谈动力电池与氢能源技术：或许多一个选择也好
- 来源：盖世汽车网
- 2018/12/8 8:46:50
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【中国智能制造网 技术前沿】说到制氢的方式，其实有许多种。目前，主要使用的方式有伴生氢、化石燃料制氢、电解水、生物制氢、光解水制氢等。
日前，在江苏召开的第三届氢能与燃料电池汽车大会上，长城汽车宣布入股德国加氢站运营商H2 MOBILITY，并表示将与其共同推进欧洲、中国乃至的氢能源基础设施建设。
消息一出，立刻吸引了业界的目光，同时也将氢能这一新能源再次推到我们面前。氢能到底如何？长城汽车此举又有什么意义呢？
01
氢是理论上清洁的能源。
众所周知，地球上化石燃料的存量有限，它在未来终将迎来枯竭。有报告指出，到2020年石油开采将达到一个，而后石油产值将逐年下降。这就意味着，人类必须为汽车寻找替代能源。
目前，核能、太阳能、风能以及潮汐能是已被应用的替代能源。其中，核能的潜在威胁至今难破，太阳能利用率不高，风能、潮汐能不稳定，很难将它们直接运用在汽车上。所以，人类仍在持续寻找替代能源。
学过化学的都知道，氢气与氧气反应后，在产生能源的同时，理论上的产物清洁无比，因为就是水。实验室数据显示，运用于燃料电池上的氢发电效率能够达到50%以上，能量转换效率也比较高。因此，氢能源就进入替代能源的清单。
02
制氢方式有多种，各有利弊。
说到制氢的方式，其实有许多种。目前，主要使用的方式有伴生氢、化石燃料制氢、电解水、生物制氢、光解水制氢等。
比如，在焦炉煤气炼焦和氯碱工业中是可以副产氢，但由于此前的原因，我国这些工业并没有将制氢单独拿出来。
而煤制氢算是目前主要的制氢来源，成本也相对低，包括日本也采用在澳大利亚及文莱开展煤制氢。尽管我国煤炭资源较丰富，但煤化工本身的污染一直被诟病，其也会大量产生二氧化碳并费水。目前有技术尝试将二氧化碳埋入地底，但也需要较长的时间才能被消化掉。
而要注意的是，目前燃料电池中催化氢及氧在电极板间形成电流的、可商用的质子交换膜，是用铂作为催化剂(铂，贵金属，目前超过180元/克)。这就要求用于氢燃料电池的氢要有一定的纯度，比如硫含量需要被严格规定，因为它会导致铂“中毒”，引起催化剂性能降低乃至失效。而我国的煤工业此前对氢没有针对性规定，如何纯化会是个问题。
至于电解水、生物制氢、光解水制氢，目前来看，效率都不高，且成本不低。
03
加氢很快，储氢与运输氢并不轻松。
加氢过程与加油类似，据说仅需要3-5分钟即可完成，其效率自然远优于动力电池的充电效率。但由于氢气的易燃易爆特性，储氢与运输氢也并不是一件轻松的事。
目前，将氢气以液态的形式储存并运输能降低安全风险，但即便如此，它也仍然属于危险化学品的范畴，运输技术也有待攻克。同时，运输液态氢的车上路也得有交通相关部门的审批，且成本不低。
所以，现在业内有倾向于在加氢站制氢，或100公里内有制氢点。而说到加氢站，由于目前氢被定义为危险化学品，故按规定在大多数地方，加氢站得建在化工园区。如果后续不改变，或许加氢站在国内普及还有难度，毕竟谁也不愿意为了给汽车加个氢就跑到化工园区吧。
另外，加氢站的建设成本也不低，有数据表明约在200-300万美元/座，这也是导致加氢站普及较难的原因。根据规划，到2020年，我国的加氢站将达到100座；不过，对于我国的国土面积来讲，这只能算是杯水车薪。而日本计划到2020年建成160座加氢站，对于国土面积略小于云南的它来说，当然是够了。
此次长城汽车入股5%的德国公司H2M，目前在德国有超过50座加氢站投入运营，有40多座加氢站正在实施中。对比之下，其加氢站数量规模的确可观，应是吸引长城汽车加入的原因。而根据长城汽车的说法：未来其将与H2M密切合作，共同推进欧洲、中国和的氢能基础设施，共同加速欧洲和中国向氢能交通过渡。
04
加入氢能源阵营的车企已有不少。
尽管目前应用氢能源仍有不少问题待攻克，还得防范将氢作为能源载体带来的其他环保风险，但从理论上讲氢能源的清洁是美好的。
目前，已有不少车企开始关注和研究氢燃料电池汽车。宝马、奔驰等豪华品牌在列，丰田、本田以及现代更是热衷于此，已经推出了量产车型。目前丰田Mirai以及本田Clarity都已经达到了上路标准，性能与当前主流燃油车型相差无几。
国内方面，长城汽车自8月31日收购上海燃料电池汽车动力系统有限公司51%股权后，也具备了燃料电池驱动技术。而上汽集团旗下上汽大通FCV80氢燃料电池车已于去年上市销售。
有人预测，到2025年，氢能源市场有望达到10万亿元规模，前景可谓大好；但此前业内人士对动力电池市场也有过相似的预测。那么，到底哪一种形式将主导未来新能源车呢？或许，我们只有边走边看了。
(原标题：谈动力电池与氢能源技术：或许多一个选择也好)
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