我国可再生能源制氢有望2030年实现平价，氢能源是什么

原因：

1、氢能的优势在于制取、储运便利，相对环保。氢能来源广泛, 除了以化石燃料制氢外，还可利用风电、太阳能等通过电解水形式制氢。

2、储运相对 便利，氢可以气、液态存储于高压罐中,也可以固态存储于储氢材料中。

3、相对绿色环保，氢能的燃烧产物是水，在使用可再生能源制氢的前提下能实现零碳排放，而传统化。

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。

1、合金储氢材料

在一定温度和氢气压力下，能可逆地大量吸收、储存和释放氢气的金属间化合物。

按储氢合金金属组成元素的数目划分，可分为：二元系、三元系和多元系；按储氢合金材料的主要金属元素区分，可分为：稀土系、镁系、钛系、钒基固溶体、锆系等；而组成储氢合金的金属可分为吸氢类(用A表示)和不吸氢类(用B表示)，据此又可将储氢合金分为：AB5型、AB2型、AB型、A2B型。

2、无机物及有机物储氢材料

有机物储氢技术始于 20 世纪 80 年代。有机物储氢是借助不饱和液体有机物与氢的一对可逆反应，即利用催化加氢和脱氢的可逆反应来实现。加氢反应实现氢的储存(化学键合)，脱氢反应实现氢的释放。

3、纳米储氢材料

纳米材料由于具有量子尺寸效应、小尺寸效应及表面效应，呈现出许多特有的物理、化学性质， 成为物理、化学、材料等学科研究的前沿领域。储氢合金纳米化后同样出现了许多新的热力学和动力学特性， 如活化性能明显提高， 具有更高的氢扩散系数和优良的吸放氢动力学性能。

4、碳质材料储氢

吸附储氢具有安全可靠和储存效率高等优点。而在吸附储氢的材料中，碳质材料是最好的吸附剂，不仅对少数的气体杂质不敏感，而且可反复使用。碳质储氢材料主要是高比表面积活性炭（AC）、石墨纳米纤维(GNF)、碳纳米管(CNT)。

5、配位氢化物储氢

配位氢化物储氢是利用碱金属(Li、Na、K等)或碱土金属(Mg、Ca等)与第三主族元素可与氢形成配位氢化物的性质。其与金属氢化物之间的主要区别在于吸氢过程中向离子或共价化合物的转变，而金属氢化物中的氢以原子状态储存于合金中。

6、水合物储氢

气体水合物，又称孔穴形水合物，是一种类冰状晶体，由水分子通过氢键形成的主体空穴在很弱的范德华力作用下包含客体分子组成。

扩展资料

氢气可以用作燃料，具有下列特点:

优点

1、资源丰富。以水为原料，电解便可获得。水资源在地球上相对主要燃料石油，煤也较丰富。

2、热值高。氢燃烧的热值高居各种燃料之冠，据测定，每千克氢燃烧放出的热量为1.4*10^8J，为石油热值的3倍多。因此，它贮存体积小，携带量大，行程远。

3、氢为燃料最洁净。氢的燃烧产物是水，对环境不产生任何污染。

缺点

氢气要安全储藏和运输并不容易，它重量轻、难捉摸、扩散速度快，需低温液化，会导致阀门堵塞并形成不必要的压力。

参考资料来源：百度百科-氢气

参考资料来源：百度百科-储氢材料

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。

氢气是可再生能源，常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即氢气在1标准大气压和0℃，氢气的密度为0.089g/L。

一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类型。再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽，用之不竭的能源，不需要人力参与便会自动再生，是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源。

氢气(H2)最早于16世纪初被人工制备，当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年，亨利·卡文迪许发现氢元素，氢气燃烧生成水(2H₂+O₂点燃=2H₂O)，拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为“hydrogenium”（“生成水的物质”之意，“hydro”是“水”，“gen”是“生成”，“ium”是元素通用后缀）。19世纪50年代英国医生合信(B.Hobson）编写《博物新编》(1855 年）时，把“hydrogen”翻译为“轻气”，意为最轻气体。

工业上一般从天然气或水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中，造成“氢脆”现象，使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料（如蒙耐尔合金），设计也更加复杂。

氢能是一种完全清洁的新能源和可再生能源。它是利用化石燃料、核能和可再生能源等来生产氢气，氢气可直接用作燃料，也可通过燃料电池通过电化学反应直接转换成电能，用于发电及交通运输等，还可用作各种能源的中间载体。氢作为燃料用于交通运输、热能和动力生产中时，具有高效率、高效益的特点，而且氢反应的产物是水和热，是真正意义上的清洁能源和可持续能源，这对能源可持续性利用、环境保护、降低空气污染与大气温室效应方面将产生革命性的影响。氢可作为一种储备的能源，如果利用丰富的过剩电能实现电解水制氢，可以建独立的氢供应站，不必区域联网。因此，氢与可再生一次能源相结合可以满足未来能源的所有需求。目前，以美国为

代表的世界各国正以前所未有的速度和力度加强对氢能和燃料

(a) 不可持续能源系统 （b）可持续能源系统

图1 可持续和不可持续能源系统示意图

电池的研发，积极建构一个“氢能经济”的未来。需要指出的是，氢能不是“一次能源”。目前，氢的制备技术一般分两种：一种是以煤炭、石油、天然气等碳氢化合物为原料，采用蒸汽重整法制备。这种方式有利于解决现有城市环境污染问题，将污染源集中处理，但这种方式不能实现未来能源的可持续发展。另一种则是利用太阳能、水能等可再生能源，从水、生物质来大量制备。这种制备技术才能从真正意义上实现能源的可持续发展。

氢能是集中式可再生能源大规模、长周期存储的最佳途径。氢气可以从天然气、煤炭、生物质、废弃材料(例如塑胶)、水分子中实现零碳排放制取。我国具备大规模制氢潜力，氢气有望替代非电能源需求。

我国主要使用煤制氢技术路线

目前制氢技术路线按原料来源主要分为化石原料制氢、化工原料制氢、工业尾气制氢和电解水制氢几种。常规的制氢技术路线中以传统化石能源制氢为主，全球范围内主要是使用天然气制氢，我国由于煤炭资源比较丰富，因此主要使用煤制氢技术路线，占全国制氢技术的60%以上。

煤制氢成本最低，电解制氢成本有较大下降空间

我国制氢企业集中于煤制氢和化工工业副产氢

从目前的几种制氢技术来看，新型技术制氢处于概念阶段，技术不成熟尚停留于实验室阶段天然气制氢受制于我国天然气资源紧缺对外依存度较高以及定价等问题，暂时不适合用来制氢以支持氢能行业发展电解水制氢虽然技术相对较为成熟，但是成本高而且产量小，适合氢气需求量不大或氢燃料电池车应用规模小的地区或城市。

因此短时间内我国氢能产业发展的氢源主要将来自化石燃料制氢(煤制氢)和化工工业副产氢(焦炉气副产氢、氯碱副产、PDH即丙烷脱氢副产等)。

目前，国内仅涉及煤制氢的企业就有数十家，而且大部分的煤制氢项目为石化行业炼化配套。同时，在化工工业副产氢方面，无论是焦炉气副产氢气、氯碱工业副产氢气还是丙烷脱氢副产氢气，涉及到的企业多达百家。其中，主要的企业有国家能源集团、中国石化、美锦能源、万华化学等。

电解水制氢具备发展潜力

中国是世界第一产氢大国，目前全国氢气产量超过2000万吨，中国发展氢能产业具有较好的基础。从氢气供给来看，一般由企业购买煤炭、天然气、石油等制氢原料，利用自有设备制得氢气。

在现有的制氢技术中，使用煤或天然气制氢具有显著的成本优势，而且我国具有丰富的煤炭资源，目前化石能源是主要的氢气来源。但使用化石能源作为原料终究不可持续，并会产生新的污染。使用甲醇等化工原料制氢受上游产品约束，产量和价格浮动较大，难以形成稳定有效的氢能供给。使用工业尾气制氢同样存在原料少、来源不稳定的问题。

目前看来，可以支撑未来巨大氢能需求量，原料来源稳定的制氢方式应为电解水制氢。虽然目前由于成本太高，电解水在氢能制备产业中只占4%左右，与其它方式相比暂时不具备竞争优势。但如果能考虑利用我国每年大量不能上网的风能和光伏等可再生能源电力作为能源，可以极大地降低制氢用电成本，推动电解水技术推广使用，同时可有效解决可再生电力消纳问题。

更多数据可参考前瞻产业研究院《中国氢能源行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》。

氢能属于可再生能源，氢能是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢能是氢的化学能，氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，二次能源。工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等，但这些反应消耗的能量都大于其产生的能量。

可再生能源(英语:RenewableEnergy)为来自大自然的能源，例如太阳能、风力、潮汐能、地热能等，是取之不尽，用之不竭的能源，是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源，对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。