全球最大氢气生产企业美国空气产品公司(Air Products)准备2022年在浙江嘉兴海盐建造国内最大商用液氢工厂。作为进博会上的重大签约项目,能够准确的看出氢能源对于未来工业尤其汽车行业的重要性。汽车电气化瓶颈较为显著,燃料电池作为可替代方案成为重要研究方向之一;进博会上,多家公司也带来了自己主打的氢能源汽车,展示未来发展方向。
工业上制氢大概来自五个方面:副产品氢气、化石燃料制氢、电解水、生物能源制氢以及太阳能。金属冶炼过程中常常会产生副产品氢气,纯度偏低;化石燃料,生物能源和太阳能制氢类似于发电,能源消耗较大。现有的制氢技术仍属于起步阶段,氢气制备少,能源消耗大。
相比制氢,运输与存储的技术更为老旧,高压氢气/液氢运输与百年前战争期间并无差别。其主要有以下几大缺点:1. 氢气在高压气态或液态方式下,体积单位体积内的包含的能量低;2. 通过车载运输,极易受到颠簸,震动的影响;3. 氢气转运过程中,管道内会产生“氢脆”现象。因此,氢气的运输与存储安全风险隐患巨大。
Air Products是全球最大的氢气生产商和氢能基础设施制造企业,也是美国市值最大的化工企业之一。该公司与20多个国家研究超过300个氢燃料项目,与多家汽车公司形成燃料电池方面的战略研究。在嘉兴工厂之前,Air Products已经在美国得克萨斯州,加州,加拿大安大略省,荷兰鹿特丹以及日本建立了制氢工厂;生产和储备技术较为成熟。
氢气生产,存储和运输困难重重,不过随着全球巨头的加入,技术的提升,氢能源电池预计会迎来重大发展。
目前我国已有部分地区试点使用氢燃料电池公交车,不过车辆价格和燃料成本比较高。同等配置的纯电动公交车为100万元左右,而燃料电池公交车超过250万;氢气每公斤价格为60-70元(补贴后为40元/公斤),这样的价格对于燃油车毫无优势(每公斤低于40元才能与柴油车相当)。
不过,随企业投入加大,燃料成本降低,氢燃料电池会在商业领域逐步扩大。进博会期间,丰田,本田和现代都带来了燃料电池模组以及燃料电池商用车,丰田氢燃料电池版柯斯达预计会很快投入团体应用,而现代XCIENT Fuel Cell作为全球首款氢动力重卡也将会试点在部分物流公司。
氢燃料电池从理论层面解决了纯电车诸多缺点和使用局限;但是,氢能源在二战后发展较为缓慢,生产,存储和运输的缺点很明显,安全风险隐患巨大;此外,燃料电池汽车制造和使用成本高,导致商用化较为困难。不过,根据新能源汽车指导方针,2050年氢气需求预测将达6000万吨,因此,商用化需要更多技术投入以及行业头部企业的支持;届时,电动车将顺理成章取代燃油车。
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