燃料电池原料氢气在我国目前最经济的手段是什么
来源：宝鄂实业
2019-03-17 17:29
点击量：次
新能源车发展的一个重要逻辑就是节能环保，这对我国无疑更为重要。目前我国不但空气污染严重，而且石油进口依存度高达60%，其中85%还要经过美国控制的马六甲海峡，能源安全已成为我们国家安全的最大软肋。因此国家给予新能源车巨额补贴，一个重要原因就是为了缓解对石油的进口依存度。那么下文我们就从节能、环保和资源约束等方面对两者进行比较，具体如下：
节能环保比较
燃料电池原料氢气在我国目前最经济的手段是煤制氢，锂电池的原料电力，在我国也主要来自于煤炭发电。因此这两者本质上能量都来自于煤炭，碳排放只不过是转移给了上游，因此是否节能，主要就是看能量转换效率。目前锂电池车每百公里耗电17度，对应6.8公斤煤炭;燃料电池每百公里耗氢9方，储运环节损耗20%，对应煤炭为7.3公斤;汽油车每百公里耗油10L，碳排放相当于10公斤煤炭。其实新能源车的节能效果都不明显，其核心价值还是在于将一次能源消耗从石油转化为我国储量丰富的煤炭，缓解了能源安全问题。而从环保看，燃料电池几乎没有尾气排放，锂电池也只有少量排放，全产业的污染主要集中在上游。但比起处理分散的汽油车尾气排放，上游的集中治污无疑难度要小很多。综合而言，燃料电池全产业链的污染最低，基本可以认为是最佳的绿色车用能源。
资源约束比较
燃料电池的催化剂要用到贵金属铂，市场普遍担心其资源约束。2015年铂全球总需求为270吨，主要下游为汽车尾气清洁催化剂、首饰、工业，占比为44%、34%、22%。Mirai单车铂消耗量约为20g，比汽油车消耗要高10-15g。假设燃料电池车占全球5%的年产量，年均消费增量为56吨左右，看似冲击很大。但是同样假设下，锂资源的年均消费增量为8万吨，对应每年4万吨的产量其实冲击更大，这已经从今年的锂矿石价格暴涨得到侧面证明。而且丰田中期优化目标为铂单耗降低75%，并实现催化剂的铂回收。上述任何一个目标实现，铂资源约束基本就得到解决。
商业化程度比较
从商业化程度上看，燃料电池和锂电池车大体差了5年，现在还处于商业化的前夕，预计爆发点在2020年左右。目前全球技术领先的国家为日本和美国，尤其是日本在乘用车领域几乎是一枝独秀，2015年量产的Mirai基本达到了商业化的入门标准。相比之下，我国在燃料电池产业化领域就建树寥寥，只有北汽福田和上汽为08年奥运会和10年世博会生产过燃料电池大客车，还停留在技术示范阶段。但我国的优势是经济体量大，随着燃料电池技术的成熟，具备快速追赶的能力。
能源的未来和工业体系的重构
目前全球能量整体还是来自于太阳核聚变产生的边缘能量，总输出功率为1.8*1013。依照卡尔达肖夫指数，还处于行星级文明的阶段。未来要继续突破，必然要实现可控核聚变，唯此才能达到1016的恒星级文明起步条件。届时1公斤氢的同位素就能产生上亿度电力，相当于1公斤海水就抵得上300升汽油的能量，水变油也将从梦想变成现实，能量也将不再成为困扰人类发展的问题。电解水制氢成本将会极低，可控核聚变+氢能源将成为能源结构的终极组合。石油则可以从燃料这个低端领域彻底解脱出来，各种石油基原料的成本将会降至能以想象的程度，也给人类未来工业体系的重构带来了无限可能，那将会是一个非常美好的时代！
纵观人类历史，每一次能源变革都会带来整个工业体系的重构，甚至是全球领导国家的易主。第一次工业革命成就了英国、第二次工业革命成就了美国。如果燃料电池车未来能全面替代石油车，则配套石油建立的整个工业体系都将被颠覆，发达国家在过去200年内燃机时代积累起来的技术优势的价值将大幅缩水，这也相应给了我国一个弯道超车的机会。如果我们能够把握住这个历史机遇，就完全有望成为下一代工业体系的领导国家。日本作为最早研发出锂电池的国家，目前却已基本放弃锂电池车的研发，全力猛攻燃料电池，其背后的逻辑很值得我们深思。
节能环保比较
燃料电池原料氢气在我国目前最经济的手段是煤制氢，锂电池的原料电力，在我国也主要来自于煤炭发电。因此这两者本质上能量都来自于煤炭，碳排放只不过是转移给了上游，因此是否节能，主要就是看能量转换效率。目前锂电池车每百公里耗电17度，对应6.8公斤煤炭;燃料电池每百公里耗氢9方，储运环节损耗20%，对应煤炭为7.3公斤;汽油车每百公里耗油10L，碳排放相当于10公斤煤炭。其实新能源车的节能效果都不明显，其核心价值还是在于将一次能源消耗从石油转化为我国储量丰富的煤炭，缓解了能源安全问题。而从环保看，燃料电池几乎没有尾气排放，锂电池也只有少量排放，全产业的污染主要集中在上游。但比起处理分散的汽油车尾气排放，上游的集中治污无疑难度要小很多。综合而言，燃料电池全产业链的污染最低，基本可以认为是最佳的绿色车用能源。
资源约束比较
燃料电池的催化剂要用到贵金属铂，市场普遍担心其资源约束。2015年铂全球总需求为270吨，主要下游为汽车尾气清洁催化剂、首饰、工业，占比为44%、34%、22%。Mirai单车铂消耗量约为20g，比汽油车消耗要高10-15g。假设燃料电池车占全球5%的年产量，年均消费增量为56吨左右，看似冲击很大。但是同样假设下，锂资源的年均消费增量为8万吨，对应每年4万吨的产量其实冲击更大，这已经从今年的锂矿石价格暴涨得到侧面证明。而且丰田中期优化目标为铂单耗降低75%，并实现催化剂的铂回收。上述任何一个目标实现，铂资源约束基本就得到解决。
商业化程度比较
从商业化程度上看，燃料电池和锂电池车大体差了5年，现在还处于商业化的前夕，预计爆发点在2020年左右。目前全球技术领先的国家为日本和美国，尤其是日本在乘用车领域几乎是一枝独秀，2015年量产的Mirai基本达到了商业化的入门标准。相比之下，我国在燃料电池产业化领域就建树寥寥，只有北汽福田和上汽为08年奥运会和10年世博会生产过燃料电池大客车，还停留在技术示范阶段。但我国的优势是经济体量大，随着燃料电池技术的成熟，具备快速追赶的能力。
能源的未来和工业体系的重构
目前全球能量整体还是来自于太阳核聚变产生的边缘能量，总输出功率为1.8*1013。依照卡尔达肖夫指数，还处于行星级文明的阶段。未来要继续突破，必然要实现可控核聚变，唯此才能达到1016的恒星级文明起步条件。届时1公斤氢的同位素就能产生上亿度电力，相当于1公斤海水就抵得上300升汽油的能量，水变油也将从梦想变成现实，能量也将不再成为困扰人类发展的问题。电解水制氢成本将会极低，可控核聚变+氢能源将成为能源结构的终极组合。石油则可以从燃料这个低端领域彻底解脱出来，各种石油基原料的成本将会降至能以想象的程度，也给人类未来工业体系的重构带来了无限可能，那将会是一个非常美好的时代！
纵观人类历史，每一次能源变革都会带来整个工业体系的重构，甚至是全球领导国家的易主。第一次工业革命成就了英国、第二次工业革命成就了美国。如果燃料电池车未来能全面替代石油车，则配套石油建立的整个工业体系都将被颠覆，发达国家在过去200年内燃机时代积累起来的技术优势的价值将大幅缩水，这也相应给了我国一个弯道超车的机会。如果我们能够把握住这个历史机遇，就完全有望成为下一代工业体系的领导国家。日本作为最早研发出锂电池的国家，目前却已基本放弃锂电池车的研发，全力猛攻燃料电池，其背后的逻辑很值得我们深思。
