氢能离我们还有多远？跟我们有何关系？

编辑 | 国际能源网/氢能汇

“ 最近市场上氢能、燃料电池是市场上的热点，那个氢能跟我们的生活有什么关系呢？”

氢能是公认的清洁能源，也是21世纪最具有发展前景的二次能源，具有清洁低碳，高热值，高转化率等多方面优势。随着碳中和推进，氢能再次出现大家的眼前。

2021年国务院在《“十四五”规划及2035年远景目标纲要》中提到，在包括氢能与储能在内的前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划。

氢是宇宙中最多的元素，从质量来看，它占宇宙质量的75%，而由于其他元素更重，从原子数来看，它占宇宙的90%。可以说，几乎在宇宙的任何地方，都能够看到氢。

氢能利用无论是直接燃烧还是燃料电池转化，最终仅会生成水，不会产生污染物及温室气体；制氢途径可以是化石能源重整，化工产业副产、电解水制氢。氢气热值是现质量化石能源的3~4倍。

氢能产业如下：

  氢能上游  

目前制氢的方法主要有化石能源重整，化工产业副产、电解水制氢，对比如下：

目前氢气的制取较为多样化，但灰氢的占比较大，在碳中和的背景下，清洁化发展的方向是绿氢，绿氢的规模化应用是最终目标。

  氢能中游  

  氢能下游  

氢能的下游，燃料电池是突破口，发展前景最大，短期来看，商用车是发展重点。

根据中国政府网，截至2019年底我国累计推广燃料电池汽车超过6500辆，加氢站超过50座。针对产业存在的问题，2020年4月的完善新能源推广政策中将购置补贴调整为选择示范城市或区域，围绕关键零部件的技术攻关和产业化应用开展示范。示范为期4年，采取“以奖代补”方式对示范城市给予奖励。燃料电池原理：   

汽车中的燃料电池的应用案例

电堆作为燃料电池核心部件，是对外功率输出的核心，其成本约占燃料电池系统总成本的42%～62%所以电堆的开发对燃料电池推广应用至关重要。

氢燃料电池电堆由端板、绝缘板、集流板、单电池（包含双极板和MEA）组成，他们之间通过压紧力被组装到一起。    
从重卡的TCO对比来看，燃料费用、购买成本是燃料电池重卡总拥有成本的主要增量成本，也是降本的核心。

从行驶100km的燃料成本看，氢气售价约60-70元/kg，公交车100KM需8公斤约480-560元，用柴油约220元。据彭博财经预计，30年后全球氢气需求量是现在的3-4倍，从2500万吨增长到8100万吨.根据彭博财经预计，2030年以前PEM电解槽成本可降低至300美元/千瓦以下，在风能与太阳能丰富的地区氢气成本可降低至1.5美元/千克，足以与天然气竞争。

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，预计2050年燃料电池系统的体积功率密度将达到6.5KW/L，乘用车系统寿命将超过10000小时，商用车将达到30000小时。

目前氢能就像2015年左右的新能源汽车产业的萌牙状态，氢能源是一个长远规划，且现下很多技术问题尚未解决、成本很高、无法大规模商用的主题。

来源：佛系学习日记

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