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从燃料来源来看,氢燃料电池车离我们有多远?

来源:宝鄂实业    2019-03-27 11:54    点击量:
近期锂电池新能源车因国家修改补贴标准以及蛋疼的续航能力而进入洗牌期,过剩的锂电池能源车产能逐渐被淘汰。
 
在发现锂电池新能源车这条路不好走后,新能源车的另一流派燃料电池却被市场追捧了起来,相关个股也大幅上涨。
 
氢燃料电池车真的是新能源车的出路吗?
 
 
先看看氢燃料电池车的工作原理吧。氢燃料电池的工作原理,实质是非燃烧的氧化反应,在阳极(即外电路的负极,也可称燃料极)上连续供给气态燃料(氢气),在阴极(即外电路的正极,也可称空气极)上连续供给氧气(或空气),就可以在电极上连续发生电化学反应,产生电流,从而驱动电机使汽车运动。其提供的燃料为氢气,排出的是水,而氢气可以通过分解水得到。可以说是鸡生蛋,蛋生鸡无污染、无限循环的过程了
 
事实果真这么美好吗?能量守恒定理显示,能量是守恒的,让低能量的水转化为高能量的氢气与氧气是要付出代价。这样来说,与直接使用汽油相比,氢燃料电池多个分解水的过程。
 
 
众所周知,中间商是要赚差价的。
 
目前市场流行的工业制氢方法有以下几种方法:1、电解水制氢;2、水煤气法制氢;3、由石油热裂的合成气和天然气制氢;4、焦炉煤气冷冻制氢。
 
要满足氢燃料电池车大规模使用,首先对氢气的产量与纯度要有很高的要求。这样来看,会产生大量碳排放的2、3、4都会应产出的氢气纯度不足而被舍弃。虽然从成本上看石化资源制氢成本最低。
 
 
在电解水制氢法中,亦有两条路线,第一条直接电解水,得到氢气与氧气;第二条则是电解食盐水,得到氢气与氯气。而氯气广泛用于自来水消毒与其他化工行业,故电解食盐水的成本要低于电解水制氢。
 
 
Choice数据显示氯气价格除个别时间有所波动外,多数时间价格较低,目前氯化工生产的氢气量明显不能满足氢燃料电池大规模普及。若大规模电解食盐水制氢,必将造成食盐成本增加,氯气价格降低,从而造成此方法制氢成本在现有的基础上大幅增加。
 
同时,电解食盐水制氢会产生有腐蚀性的氯气,只适合在有能力的工厂集中进行,从而产生氢气运输成本。而氢气本身化学性质活泼,常温下为气态,需要加压运输,对设备安全性要求较高,需要资金进行设备投入。同时,氢气的化学性质决定加气站的安全性投入也会十分巨大,尤其是对人员的培训及安全隐患的排查。
 
那直接电解水得到氢气与氧气又如何呢?
 
直接电解水,因产物为氢气与氧气,较电解食盐水安全、清洁。同时,电能可以通过输电线传输,电解水制氢可以在加气站附近进行,减少了运输成本。这样真的就可以大规模制氢用于燃料电池车吗?
 
 
根据国金证券2016年的研究,工业用电制氢的成本在25元/千克,加上运输成本,成本接近40元/千克。以2016年的汽油价格计算,制氢成本需低于22元/千克,使用燃料电池的成本才与汽油车相同。Choice数据显示,目前汽油价格与2016年相比上涨幅度在10%左右,而工业电价基本持平,以此推算电价为0.34元/kw时,使用电解水制氢法的成本才与汽油相当,而目前工业用电价格在0.8元/kw左右。
 
 
以上数据仅以现有的数据进行推算,若大规模使用氢燃料电池,电能使用量必将巨幅增加。需要大量发电站、输电设备的建设,此类投入将拉动工业用电价格的上涨,从而增加氢燃料的价格。
 
 
总的来说,目前氢燃料电池的痛点在氢燃料的获取,要获得大量廉价的氢燃料又需要巨额的电力设施的投入。因此,在目前的工业体系下,氢燃料电池能源车仅能部分测试,无法快速大规模普及。

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