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"氫"潔能源是人類的終極能源?
作者:官方 來源:國際氫能網 所屬欄目:行業知識 發布時間:2021-12-07 13:41
[ 導讀 ]從古至今,人類對能源的探索一直沒有停止。從不可再生能源到可再生能源,人類探索的方向也逐漸明晰——易于存儲、無污染、高效。...

從古至今,人類對能源的探索一直沒有停止。木頭、煤、電、潮汐…從不可再生能源到可再生能源,人類探索的方向也逐漸明晰——易于存儲、無污染、高效。

氫能似乎非常適合“雙碳”背景下的這些特點,并逐漸“升溫”。

12月6日,在氫能源板塊中多只股票漲停,京城股份(12.980,1.18,10.00%)更是創下了四連板近五年的新高。截止收盤,漢纜股份、全柴動力、雄韜股份、京城股份、華電重工等多股漲停,億利潔能、億華通-U、吉電股份等均出現大幅跟漲。

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然而,盡管板塊內多股漲停,但整個板塊的走勢與氫能源本身一樣,都是頗具爭議的。接近收市時,全天走勢稱得上強勁的氫能源指數并一路走低,最終指數收跌0.49%,板塊內漲跌比達到2:5。

看起來,資本市場也在質疑一個有爭議的氫能源:你們究竟是一個風口還是一個泡沫?

對氫產業的政策支持

其實,在政策的推動下,今年的氫能行業確實站上了風口浪尖。

12月3日,工業和信息化部發布《“十四五”工業綠色發展規劃》,其中涉及氫能部分,從總體上揭示了氫能產業的六大發展方向。

規劃提出,要加快氫能技術創新和基礎設施建設,促進氫能的多元化利用;開展可再生能源電解制氫的示范工程;鼓勵氫能等替代能源在鋼鐵、水泥、化工等行業的應用;發展氫燃料燃氣輪機、超高壓氫氣壓縮機、高效氫燃料電池等新能源裝備;開展綠氫開發利用等新型污染物治理技術裝備基礎研究;推進綠氫煉化等技術的推廣應用。

氫能的三大優點

氫能如此受重視,自然具有自身優勢。

第一,能量密度高;在普通燃料中,氫的熱值最高,可以達到142KJ/g,相當于石油的3倍。也就是說,在耗能相同的情況下,氫氣提供的能量是最大的,這符合了汽車輕量化的大趨勢。

第二,零污染。由于物質中只含有單一元素,所以氫燃燒時只有水。理論上沒有污染氣體或溫室氣體,可以真正實現理論意義上的零碳排放,順應“雙碳”背景下的大趨勢。

三是儲量豐富。氫氣是宇宙中含量最多的元素,地球上海洋資源覆蓋率71%,同時也蘊藏著大量可利用的氫能,對當今人類來說,可謂“取之不盡”。

另外,損耗少、形狀多變、利用率高等特點也是氫能源所具有的不容忽視的優點。

氫氣的生產逐年增加

具有這么多優點的氫,自然難逃人類開發利用。

我國氫氣經過十多年的發展,年產量已超過千萬噸,成為全球最大的氫氣生產國。根據中國煤炭工業協會的數據,從2012年到2020年,中國氫氣產量總體上呈現穩定的增長態勢。這些數據中,2019年至2020年,與去年同期相比,增長幅度最大,達到13.6%,到2020年,中國的氫氣產量超過2500萬噸。

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數據來源:中國煤炭工業協會 前瞻產業研究院整理

在此之前,中國氫能聯盟就曾提出,到2030年碳達峰的設想,我國每年對氫氣的需求將達3715萬噸,終端能源消費量約為5%;在2060年碳中和情景下,我們國家對氫的需求每年會增加到1.3億噸左右,占終端能源消耗的20%左右。

氫能作為能源低碳化的重要組成部分,是實現清潔能源轉型的關鍵一環,其未來發展潛力十分可觀。在未來,氫能將擁有全球18%的能源需求,并有望創造2.5萬億美元以上的市場。

積極布局氫能產業

當前,氫能產業鏈各環節正積極布局

12月5日,國內最大的氫燃料電池質子交換膜生產線在武漢經開區華中氫能產業基地正式投產。據了解,這條生產線生產能力為30萬平方米/年,可以生產8-20微米厚的質子交換膜,產品性能指標達到或優于國內外同類產品,達產后可以同時滿足2萬輛燃料電池車的需要。

當前,在工信部公布的氫燃料汽車八大核心技術中,武漢市掌握了六項,而武漢市則具備了新能源汽車“三電系統”的生產能力,形成了全國氫能汽車產業示范基地。

另外,11月30日,四川省和重慶市同時啟動了“成渝氫走廊”建設,兩地計劃在2025年前投入約1000輛氫燃料物流車,并配套建設加氫站。

而在A股有關氫能、氫燃料電池的企業也已悄然布局。

12月4日,北京市市委書記蔡奇一行前往億華通,就氫燃料電池的技術創新和產業發展進行調研,現場見證了240kW氫燃料電池發動機的應用。

另外,陽光電源、隆基股份、長城汽車、格林美等熱門股也在氫能領域發力,力爭在未來的能源轉型戰中搶占先機。

巨頭們互相指責,對于氫能的看法不一

政策扶持、需求增長、產業布局等,看來,氫能似乎真正是21世紀的“終極能源形態”。即便如此,豐田汽車的豐田章男也多次強調氫能是最終的能源。

然而,當氫能行業蓬勃發展時,反對之聲也不絕于耳。

對馬斯克來說,氫動力汽車就是一個“不可思議的愚蠢”想法。他解釋說:“燃料電池應該被稱為愚蠢的交易,僅僅用于火箭也不是一個好主意,但是至少不會像它在汽車上使用那樣荒唐。”

總而言之,說氫能是“終極”,說到底,原子能的作用更為可怕。但是,從現在的科技水平來看,氫能,也許確實是控制綠色能源的最理想靶點。

氫能的弊端仍然有待解決

具體地說,目前對氫能源的分歧,還是因為氫能本身的弊端還沒有解決。

第一,氫氣的密度非常低。盡管氫具有較高的能量密度,但受其自身密度低的限制,在固定空間可儲存氫的總量有限,如何安全地壓縮氫是一個大問題。

第二,氫氣太活躍了。現在,盡管氫燃料汽車已經投入使用,但是在之前就出現了氫動力汽車爆炸事件,因為氫元素作為極其活躍的氫元素,如何確保儲存氫氣的穩定,釋放能量的過程是安全的,也是各企業頭疼的問題。

最終,現在的氫氣主要是“灰氫”。利用氫能,最基本的目標是實現能源轉換和減少污染。但目前我們所使用的氫氣中,有96%是通過煤炭、天然氣中提取的“灰氫”,這是以二氧化碳為代價的。這些顯然有悖于“綠色能源”的定位。

另外,成本過高也是每個企業最終放棄布局的一大難題。

氫能是個風口嗎?

毋庸置疑,在未來,氫能將是新能源家庭的重要補充,但是只有在保證安全的情況下,才能完成有效降本。

對這些問題,實際上各行業各方面也在努力解決。在密度、安全性等方面,目前已開發出儲氫合金,利用金屬氫化物存儲氫,達到了高效率、安全、低成本的目的。在將來,這種技術仍有可能繼續前進。

關于“灰氫”問題,隆基股份創立者、總裁李振國表示,在碳中和要求下,要通過光伏或風力發電,用電解水制取“綠氫氣”,未來在經濟領域將有更廣泛的應用。

整體而言,氫能源確實是一個風口,但是現在風能還沒有起來,等“綠氫”制取得到有效發展,等儲氫合金在汽車上也有了大的進步,就能把氫能源刮起來。到時,也許氫能源板塊中還將出現一個堪比“寧王”的萬億級龍頭。

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