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氢燃料电池是新能源大趋势 那么氢从哪来?贵不贵?

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氢燃料电池所用的氢从哪来呢?青年汽车的“水氢车”,其实是一个骗人骗投资的项目。但是氢气来自于水,这个确实是事实。初中课时我们知道电解水可以制氢,还知道金属锌加到盐酸中也可以制氢,而大量的工业制氢是怎么实现的呢?同时,为了制氢中不产生二氧化碳,又是怎么实现的呢?

氢燃料电池都说好 氢从哪来?贵不贵?

一、电解水制氢

水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式一定能量,则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85%,其工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,因此其应用受到一定的限制。利用电网峰谷差电解水制氢,作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富,利用水电发电,电解水制氢有其发展前景。

太阳能取之不尽,其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统,国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高,成本的降低及变压吸附 完美替代进口,支持实测比较使用寿命的延长,其用于制氢的前景不可估量。同时,太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节,贮存转化能量,使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢,达到储能的目的。我国各种规模的水电解制氢装置数以百计,但均为小型电解制氢设备,其目的均为制提氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大,水电解制氢方法必将得到发展。

二、水煤气法制氢  

用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。  

三、由石油热裂的合成气和天然气制氢  

石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气也在有些地方采用、电费,其中电费成本会达到70-80%,占比较高。每生产一立方米氢气,需要消耗3.5-5kWh的电力,如果采用当前市场销售电价作为制氢成本,电解水技术路线是没有竞争力的。

我们以产氢能力600m3/h,年产氢量120万m3为假设基础对电解水制氢项目进行静态测算,可得:年耗电量600万kWh,如果假设电价为0.5元/kWh,氢气以4元/m3售卖,年度的毛利率约为28%。

也就是说,当电解水制氢的电费控制在每度电0.5元时,每立方米氢气卖4元人民币,制氢工厂还有钱可赚。一辆续航650km的氢燃料汽车加满氢需要大概5Kg氢气,换算成体积约56立方米,再乘以4元得出加满氢需要224元,完全可以接受。未来,制氢和获取氢气的技术越来越多,并利用电网波谷的底价电费,最后到消费者的加氢成本还会进一步下降。

写在最后

氢燃料电池新能源车相比纯电车,不仅解决了减少排放的目的,同时还拥有纯电动车不具备的优势:充满氢气只需要5分钟,跟燃油车一样方便。在使用成本上,目前国内1kg氢气为80元左右,整体用车成本与使用95号汽油的燃油车相近。随着制氢技术的进步和取氢的途径增加,未来的氢气成本肯定会大大降低,介于纯电动车与燃油车之间。氢燃料电池汽车是未来趋势之一,虽然也是电动车,但不会是“电动爹”。

氢燃料电池都说好 氢从哪来?贵不贵?