一文看透“老古董”氢能源的过往今生

氢能源的现在

时间回到现在，氢燃料电池在汽车领域的代表企业主要为日本的丰田和加拿大的巴拉德，其中丰田采用的是“金属双极板+乘用车"技术路线，巴拉德则是“石墨双极板+商用车”技术路线。

成果方面，丰田于在2021年推出了Mirai的第二代产品，电堆功率密度提升到了5.4千瓦/升，冷启动能力达到-30摄氏度，寿命超过5000时（性能衰退10%为寿命重点）。巴拉德则是从2011年开始在美国运行燃料电池公交车，其燃料电池寿命达到17000时，根据最新的资料显示，巴拉德最新一代燃料电池产品电堆功率密度达到4.2千瓦/升，冷启动能力为-20摄氏度，寿命预计超过30000时（性能衰退20%为寿命终点）。

相对于国际产品，我国目前的氢能源研发采用双线并存的策略，其中石墨双极板燃料电池电堆功率密度普遍达到4千瓦/升，寿命达到15000时，以性能衰退20%作为寿命终点，金属双极板燃料电池电堆功率密度达到5千瓦/升，寿命达到10000时，以性能衰退20%作为寿命终点，达到国际领先水平。

尽管我国燃料电池性能追平国际，但是大家可能注意到了，在我国氢能源产品并不常见，这是为什么呢？

这里不得不提，在极力实现碳中和的这个目标下，一个能源要想能好发展，那它能带来什么不重要，它是怎么来的，很重要。像电能，虽然火力是主力发电渠道，但是水电、风电、太阳能等的占比在逐渐上升，且都是可再生的渠道，甚至接下来逐步建设的核电更是一个彻底替代火电的发电形式，都可以有效地解决它的来源问题，所以电能是我国目前大力推广的替代能源。

而氢能的来源是什么样呢？主要是三种方法：1.以煤炭、天然气为代表的化石能源重整制氢;2.以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢;3.电解水制氢。

我国目前最主流的制氢方法是化石能源制氢，因为这种技术最成熟，并且煤炭的价格低，成本很可控，在它的支持下，截至到2022年我国的制氢产能规模已经达到了4000万/吨，产量达到3781万/吨，而同期的天然气产能也不过2201.1万吨（2201.1亿立方米），但这种生产方式每制取1千克氢就会产生20千克的二氧化碳，很不贴合咱们碳中和的主旨。

而低碳的电解水制氢也存在问题，制造的效率不够高。其在制造过程中会有大量的能量损失，导致电能的损耗很大，据资料显示，在一个电解水制氢的投入中，电价能占到其成本的78%，这种高昂的成本成为了目前电解水制氢难以推广起来的最大的困难。

复杂的生产成本，以及高达1200-1800万左右投入才能建成一个加氢站，这就导致截止到2022年的加氢站一共只有358座，远低于9258座的加气站，且加氢价格昂贵。目前我国的加氢价格基本是每公斤50-100元（国家补贴后），而普通汽车消耗一公斤只能跑100，这就让氢能源车在售价已经非常高昂（国产车型八十万以上）的情况下，运行成本也变得十分高昂。