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氢燃料电池在未来会有大发展么?与锂电池相比较谁会成为主流?

日期:2022-09-27    来源:非专业车评

国际充换电网

2022
09/27
13:54
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关键词: 氢燃料电池 电解水制氢 制氢技术

氢燃料电池在未来会有发展,但不一定非得是“大有发展”,且有所发展的领域也并非一定是汽车行业,可能会在其它行业也会有所普及。在评价一种技术、理念时,没必要去过分夸大,同样也不必去贬低。这个世界存在的技术太多、太多,但并非所有的新型技术、理念都要成为主流。

所以看待氢燃料电池在未来的潜力,不要过分的主观,氢燃料电池的优势是什么,又有哪些劣势?这些问题都要去思考。不可否认氢燃料电池在未来可能在很多领域去发挥作用,但所发挥的作用能有多大,其实就很难说了。这实际上并不是技术或技术普类的问题,确切地说锂电池、氢燃料电池等等技术理念是离不开一个国家的能源结构作为依托的。

能源结构可以直接决定“用能方式”,也就是说一个国家原油多,那么汽油、柴油的价格成本就低,那么汽油、柴油就是最主要的用能方式。如果一个国家核电站多,那么经济实惠的核电就是主要的用能方式,那么则可以利用核电去实现很多理念,比如利用核电去电解海水获得氢。同理如果一个国家天然气储量大,那么天然气就可以成为主要用能方式,那么则可以大量推进车辆的油改气进程。

所以什么是能源结构?白话讲其实就是我们最主要的用能方式要具备成本低廉、供给稳定安全的绝对优势,当然如果这种能源足够清洁那就是锦上添花了。所以在能源结构与清洁环保的博弈下,能源结构的稳定、安全是核心问题,环保与否是后话。比如咱们的原油、天然气都比较依赖进口,原油进口占比已超过了70%。

原油进口拉高成本是一方面问题,而另一方面则是原油大量依赖进口对能源安全会造成一定的隐患,70%原油进口一旦被限制会造成什么样的后果不必多说吧。所以现如今大力普及纯电汽车的目的在于用煤电、水电或核电取代汽油、柴油,因为我们的煤炭资源非常丰富,所以用电车取代油车对能源安全有很大的好处,也可以调整现有的能源结构从而摆脱对进口原油的依赖。

氢燃料电池的潜力有多大?

氢燃料电池的潜力有多大?实际上这个问题很简单,关键就在于获得氢能源所需要投入的成本。成本越高、氢能源的潜力越小,反之则潜力越大。那如何获取氢?成本可控的方式是利用核电去电解海水来获得氢,另一种方式则是利用褐煤(品质最低的煤,很难销售、出口的煤)。核电站的建设成本非常高,远比火力发电厂要高,但发电成本却非常低。

就目前来看国际市场的低浓缩铀价格便宜且很稳定,1吨低浓缩铀的能量约等于5万吨重油所蕴含的能量。所以如果有现成的足量核电站,那么利用核电去制备氢气是很理想的选择。日本好多年前曾大力推进氢燃料电池其实也是押宝核电,日本国土面积很小却拥有57座核电站(2018年统计数据)。美国的面积是日本的25倍以上,也仅仅有97座核电站。所以日本之所以在很多年前就开始大力推动氢燃料电池,原因就在于可利用核电获得成本足够低的氢。

这就是日本把氢能源看作是摆脱煤炭、原油及天然气进口的关键。要知道即便不研发氢燃料电池技术,这些核电站也依然都已经建成投产。核电在满足日常所需、工业生产后的富余用来制备氢气,在某种角度上看接近0成本。也就是说日本完全是在拿发电过程中所剩余的副产品去制造氢气,成本是非常低廉的。因为建这些核电站最初的目的并不是为了制备氢气,而不制造氢气、富余的电也浪费掉了。

氢燃料电池的普及、发展需要得天独厚的环境

写到这各位也该明白,日本之所以从上世纪90年代初开始大力发展氢能源、氢燃料电池的初衷也是为了改变能源结构,摆脱对天然气、原油、煤炭的进口局面。因为有现成的多座核电站,所以日本敢用电驱电解水来获得氢,实际上这种制备方式并不划算,但与其让富余的电量白白浪费,用来制备氢气到是一个不错的想法。

所以氢燃料电池会有大发展么?会在汽车行业有大发展么?这就需要看我们现有的能源结构是否能支撑起大量的氢气制备。如果用煤电、水电或褐煤制氢的成本比直接用电还要高,那么氢燃料电池会有大发展么?发展肯定有,但一定不会大。说到底所谓新能源的博弈,比拼的终究是成本与稳定。所以对我们而言锂电池在未来更有潜力、也更有发展。

所以发展新能源的本质就是改变旧的能源结构,“新”的意义是能源结构,而非能量的形式。这就好比很多朋友都疑惑,电能都出现几百年了,为啥叫新能源呢?所以新能源所指的就是全新的能源结构,将电作为未来主要的用能方式,从而摆脱对进口原油、天然气的依赖,从而摆脱旧的能源结构,这才是新能源的本质。本质是能源安全、成本更低廉,至于环保与否则起到了一定的锦上添花作用。

所以氢燃料电池在未来以及未来的汽车行业必然会有发展,但很难有大发展。氢燃料电池完全可以视作是另外一条调整能源结构的路径,我们当然要尝试、也有足够的理由去投入资金进行研发,但是不是能普及或大发展则主要看制备氢的成本。如果未来没有大的制氢技术革新,不能大幅度降低制备氢的成本,那么还是直接用电吧。实际上日本在福岛地震后,氢能源的发展也停滞不前,很多日系车企也开始迷茫。

因为几乎所有的核电站被关停,用来制备氢气的副产品没了,制氢成本大幅度提高,那么氢燃料电池的使用就不划算了。当然会有第二套方案,比如川崎重工在澳大利亚利用难以出口的褐煤制造氢气,但依然不如用核电的富余制氢划算。所以请理性看待氢燃料电池,它仅仅是未来新能源领域发展的一个方向,但它不具备成为主流的先天优势,所以并不是所有的地区都适合发展氢燃料电池的。

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