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来源:云焕喝鸡汤
截止2月中旬,半个月时间内,新招标和中标的氢燃料电池汽车就达到了690辆,是2020年全年的四分之三。加上国家和地方众多利好政策的倾斜,氢燃料电池汽车似乎即将得到大规模应用。
可能很多网友觉得,人类已经可以利用氢燃料了,是不是已经把能源问题彻底解决了?我们从小都听到这样的言论:氢在海洋中哪里都是,如果我们能利用氢能源,加之氢能源的环保性,人类将彻底挣脱能源问题的束缚,我们的文明将上升到一个新的高度。
但是,后来我仔细一想,这个言论似乎说的是可控核聚变。但如果我们能使用氢燃料电池,是不是人类距离绝对环保的能源更近了一步呢?
为了解决这个问题,我们来看看,氢燃料电池有什么优势?
第一点,确实没有污染物。氢燃料电池生成物就是水。
第二点,氢燃料电池很安全,不会爆炸。这一点似乎和我们的常识出入有些大。中学化学课上,我们不是亲耳听过老师点燃氢气的爆鸣声么,而且我们也清楚得记得,氢气是活跃的可燃气体呀。其实氢燃料电池,利用的不是氢气的燃烧热值,在氢燃料电池工作的环境中,是远达不到氢气爆炸的条件的。氢气浓度在4-75%,温度达到400度以上,氢气才会发生爆炸,而氢燃料电池的工作温度,不可能达到这么高。
第三点,氢燃料好运输,好储存,能源利用率高。氢燃料可以加压压缩,可以把体积缩小上百倍。而且气体,可以通过管道运输。
据估算,氢燃料电池的能源利用率可以达到80%,而普通的内燃机的能源利用率只有40%。
虽然氢燃料电池有这么多优势,但是它同样拥有劣势。
极端如特斯拉创始人、硅谷钢铁侠埃隆·马斯克。他说氢燃料电池就是垃圾,这种技术不可能实现大规模。
埃隆·马斯克的言论其实是正确的,如果单从氢燃料电池的工作原理上讲,确实是无污染、安全又高效的。但是如果把这个过程拉长,从氢燃料电池制备、压缩、运输、使用的全链路来看,氢燃料电池大规模使用的前景确实堪忧。
第一,制备耗损巨大。目前主流的制备氢气的技术有两种,第一种是蒸汽甲烷重整,且不去计算设备的费用,光从制备的过程中,会有大约7%的甲烷会释放到空气中,而甲烷的温室效应是二氧化碳的28倍,从污染的角度看,就已经前功尽弃了。
第二种是电解水,而电解水消耗的电力,会使前文提到的80%的能源利用大打折扣。
第二是运输成本巨大。如果使用管道运输,管道的铺设将是一笔巨大的开支,如果是在城区,那将还要涉及到居民拆迁、基础设施重新规划等问题。还需要高强度的储氢设备及加压设备,以便能把氢气注入每辆氢燃料汽车中。
第三也是最关键的,加氢站的成本短时间内极难回收。按成本估算,目前一个传统加油站的加油位是4-8个,而同样一个加氢站获得同等的收益,需要添加至40-80个加氢位。
氢燃料电池汽车还有一个非常大的竞争对手就是电动汽车。目前电动汽车的市场是燃油车的1%,而百公里行驶成本只是燃油车的十分之一。就算在所有条件成熟的情况下,氢燃料电池的行驶成本和低油价时的成本将将持平。
科技是第一生产力,不能因为氢燃料电池目前的种种问题,就放弃一种能源利用的手段。
多样性是总会产生我们意想不到的红利。