廢氫利用變廢為寶！每年可驅(qū)動(dòng)十萬(wàn)輛燃料電池車
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-06 18:04
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最有發(fā)展前景的燃料電池——PEMFC產(chǎn)業(yè)鏈全梳理
PEMFC產(chǎn)業(yè)鏈分為制氫、氫的運(yùn)輸分配、氫存儲(chǔ)、燃料電池系統(tǒng)四個(gè)環(huán)節(jié)，我們根據(jù)四個(gè)環(huán)節(jié)梳理出上游、中游、下游產(chǎn)業(yè)鏈的成本下降路徑和技術(shù)革新，深入的了解PEMFC發(fā)展情況。
1.氫的生產(chǎn)：天然氣重整制氫成本媲美燃油，廢氫利用進(jìn)一步降低使用成本
氫可以用多種技術(shù)生產(chǎn)，包括用化石能源、核能和可再生能源重整化石燃料、電解水、生物質(zhì)、高溫分解等。天然氣制氫成本已經(jīng)媲美汽油成本，根據(jù)美國(guó)能源部測(cè)算，到2020年將新技術(shù)制氫（不包含重整法），加注站售價(jià)4美元/gge，相當(dāng)于汽油價(jià)1.057美元/L。
一系列的制氫原材料和技術(shù)改進(jìn)將降低氫的生產(chǎn)成本，近期的研究主要集中在分布式重整液態(tài)燃料和少量電解制氫的低生產(chǎn)設(shè)備成本領(lǐng)域；遠(yuǎn)期集中在用可再生原料和能源制氫，并充分利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。
分布式制氫不需要大量的運(yùn)輸設(shè)備或投資大型制氫工廠，是目前最可行的方法。當(dāng)前主要的制氫技術(shù)有兩種：（1）重整天然氣或者液態(tài)燃料（乙醇等）；（2）小規(guī)模的電解水法。蒸汽重整甲烷制氫是現(xiàn)今在成本上能與汽油媲美的技術(shù)。使用可再生能源，高溫和生物液體重整是兩種能大幅減少溫室氣體排放的技術(shù)，其中生物液體重整技術(shù)可廣泛應(yīng)用于分布式、集中式生產(chǎn)氫。
使用風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能等可再生能源電解水是零排放制氫技術(shù)。當(dāng)前制氫設(shè)備、運(yùn)維成本和電費(fèi)成本制約該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，技術(shù)上仍然有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)空間，電費(fèi)價(jià)格降低到當(dāng)前電價(jià)的一半時(shí)，該種方法具有經(jīng)濟(jì)性。
長(zhǎng)期來(lái)看，大型工廠化制氫可以充分利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)滿足日益增長(zhǎng)的氫燃料需求，集中制氫的能源主要有化石能源、核能和可再生能源。隨著高效的水裂解化學(xué)工藝和材料發(fā)展，采用集中式太陽(yáng)能高溫?zé)峄瘜W(xué)制氫將成為一種潛在可能技術(shù)方案。
我國(guó)具有巨大的人力資源和市場(chǎng)容量，往往產(chǎn)業(yè)化規(guī)模效應(yīng)顯著；參照風(fēng)電、光伏、鋰電池等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡，燃料電池技術(shù)若能實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，成本有較當(dāng)前預(yù)計(jì)會(huì)有30%左右下降空間。此外，我國(guó)每年大約有10億立方米的廢氫被排放掉，能產(chǎn)生電能約130億度電，若能利用到燃料電池車中，將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。
PEMFC產(chǎn)業(yè)鏈分為制氫、氫的運(yùn)輸分配、氫存儲(chǔ)、燃料電池系統(tǒng)四個(gè)環(huán)節(jié)，我們根據(jù)四個(gè)環(huán)節(jié)梳理出上游、中游、下游產(chǎn)業(yè)鏈的成本下降路徑和技術(shù)革新，深入的了解PEMFC發(fā)展情況。
1.氫的生產(chǎn)：天然氣重整制氫成本媲美燃油，廢氫利用進(jìn)一步降低使用成本
氫可以用多種技術(shù)生產(chǎn)，包括用化石能源、核能和可再生能源重整化石燃料、電解水、生物質(zhì)、高溫分解等。天然氣制氫成本已經(jīng)媲美汽油成本，根據(jù)美國(guó)能源部測(cè)算，到2020年將新技術(shù)制氫（不包含重整法），加注站售價(jià)4美元/gge，相當(dāng)于汽油價(jià)1.057美元/L。
一系列的制氫原材料和技術(shù)改進(jìn)將降低氫的生產(chǎn)成本，近期的研究主要集中在分布式重整液態(tài)燃料和少量電解制氫的低生產(chǎn)設(shè)備成本領(lǐng)域；遠(yuǎn)期集中在用可再生原料和能源制氫，并充分利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)。
分布式制氫不需要大量的運(yùn)輸設(shè)備或投資大型制氫工廠，是目前最可行的方法。當(dāng)前主要的制氫技術(shù)有兩種：（1）重整天然氣或者液態(tài)燃料（乙醇等）；（2）小規(guī)模的電解水法。蒸汽重整甲烷制氫是現(xiàn)今在成本上能與汽油媲美的技術(shù)。使用可再生能源，高溫和生物液體重整是兩種能大幅減少溫室氣體排放的技術(shù)，其中生物液體重整技術(shù)可廣泛應(yīng)用于分布式、集中式生產(chǎn)氫。
使用風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能等可再生能源電解水是零排放制氫技術(shù)。當(dāng)前制氫設(shè)備、運(yùn)維成本和電費(fèi)成本制約該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，技術(shù)上仍然有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)空間，電費(fèi)價(jià)格降低到當(dāng)前電價(jià)的一半時(shí)，該種方法具有經(jīng)濟(jì)性。
長(zhǎng)期來(lái)看，大型工廠化制氫可以充分利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)滿足日益增長(zhǎng)的氫燃料需求，集中制氫的能源主要有化石能源、核能和可再生能源。隨著高效的水裂解化學(xué)工藝和材料發(fā)展，采用集中式太陽(yáng)能高溫?zé)峄瘜W(xué)制氫將成為一種潛在可能技術(shù)方案。
我國(guó)具有巨大的人力資源和市場(chǎng)容量，往往產(chǎn)業(yè)化規(guī)模效應(yīng)顯著；參照風(fēng)電、光伏、鋰電池等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡，燃料電池技術(shù)若能實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，成本有較當(dāng)前預(yù)計(jì)會(huì)有30%左右下降空間。此外，我國(guó)每年大約有10億立方米的廢氫被排放掉，能產(chǎn)生電能約130億度電，若能利用到燃料電池車中，將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保價(jià)值。
