当于换了一个赛道,之前在燃油车和电动车上的技术积累基本上成为了废纸,对于很多车企来说一是资金成本太高,二是大企业往往就是转身较慢。
而日本则非常有忧患意识,因为日本90%的石油需求依赖进口,在这样的情况下,发展新能源成为了必然,而日本四面环海,最不缺的就是水资源。也就是在这样的情况下,日本在近30年前就开始了氢燃料 汽车 的研究。
目前,组织氢燃料 汽车 普及最大的障碍,其实不是安全、不是制氢成本、也不是使用成本,而是氢气的运输和存储,这才是氢燃料未能大规模普及的最重要的原因。
目前主要是高压气罐、液态罐以及固体罐三种方式运输氢气,但是这种方式要么运输的数量有限,要么运输成本比较高,都难以大规模普及,因此日本的加氢站很多都是采取现场制氢、储氢,不存在运输过程。但是这样做也会存在建造加氢站成本过高的问题,建造一座于200公斤的加氢站往往成本都在1000万元以上。
但是一旦氢气的储存和运输问题解决,氢气的发展将会顺利的多,至于氢气的制取成本和氢燃料 汽车 的制造成本,都会因为规模化而不断降低。根据预测,到2025年,氢气售价要降低到28元/kg。
而很多人担心的,氢气需要使用贵金属铂作为催化剂的问题,目前铂金催化剂发展趋势是低铂和无铂路线,本田的Clarity单车催化剂所需的铂已经降至10g左右,未来氢燃料 汽车 将只需要3-8克的铂,和柴油车尾气净化催化剂的使用量相当。
尽管目前,氢燃料 汽车 依然存在制造成本较高、加氢站较少等这样那样的问题,但是氢燃料 汽车 无疑将会为我们提供一种替代方案,相比将全部的鸡蛋都放在电动 汽车 的篮子里要强得多,并且,氢燃料技术一旦突破,其发展潜力要远高于电动 汽车 。未来的一段时间,电动 汽车 和氢燃料 汽车 将会处于互补状态,电动 汽车 用在乘用车,燃料电池用于商用车。
我国目前也在悄然布局氢燃料电池领域,按照《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》和《“十三五”国家 科技 创新规划》,2030年,我国要建成1000座加氢站,燃料电池车辆保有量要达到200万辆,2050年,要建成超过1万座加氢站,氢能和电能究竟谁才是属于未来的能源,不出20年便能见分晓,我们不妨拭目以待。