從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?


從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?

近期鋰電池新能源車因國家修改補貼標準以及蛋疼的續航能力而進入洗牌期,過剩的鋰電池能源車產能逐漸被淘汰。

在發現鋰電池新能源車這條路不好走後,新能源車的另一流派燃料電池卻被市場追捧了起來,相關個股也大幅上漲。

氫燃料電池車真的是新能源車的出路嗎?

從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?

先看看氫燃料電池車的工作原理吧。氫燃料電池的工作原理,實質是非燃燒的氧化反應,在陽極(即外電路的負極,也可稱燃料極)上連續供給氣態燃料(氫氣),在陰極(即外電路的正極,也可稱空氣極)上連續供給氧氣(或空氣),就可以在電極上連續發生電化學反應,產生電流,從而驅動電機使汽車運動。其提供的燃料為氫氣,排出的是水,而氫氣可以通過分解水得到。可以說是雞生蛋,蛋生雞無汙染、無限循環的過程了

事實果真這麼美好嗎?能量守恆定理顯示,能量是守恆的,讓低能量的水轉化為高能量的氫氣與氧氣是要付出代價。這樣來說,與直接使用汽油相比,氫燃料電池多個分解水的過程。

從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?

眾所周知,中間商是要賺差價的。

目前市場流行的工業制氫方法有以下幾種方法:1、電解水制氫;2、水煤氣法制氫;3、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫;4、焦爐煤氣冷凍制氫。

要滿足氫燃料電池車大規模使用,首先對氫氣的產量與純度要有很高的要求。這樣來看,會產生大量碳排放的2、3、4都會應產出的氫氣純度不足而被捨棄。雖然從成本上看石化資源制氫成本最低。

從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?

在電解水制氫法中,亦有兩條路線,第一條直接電解水,得到氫氣與氧氣;第二條則是電解食鹽水,得到氫氣與氯氣。而氯氣廣泛用於自來水消毒與其他化工行業,故電解食鹽水的成本要低於電解水制氫。

從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?

Choice數據顯示氯氣價格除個別時間有所波動外,多數時間價格較低,目前氯化工生產的氫氣量明顯不能滿足氫燃料電池大規模普及。若大規模電解食鹽水制氫,必將造成食鹽成本增加,氯氣價格降低,從而造成此方法制氫成本在現有的基礎上大幅增加。

同時,電解食鹽水制氫會產生有腐蝕性的氯氣,只適合在有能力的工廠集中進行,從而產生氫氣運輸成本。而氫氣本身化學性質活潑,常溫下為氣態,需要加壓運輸,對設備安全性要求較高,需要資金進行設備投入。同時,氫氣的化學性質決定加氣站的安全性投入也會十分巨大,尤其是對人員的培訓及安全隱患的排查。

那直接電解水得到氫氣與氧氣又如何呢?

直接電解水,因產物為氫氣與氧氣,較電解食鹽水安全、清潔。同時,電能可以通過輸電線傳輸,電解水制氫可以在加氣站附近進行,減少了運輸成本。這樣真的就可以大規模製氫用於燃料電池車嗎?

從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?

根據國金證券2016年的研究,工業用電制氫的成本在25元/千克,加上運輸成本,成本接近40元/千克。以2016年的汽油價格計算,制氫成本需低於22元/千克,使用燃料電池的成本才與汽油車相同。Choice數據顯示,目前汽油價格與2016年相比上漲幅度在10%左右,而工業電價基本持平,以此推算電價為0.34元/kw時,使用電解水制氫法的成本才與汽油相當,而目前工業用電價格在0.8元/kw左右。

從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?

以上數據僅以現有的數據進行推算,若大規模使用氫燃料電池,電能使用量必將巨幅增加。需要大量發電站、輸電設備的建設,此類投入將拉動工業用電價格的上漲,從而增加氫燃料的價格。

從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠?

總的來說,目前氫燃料電池的痛點在氫燃料的獲取,要獲得大量廉價的氫燃料又需要鉅額的電力設施的投入。因此,在目前的工業體系下,氫燃料電池能源車僅能部分測試,無法快速大規模普及。


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