能源新聞網訊 自今年年初以來，隨著國家和地方對氫能支持的增加，氫能產業的發展前景備受期待，“氫能是終極能源”的呼聲多次被聽到。 然而，在小編看來，氫能的獲取是有限的、困難的，並不那麼“輕” 研究人員應該在這方面做更多實際的分析，而不是炒作，以免誤導公眾。
原料氫氣是很多，但不是大規模的能源
首先，自然界中沒有可以開採的單質氫氣，必須從含氫物質中提取 氫氣提取的目的最初是用來作為化學原料，但它作為能源的歷史很短。 我國一些氫能工作者將化工原料氫氣的生產能力納入能源氫氣的生產能力。很難避免自壯聲勢之嫌，也很難不引起人們的錯覺。
雖然原料氫氣和能源氫氣都是氫，但在不影響其原有生產和使用的前提下，只有一小部分原料氫氣可以作為能源使用，其用量非常有限。 此外，工業制氫的基本消耗是化石能源，排放嚴重，而不是“清潔氫能” 如果燃料電池繼續使用這種氫氣，難道不會破壞它們作為清潔能源的聲譽嗎？
氫能利用應注重轉化效率和經濟效益
氫能不是一次能源，它屬於電能等二次能源，需要從一次能源轉化而來，這種轉換過程需要消耗能量。同時，有些能量必須轉化為“廢能”，所以，我們必須注意能量轉換效率。 能源轉換需要錢，所以，我們也必須注意經濟效益。
小編了解到，從電網上取電通過電解水制氫的能量轉換效率較高，達到85%左右qi，如果氫在燃料電池中發電，能量轉換效率約為50%，電-氫-電的總能量轉換效率略高於40%。因此，有人說氫能燃料電池電動車的能量轉換效率“比較高”。然而，有意無意地，他們沒有提到以下一系列“折扣”：燃料電池本身消耗的電力、氫氣從電解池的低壓狀態壓縮到輸送的高壓狀態消耗的能量、輸送高壓氫氣到加氫站所消耗的能量、加氫站給車上儲氫罐充氫所消耗的能量等等。如此七折八扣，電解水制氫所耗的一度電送到車上電動機，粗略算來只剩不到0.3度。
如果從電網取來一度電，經充電器的AC-DC變換和車上電池的充電—放電，兩個環節的能量轉換效率約為95%，將它送到電動汽車上電機的電能接近0.9度。能源轉換效率的近三倍差異一目瞭然，這意味著節能減排的效果還是相差很大的。 由於能源轉換效率不高，經濟效益也不容樂觀。 因此，從開發節能減排電動汽車的初步考慮來看，“從電網上取電—電解水制氫—氫能燃料電池”的路線還是有點不可取。
高溫氣冷堆據說也可用於制氫。 事實上，用高昂的進口氦氣作為工質的高溫氣冷堆發電，經濟性本來就在估算之中，現在，卻要將1000度的高溫熱能取出來分解水制氫而不用去發電，要麼是沒事找事，要麼就是為建高溫氣冷堆拼湊理由。
在中國，輸氫遠不及輸電合理
一些人建議利用“北方三省”的“棄風”和“棄光”發電來電解水制氫。他們還引用了德國用風能發電和電解水制氫的例子來證明這條路線的可行性。
然而，首先，我國“三北”地區風能和電能釋放的氫不能在“三北”地區消耗不了這麼多。它必須被運輸到燃料電池電動汽車廣泛使用的地區，而且，能源消耗不是問題。而高壓純氫對管道鋼的氫脆更是一個難關。第二，我們還要看到，我國“三北”地區的“棄風”“棄光”是不正常、短期的現象，一旦造成這種現象的人為和技術原因消除了，也就無“棄風”“棄光”可用了，因為輸電相比於輸氫，無論是設備的建設還是運行，都要合理得多。第三，德國為了減少對進口天然氣的依賴，用可再生能源發電、電解水制氫，將氫氣摻入天然氣中作燃料，濃度不超過10%，不存在高壓純氫對管道鋼的氫脆問題。而且，德國國土東西寬不過500公里、南北長700餘公里，天然氣管道密佈，沒有我國“三北”地區與燃料電池可能盛行地區間的長距離輸送問題。在德國合理可行，不等於在我國亦然。
利用副產品氫氣難度很大
還有一些人建議，我們可以將副產品氫用來作燃料電池。 原則上，我完全同意這一點，但如何計算賬單仍然是個問題，因為並非所有的副產品氫都可以用於燃料電池。 今年7月1日起開始實施的國家標準GB/T 37244-2018《質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》，規定了質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣的雜質含量要求，其中最重要的是一氧化碳體積分數應不大於0.2×10-6。
以焦爐煉焦行業為例，將焦爐煤氣中的幾種重要雜質降低到國標GB/T37244-2018的指標，特別是一氧化碳的5% ~ 8%降低到了千萬分之二，不僅需要解決一系列技術的高難度問題，而且，消耗了大量能源。
最現實的是氯鹼工業的副產氫。據說，2017年全國放空的氯鹼工業的副產氫為25萬噸。此氣不含一氧化碳，改放空為利用，適合於燃料電池。此外，丙烷脫氫、乙烷裂解等工業也有數量相當的副產氫。如果輸送距離不遠，在燃料電池電動車的演示階段，這些副產氫綽綽有餘。遺憾的是，這些副產氫的數量，遠不足以擔當未來“終極能源”的重任。
“氫能是終極能源”這個命題目前不成立
“氫能是終極能源”是美國前總統布什在執政期間首次提出的 在小編看來，能源發展永無止境。 氫能供應後，能源不發展嗎？未來，人們的節能減排意識將進一步增強，更綠色的能源和更高效的能源轉換方法將是人類不斷追求的目標。
“氫能是終極能源”，也可以理解為人類未來使用的所有能源都是氫能。 這顯然脫離了現實。 即使汽車完全使用氫能，根據我國未來人均汽車擁有量的50%，每年仍有7億輛汽車使用10億噸氫，這既不可能，也是沒有必要。 畢竟，對於大多數電動汽車來說，直接使用來自電網的電力更方便、更經濟。此外，還有其他能源可供利用，燃料電池本身的弱點造成的競爭力問題並不強烈。
我們應該相信，隨著提純技術的進步，其能耗和成本將會下降，可用副產品氫氣的量將增加。 然而，我們也應該相信，必須有一個“上限”，氫是最終能源的說法在目前來看是站不住腳的。
真正清潔、經濟還能普及的氫能並不豐富。與數億輛汽車所需的能源相比，這只是一小部分。 現在有些人不再認識到“氫是最終的能源”，但他們設想燃料電池電動車將在未來佔汽車的20%~30%。 根據小編以上的分析，氫燃料電池電動汽車不會超過未來汽車的5%，這也算是樂觀一些的估計。
當然，氫能應該得到很好的利用， 因此，研究人員應該做更多實際分析，而不是炒作，以免誤導公眾和官員。
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