當前，多地地方政府布局氫能小鎮(zhèn)，將氫經濟作為戰(zhàn)略優(yōu)先發(fā)展產業(yè)并全力推動。一些企業(yè)也瞄準時機轉型，朝氫能“撲了上去”。氫能作為一種綠色、清潔、無污染的新能源，在地方政府、資本與企業(yè)的合力下，氫能源領域投資呈現遍地開花之勢。那么，氫能源領域投資熱點——氫燃料電池離我們生活還有多遠？中國化工報記者對此進行了采訪。
優(yōu)勢：氫資源充足
燃料電池的氫氣來源主要有天然氣制氫、煤制氫、甲醇制氫和電解水制氫等路線。這些路線在技術成熟度、成本方面表現各異。
北京低碳清潔能源研究所氫能研發(fā)部經理何廣利表示，目前受技術限制，電解水制氫方式無法實現大規(guī)模工業(yè)化生產，無法滿足燃料電池汽車的需求。天然氣制氫可以實現大規(guī)模工業(yè)化生產，但天然氣價格波動劇烈，對企業(yè)制氫有較大影響。而煤制氫的工藝成熟，是當下主流制氫方式。
中國工程院院士、神華集團科技發(fā)展部總經理顧大釗介紹，煤制氫每千克氫氣生產成本8元多，每千克氫氣的生產會排放出16千克二氧化碳，加上捕捉和封存這些二氧化碳的費用，煤制氫綜合成本在大概在12元~13元/千克氫。深圳伊騰得新能源有限公司高級工程師陳剛告訴記者，甲醇重整制氫，氫氣的完全成本大概每千克也在10元以上。
中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員衣寶廉表示，目前我國焦爐煤氣、合成氨、甲醇、氯堿等行業(yè)每年副產氫近千萬噸。衣寶廉表示，要采用副產氫或棄風等電解水制氫，生產加上運氫費用，每千克氫的費用在20元左右；即使考慮加氫站的折舊費和運營費，也不會高于30元/千克。轎車使用一千克氫可運行100千米，這與6~7升油相當，按現在的油價需40~45元。因此在我國有大量副產氫的優(yōu)勢下，燃料電池車大規(guī)模示范運行經濟性有極大優(yōu)勢和盈利條件。
瓶頸：儲運技術難
產氫與用氫不在同一地方，將氫儲存和運輸到用氫地點——加氫站，是燃料電池車大規(guī)模應用的關鍵環(huán)節(jié)。
氫氣是世界上已知的密度最小的氣體，一個中型燃料電池轎車運行500千米約需6千克氫作為燃料，在標準狀態(tài)下，這些氫氣的體積與車身的體積相當。由于體積過大，不能滿足應用，因此需提高氫的儲存密度。理想的儲氫方式不僅要求高儲氫密度，而且要求快速吸、放氫，在3~5分鐘內完成車載充氫，同時還要求使用壽命長、安全性能好、價格成本低。目前，壓縮儲氫、液態(tài)儲氫是比較主流的方式。我國主要是高壓氣態(tài)儲氫，儲氫壓力主要有35兆帕和70兆帕兩個等級，即便加壓，容器中氫氣重量也非常有限，一輛載重35噸的氫氣運輸車，其容器中氫氣的重量只有幾百千克，運輸效率較低。同時，由于氫氣在儲存運輸過程中需要進行壓縮或液化，耗能非常高。這些都使投資成本大幅增長。加上氫氣本身具有危險性，不適宜長期儲存。何廣利認為儲存與運輸成本高且存在安全隱患，成為了氫能源利用的一個關鍵瓶頸。除此之外，液態(tài)儲氫能量密度高，但由于氫的臨界溫度極低，液化氫氣需深冷至-253℃以下，液化過程中需要消耗氫氣本身能量的30%，液態(tài)氫會“吸收”金屬容器生成氫化物，降低氫氣的純度，由于“氫脆”作用的存在，需要使用特殊材料，成本大大上升。中國工程院院士曹湘洪認為，當前壓縮儲氫、液化儲
氫技術與裝備研究的重點是承壓70兆帕和90兆帕氫氣瓶用的低成本碳纖維材料生產技術和氫氣瓶制造工藝及裝備技術，高壓氫氣瓶及液氫儲罐使用壽命檢測評估技術。
記者了解到，固態(tài)儲氫成為當前研究的熱點，就是利用氫氣與儲氫材料之間發(fā)生物理或者化學變化進行氫氣儲存的一種儲氫方式。不過該類研究大多仍處于探索和改進階段，對材料的規(guī)?；a以及循環(huán)利用還沒有系統深入的研究。
模式：推廣合建站
“現在氫能產業(yè)發(fā)展最大的障礙之一是基礎設施建設。”佛山市副市長許國說。
據了解，由于投資成本、安全、審批等多方面原因，與一些發(fā)達國家相比，中國的加氫站布局和建設仍處于緩慢起步階段。有業(yè)內人士認為，由于加氫站建設滯后，導致汽車制造商不愿意投資生產氫燃料電池車，因此造成惡性循環(huán)，影響燃料電池汽車商業(yè)化推廣。
不過，一種新模式的誕生，或許會助推加氫站建設。
近期，全國首個加氫加油合建站——廣東南海加氫加油合建站開建。中石化廣東石油分公司選定西樵樟坑（青龍）加油站和桂城吉祥加油站實施加氫加油合建站改造。將在原有加油站基礎上增設加氫功能，該合建站的合建形式為二級加油站與三級加氫站合建，合建后為一級加氫加油合建站。
在業(yè)內人士看來，這種利用現有加油站改造為加氫加油合建站的建設模式，將是推進加氫站建設最為快速、便捷和有效的途徑，也是我國加氫站建設全面趕超歐美和日本等最為現實的捷徑。
事實上，合建站在技術層面已經不成問題，且已有國家標準。全國氫能標準化技術委員會委員韓武林表示，中國已經建立發(fā)布了22項氫能標準，特別是加氫站的標準、使用安全規(guī)范、技術規(guī)范、儲氫系統的安全規(guī)范都有，只要按照國家標準嚴格執(zhí)行就可以保證安全。
從成本上看，在加油站基礎上增設一個加氫裝置只要500萬元，且不用重新規(guī)劃選址，而新建一座加氫能力大于200千克/天的加氫站費用約為1000萬元。在氫能產業(yè)市場化發(fā)展的早期，可實現”以油養(yǎng)氫、以油補氫“，并實現提前布局和搶占氫能資源的先機。同時，中石油、中石化也已意識到未來汽車的發(fā)展方向是清潔能源車輛，有內在的積極性，站場原來的人員經培訓就可變成加氫站工作人員，有效降低人力成本。
有專家提出，也可以探索加油、加氫、充電“三合一”建站，學習和借鑒韓國在加氫站建設方面的經驗，試點和探索CNG/LNG加氣站改建加氫站，打造加氣站改建加氫站的示范項目。（記者 張興剛）
轉自：中國化工報
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