《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》指出,若要实现2060年碳中和目标,氢能将在重工业、运输、建筑供暖等难以脱碳的行业发挥重要作用。氢能源的“多元化应用”主要包含四个重点领域,这四个应用领域也是紧密相关,制氢、储氢、用氢环环相扣。

虽然在乘用车领域,氢燃料电池汽车已经输给了纯电动汽车。但氢气能量密度高、转化效率高,它燃烧产生的能量是同等重量石油的3倍,煤炭的4倍,电化学反应中,化学能转化为电能的效率超过80%。所以在中重型车辆、大巴、卡车等新能源客货车辆、船舶、航空器等,氢能源将更有优势。

加氢站将迎来快速增长

我国目标到2025年,建成至少1000座加氢站,2020-2025年复合增速53%。截至2021年底,国内共建成加氢站207座,其中2021年加氢站新增了100座。广东省以36座位居第一,河北省和山东省并列第二,各21座。而在2021年新建成的100座加氢站中,河北省以14座的增量位列第一,湖北省、山东省紧随其后。

加氢站数量少,主要在于未实现产业化、没有规模效益,即便这几年成本不断下降,但投建成本依旧非常高。2022年5月,上市公司杭氧股份发布公告称,将建设并运营1套 4000N m/h氢气提纯装置及1座 6000KG/天加氢站,投资约7000万元。点击了解加氢站成本分析>>>

制氢是氢能源发展的绊脚石

氢能源致命缺点在于制氢的成本高,经济效益及环保效益低。氢气是二次能源,不能再自然界中拿来即用。根据2020年的数据显示,中国氢气制取还是以“灰氢”为主,“蓝氢”为辅,“绿氢”占比过低。煤炭制氢、天然气制氢、工业副产制氢分别占比达62%、19%、18%。

“灰氢”即利用化石燃料石油、天然气和煤制取氢气的方式,该方式目前成本最低、效率最高,但无法达到减碳的作用;

“蓝氢”则是在“灰氢”基础上,加配碳捕捉和碳封存技术(CCS 技术),以此降低碳排放,但由于加配了设备,让成本有所增加;

“绿氢”主要是利用电解水制氢,这种方式需要大量的电能,制氢过程完全没有碳排放,但成本较高。不过为了实现碳排放,在没有其他技术出现前,该方式会慢慢地成为制氢主流方法。点击了解制氢成本分析>>>

在多种制氢方式中,通过光的照射制氢,曾被寄予很高期望。利用催化剂,把水分解成氢气和氧气。阳光和水在地球轻易可用,光解水的制氢方式,过程也很环保,但缺点就是效率太低,仅有10%。目前,大家还在制氢工艺上继续深研,如能有效降低制氢成本,氢能源才能实现遍地开花。