【壓縮機網(wǎng)】當前，多地地方政府布局氫能小鎮，將氫經(jīng)濟作為戰略?xún)?yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)并全力推動(dòng)。一些企業(yè)也瞄準時(shí)機轉型，朝氫能“撲了上去”。氫能作為一種綠色、清潔、無(wú)污染的新能源，在地方政府、資本與企業(yè)的合力下，氫能源領(lǐng)域投資呈現遍地開(kāi)花之勢。那么，氫能源領(lǐng)域投資熱點(diǎn)——氫燃料電池離我們生活還有多遠？
優(yōu)勢：氫資源充足
燃料電池的氫氣來(lái)源主要有天然氣制氫、煤制氫、甲醇制氫和電解水制氫等路線(xiàn)。這些路線(xiàn)在技術(shù)成熟度、成本方面表現各異。
北京低碳清潔能源研究所氫能研發(fā)部經(jīng)理何廣利表示，目前受技術(shù)限制，電解水制氫方式無(wú)法實(shí)現大規模工業(yè)化生產(chǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足燃料電池汽車(chē)的需求。天然氣制氫可以實(shí)現大規模工業(yè)化生產(chǎn)，但天然氣價(jià)格波動(dòng)劇烈，對企業(yè)制氫有較大影響。而煤制氫的工藝成熟，是當下主流制氫方式。
中國工程院院士、神華集團科技發(fā)展部總經(jīng)理顧大釗介紹，煤制氫每千克氫氣生產(chǎn)成本8元多，每千克氫氣的生產(chǎn)會(huì )排放出16千克二氧化碳，加上捕捉和封存這些二氧化碳的費用，煤制氫綜合成本在大概在12元～13元/千克氫。深圳伊騰得新能源有限公司高級工程師陳剛表示，甲醇重整制氫，氫氣的完全成本大概每千克也在10元以上。
中國工程院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員衣寶廉表示，目前我國焦爐煤氣、合成氨、甲醇、氯堿等行業(yè)每年副產(chǎn)氫近千萬(wàn)噸。衣寶廉表示，要采用副產(chǎn)氫或棄風(fēng)等電解水制氫，生產(chǎn)加上運氫費用，每千克氫的費用在20元左右；即使考慮加氫站的折舊費和運營(yíng)費，也不會(huì )高于30元/千克。轎車(chē)使用一千克氫可運行100千米，這與6～7升油相當，按現在的油價(jià)需40～45元。因此在我國有大量副產(chǎn)氫的優(yōu)勢下，燃料電池車(chē)大規模示范運行經(jīng)濟性有極大優(yōu)勢和盈利條件。
瓶頸：儲運技術(shù)難
產(chǎn)氫與用氫不在同一地方，將氫儲存和運輸到用氫地點(diǎn)——加氫站，是燃料電池車(chē)大規模應用的關(guān)鍵環(huán)節。
氫氣是世界上已知的密度z*小的氣體，一個(gè)中型燃料電池轎車(chē)運行500千米約需6千克氫作為燃料，在標準狀態(tài)下，這些氫氣的體積與車(chē)身的體積相當。由于體積過(guò)大，不能滿(mǎn)足應用，因此需提高氫的儲存密度。理想的儲氫方式不僅要求高儲氫密度，而且要求快速吸、放氫，在3～5分鐘內完成車(chē)載充氫，同時(shí)還要求使用壽命長(cháng)、安全性能好、價(jià)格成本低。目前，壓縮儲氫、液態(tài)儲氫是比較主流的方式。我國主要是高壓氣態(tài)儲氫，儲氫壓力主要有35兆帕和70兆帕兩個(gè)等級，即便加壓，容器中氫氣重量也非常有限，一輛載重35噸的氫氣運輸車(chē)，其容器中氫氣的重量只有幾百千克，運輸效率較低。同時(shí)，由于氫氣在儲存運輸過(guò)程中需要進(jìn)行壓縮或液化，耗能非常高。這些都使投資成本大幅增長(cháng)。加上氫氣本身具有危險性，不適宜長(cháng)期儲存。何廣利認為儲存與運輸成本高且存在安全隱患，成為了氫能源利用的一個(gè)關(guān)鍵瓶頸。
除此之外，液態(tài)儲氫能量密度高，但由于氫的臨界溫度極低，液化氫氣需深冷至-253℃以下，液化過(guò)程中需要消耗氫氣本身能量的30%，液態(tài)氫會(huì )“吸收”金屬容器生成氫化物，降低氫氣的純度，由于“氫脆”作用的存在，需要使用特殊材料，成本大大上升。中國工程院院士曹湘洪認為，當前壓縮儲氫、液化儲氫技術(shù)與裝備研究的重點(diǎn)是承壓70兆帕和90兆帕氫氣瓶用的低成本碳纖維材料生產(chǎn)技術(shù)和氫氣瓶制造工藝及裝備技術(shù)，高壓氫氣瓶及液氫儲罐使用壽命檢測評估技術(shù)。
固態(tài)儲氫成為當前研究的熱點(diǎn)，就是利用氫氣與儲氫材料之間發(fā)生物理或者化學(xué)變化進(jìn)行氫氣儲存的一種儲氫方式。不過(guò)該類(lèi)研究大多仍處于探索和改進(jìn)階段，對材料的規?；a(chǎn)以及循環(huán)利用還沒(méi)有系統深入的研究。
模式：推廣合建站
“現在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展z*大的障礙之一是基礎設施建設。”佛山市副市長(cháng)許國說(shuō)。
據了解，由于投資成本、安全、審批等多方面原因，與一些發(fā)達國家相比，中國的加氫站布局和建設仍處于緩慢起步階段。有業(yè)內人士認為，由于加氫站建設滯后，導致汽車(chē)制造商不愿意投資生產(chǎn)氫燃料電池車(chē)，因此造成惡性循環(huán)，影響燃料電池汽車(chē)商業(yè)化推廣。
不過(guò)，一種新模式的誕生，或許會(huì )助推加氫站建設。
近期，全國s*個(gè)加氫加油合建站——廣東南海加氫加油合建站開(kāi)建。中石化廣東石油分公司選定西樵樟坑（青龍）加油站和桂城吉祥加油站實(shí)施加氫加油合建站改造。將在原有加油站基礎上增設加氫功能，該合建站的合建形式為二級加油站與三級加氫站合建，合建后為一級加氫加油合建站。
在業(yè)內人士看來(lái)，這種利用現有加油站改造為加氫加油合建站的建設模式，將是推進(jìn)加氫站建設z*為快速、便捷和有效的途徑，也是我國加氫站建設全面趕超歐美和日本等z*為現實(shí)的捷徑。
事實(shí)上，合建站在技術(shù)層面已經(jīng)不成問(wèn)題，且已有國家標準。全國氫能標準化技術(shù)委員會(huì )委員韓武林表示，中國已經(jīng)建立發(fā)布了22項氫能標準，特別是加氫站的標準、使用安全規范、技術(shù)規范、儲氫系統的安全規范都有，只要按照國家標準嚴格執行就可以保證安全。
從成本上看，在加油站基礎上增設一個(gè)加氫裝置只要500萬(wàn)元，且不用重新規劃選址，而新建一座加氫能力大于200千克/天的加氫站費用約為1000萬(wàn)元。在氫能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化發(fā)展的早期，可實(shí)現”以油養氫、以油補氫“，并實(shí)現提前布局和搶占氫能資源的先機。同時(shí)，中石油、中石化也已意識到未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向是清潔能源車(chē)輛，有內在的積極性，站場(chǎng)原來(lái)的人員經(jīng)培訓就可變成加氫站工作人員，有效降低人力成本。
【壓縮機網(wǎng)】當前，多地地方政府布局氫能小鎮，將氫經(jīng)濟作為戰略?xún)?yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)并全力推動(dòng)。一些企業(yè)也瞄準時(shí)機轉型，朝氫能“撲了上去”。氫能作為一種綠色、清潔、無(wú)污染的新能源，在地方政府、資本與企業(yè)的合力下，氫能源領(lǐng)域投資呈現遍地開(kāi)花之勢。那么，氫能源領(lǐng)域投資熱點(diǎn)——氫燃料電池離我們生活還有多遠？
優(yōu)勢：氫資源充足
燃料電池的氫氣來(lái)源主要有天然氣制氫、煤制氫、甲醇制氫和電解水制氫等路線(xiàn)。這些路線(xiàn)在技術(shù)成熟度、成本方面表現各異。
北京低碳清潔能源研究所氫能研發(fā)部經(jīng)理何廣利表示，目前受技術(shù)限制，電解水制氫方式無(wú)法實(shí)現大規模工業(yè)化生產(chǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足燃料電池汽車(chē)的需求。天然氣制氫可以實(shí)現大規模工業(yè)化生產(chǎn)，但天然氣價(jià)格波動(dòng)劇烈，對企業(yè)制氫有較大影響。而煤制氫的工藝成熟，是當下主流制氫方式。
中國工程院院士、神華集團科技發(fā)展部總經(jīng)理顧大釗介紹，煤制氫每千克氫氣生產(chǎn)成本8元多，每千克氫氣的生產(chǎn)會(huì )排放出16千克二氧化碳，加上捕捉和封存這些二氧化碳的費用，煤制氫綜合成本在大概在12元～13元/千克氫。深圳伊騰得新能源有限公司高級工程師陳剛表示，甲醇重整制氫，氫氣的完全成本大概每千克也在10元以上。
中國工程院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員衣寶廉表示，目前我國焦爐煤氣、合成氨、甲醇、氯堿等行業(yè)每年副產(chǎn)氫近千萬(wàn)噸。衣寶廉表示，要采用副產(chǎn)氫或棄風(fēng)等電解水制氫，生產(chǎn)加上運氫費用，每千克氫的費用在20元左右；即使考慮加氫站的折舊費和運營(yíng)費，也不會(huì )高于30元/千克。轎車(chē)使用一千克氫可運行100千米，這與6～7升油相當，按現在的油價(jià)需40～45元。因此在我國有大量副產(chǎn)氫的優(yōu)勢下，燃料電池車(chē)大規模示范運行經(jīng)濟性有極大優(yōu)勢和盈利條件。
瓶頸：儲運技術(shù)難
產(chǎn)氫與用氫不在同一地方，將氫儲存和運輸到用氫地點(diǎn)——加氫站，是燃料電池車(chē)大規模應用的關(guān)鍵環(huán)節。
氫氣是世界上已知的密度z*小的氣體，一個(gè)中型燃料電池轎車(chē)運行500千米約需6千克氫作為燃料，在標準狀態(tài)下，這些氫氣的體積與車(chē)身的體積相當。由于體積過(guò)大，不能滿(mǎn)足應用，因此需提高氫的儲存密度。理想的儲氫方式不僅要求高儲氫密度，而且要求快速吸、放氫，在3～5分鐘內完成車(chē)載充氫，同時(shí)還要求使用壽命長(cháng)、安全性能好、價(jià)格成本低。目前，壓縮儲氫、液態(tài)儲氫是比較主流的方式。我國主要是高壓氣態(tài)儲氫，儲氫壓力主要有35兆帕和70兆帕兩個(gè)等級，即便加壓，容器中氫氣重量也非常有限，一輛載重35噸的氫氣運輸車(chē)，其容器中氫氣的重量只有幾百千克，運輸效率較低。同時(shí)，由于氫氣在儲存運輸過(guò)程中需要進(jìn)行壓縮或液化，耗能非常高。這些都使投資成本大幅增長(cháng)。加上氫氣本身具有危險性，不適宜長(cháng)期儲存。何廣利認為儲存與運輸成本高且存在安全隱患，成為了氫能源利用的一個(gè)關(guān)鍵瓶頸。
除此之外，液態(tài)儲氫能量密度高，但由于氫的臨界溫度極低，液化氫氣需深冷至-253℃以下，液化過(guò)程中需要消耗氫氣本身能量的30%，液態(tài)氫會(huì )“吸收”金屬容器生成氫化物，降低氫氣的純度，由于“氫脆”作用的存在，需要使用特殊材料，成本大大上升。中國工程院院士曹湘洪認為，當前壓縮儲氫、液化儲氫技術(shù)與裝備研究的重點(diǎn)是承壓70兆帕和90兆帕氫氣瓶用的低成本碳纖維材料生產(chǎn)技術(shù)和氫氣瓶制造工藝及裝備技術(shù)，高壓氫氣瓶及液氫儲罐使用壽命檢測評估技術(shù)。
固態(tài)儲氫成為當前研究的熱點(diǎn)，就是利用氫氣與儲氫材料之間發(fā)生物理或者化學(xué)變化進(jìn)行氫氣儲存的一種儲氫方式。不過(guò)該類(lèi)研究大多仍處于探索和改進(jìn)階段，對材料的規?；a(chǎn)以及循環(huán)利用還沒(méi)有系統深入的研究。
模式：推廣合建站
“現在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展z*大的障礙之一是基礎設施建設。”佛山市副市長(cháng)許國說(shuō)。
據了解，由于投資成本、安全、審批等多方面原因，與一些發(fā)達國家相比，中國的加氫站布局和建設仍處于緩慢起步階段。有業(yè)內人士認為，由于加氫站建設滯后，導致汽車(chē)制造商不愿意投資生產(chǎn)氫燃料電池車(chē)，因此造成惡性循環(huán)，影響燃料電池汽車(chē)商業(yè)化推廣。
不過(guò)，一種新模式的誕生，或許會(huì )助推加氫站建設。
近期，全國s*個(gè)加氫加油合建站——廣東南海加氫加油合建站開(kāi)建。中石化廣東石油分公司選定西樵樟坑（青龍）加油站和桂城吉祥加油站實(shí)施加氫加油合建站改造。將在原有加油站基礎上增設加氫功能，該合建站的合建形式為二級加油站與三級加氫站合建，合建后為一級加氫加油合建站。
在業(yè)內人士看來(lái)，這種利用現有加油站改造為加氫加油合建站的建設模式，將是推進(jìn)加氫站建設z*為快速、便捷和有效的途徑，也是我國加氫站建設全面趕超歐美和日本等z*為現實(shí)的捷徑。
事實(shí)上，合建站在技術(shù)層面已經(jīng)不成問(wèn)題，且已有國家標準。全國氫能標準化技術(shù)委員會(huì )委員韓武林表示，中國已經(jīng)建立發(fā)布了22項氫能標準，特別是加氫站的標準、使用安全規范、技術(shù)規范、儲氫系統的安全規范都有，只要按照國家標準嚴格執行就可以保證安全。
從成本上看，在加油站基礎上增設一個(gè)加氫裝置只要500萬(wàn)元，且不用重新規劃選址，而新建一座加氫能力大于200千克/天的加氫站費用約為1000萬(wàn)元。在氫能產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)化發(fā)展的早期，可實(shí)現”以油養氫、以油補氫“，并實(shí)現提前布局和搶占氫能資源的先機。同時(shí)，中石油、中石化也已意識到未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向是清潔能源車(chē)輛，有內在的積極性，站場(chǎng)原來(lái)的人員經(jīng)培訓就可變成加氫站工作人員，有效降低人力成本。
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