從燃料來源來看,氫燃料電池車離我們有多遠(yuǎn)?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-03-27 11:54
點(diǎn)擊量:次
近期鋰電池新能源車因國家修改補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)以及蛋疼的續(xù)航能力而進(jìn)入洗牌期,過剩的鋰電池能源車產(chǎn)能逐漸被淘汰。
在發(fā)現(xiàn)鋰電池新能源車這條路不好走后,新能源車的另一流派燃料電池卻被市場(chǎng)追捧了起來,相關(guān)個(gè)股也大幅上漲。
氫燃料電池車真的是新能源車的出路嗎?
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(shí)質(zhì)是非燃燒的氧化反應(yīng),在陽極(即外電路的負(fù)極,也可稱燃料極)上連續(xù)供給氣態(tài)燃料(氫氣),在陰極(即外電路的正極,也可稱空氣極)上連續(xù)供給氧氣(或空氣),就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生電流,從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)使汽車運(yùn)動(dòng)。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??梢哉f是雞生蛋,蛋生雞無污染、無限循環(huán)的過程了
事實(shí)果真這么美好嗎?能量守恒定理顯示,能量是守恒的,讓低能量的水轉(zhuǎn)化為高能量的氫氣與氧氣是要付出代價(jià)。這樣來說,與直接使用汽油相比,氫燃料電池多個(gè)分解水的過程。
眾所周知,中間商是要賺差價(jià)的。
目前市場(chǎng)流行的工業(yè)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?fàn)t煤氣冷凍制氫。
要滿足氫燃料電池車大規(guī)模使用,首先對(duì)氫氣的產(chǎn)量與純度要有很高的要求。這樣來看,會(huì)產(chǎn)生大量碳排放的2、3、4都會(huì)應(yīng)產(chǎn)出的氫氣純度不足而被舍棄。雖然從成本上看石化資源制氫成本最低。
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。而氯氣廣泛用于自來水消毒與其他化工行業(yè),故電解食鹽水的成本要低于電解水制氫。
Choice數(shù)據(jù)顯示氯氣價(jià)格除個(gè)別時(shí)間有所波動(dòng)外,多數(shù)時(shí)間價(jià)格較低,目前氯化工生產(chǎn)的氫氣量明顯不能滿足氫燃料電池大規(guī)模普及。若大規(guī)模電解食鹽水制氫,必將造成食鹽成本增加,氯氣價(jià)格降低,從而造成此方法制氫成本在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上大幅增加。
同時(shí),電解食鹽水制氫會(huì)產(chǎn)生有腐蝕性的氯氣,只適合在有能力的工廠集中進(jìn)行,從而產(chǎn)生氫氣運(yùn)輸成本。而氫氣本身化學(xué)性質(zhì)活潑,常溫下為氣態(tài),需要加壓運(yùn)輸,對(duì)設(shè)備安全性要求較高,需要資金進(jìn)行設(shè)備投入。同時(shí),氫氣的化學(xué)性質(zhì)決定加氣站的安全性投入也會(huì)十分巨大,尤其是對(duì)人員的培訓(xùn)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(chǎn)物為氫氣與氧氣,較電解食鹽水安全、清潔。同時(shí),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(jìn)行,減少了運(yùn)輸成本。這樣真的就可以大規(guī)模制氫用于燃料電池車嗎?
根據(jù)國金證券2016年的研究,工業(yè)用電制氫的成本在25元/千克,加上運(yùn)輸成本,成本接近40元/千克。以2016年的汽油價(jià)格計(jì)算,制氫成本需低于22元/千克,使用燃料電池的成本才與汽油車相同。Choice數(shù)據(jù)顯示,目前汽油價(jià)格與2016年相比上漲幅度在10%左右,而工業(yè)電價(jià)基本持平,以此推算電價(jià)為0.34元/kw時(shí),使用電解水制氫法的成本才與汽油相當(dāng),而目前工業(yè)用電價(jià)格在0.8元/kw左右。
以上數(shù)據(jù)僅以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行推算,若大規(guī)模使用氫燃料電池,電能使用量必將巨幅增加。需要大量發(fā)電站、輸電設(shè)備的建設(shè),此類投入將拉動(dòng)工業(yè)用電價(jià)格的上漲,從而增加氫燃料的價(jià)格。
總的來說,目前氫燃料電池的痛點(diǎn)在氫燃料的獲取,要獲得大量廉價(jià)的氫燃料又需要巨額的電力設(shè)施的投入。因此,在目前的工業(yè)體系下,氫燃料電池能源車僅能部分測(cè)試,無法快速大規(guī)模普及。












