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中國首批140輛豐田Mirai氫動力汽車已抵達大連港，將用于奧運火炬國內(nèi)傳遞和2022年北京冬奧會全程。冬奧會期間的大部分服務車輛預計將采用氫動力，而不是像特斯拉那樣的純電動汽車。
長期以來以節(jié)能減排著稱的電動汽車是否會突然被取代?
作為世界首富和技術前沿的代表，馬斯克在2020年6月發(fā)推文稱:“燃料電池=傻瓜銷售?！毕袼f的那樣嗎?
氫燃料汽車還是鋰電池汽車?
鋰離子電池電動汽車電池生產(chǎn)過程,以及電力的來源造成對環(huán)境的破壞,只有依靠電動汽車零廢氣排放達到節(jié)能減排的效果,2030年碳峰,2060個碳中立,可以說是滄海一粟。
作為電動汽車行業(yè)的領導者，特斯拉30% - 50%的過度充電需要15分鐘，完全充電需要1小時。將在冬奧會上亮相的豐田Mirai充電5分鐘可行駛559公里，而特斯拉model3充電1小時可行駛569公里。氫燃料汽車的優(yōu)勢在于它具有跳躍性。
為了提高鋰離子電池的容量，必須增加電池的體積和重量，改進充電技術?？紤]到汽車本身的尺寸，增加電池尺寸意味著犧牲內(nèi)部空間。而且改進充電技術并不容易。托馬斯·愛迪生在1912年發(fā)明了電動汽車，遠遠早于汽油動力汽車的出現(xiàn)，正是由于鉛酸電池驅(qū)動開關帶來的不便。
與純有軌電車相比，氫燃料汽車具有更快的傳輸速度、更豐富的存儲空間、更長的行駛里程等優(yōu)點。
一汽首次將氫燃料內(nèi)燃機應用于紅旗轎車
如果氫能發(fā)光，為什么早期的人類沒有使用它?
利用氫氣的想法并不新鮮
1937年，一艘裝滿氫氣的宇宙飛船在德國興登堡墜毀，引發(fā)大火。自那以后，氫氣的使用就變得備受爭議和質(zhì)疑。
在20世紀80年代，蘇聯(lián)甚至駕駛過一架氫動力客機，但在起飛后僅21分鐘就結束了飛行。
由此可見，雖然人們早就發(fā)現(xiàn)氫燃料可以創(chuàng)造低碳的奇跡，但由于技術上的障礙有待突破，氫燃料并沒有真正融入和應用于人類的生產(chǎn)生活中。
氫能——能源行業(yè)的一朵“白蓮花”
氣候變化正在引發(fā)氫能的新浪潮。與產(chǎn)生能源的化學燃料如石油和煤炭不同，氫是最好的能源載體，就像電池儲存電力一樣，所以氫可以從這些化學燃料中儲存能量。必須產(chǎn)生氫能。
雖然氫是世界上最清潔的可再生能源之一，在能量釋放的過程中沒有碳排放，但生產(chǎn)氫的過程并非100%“無碳”。根據(jù)不同氫能生產(chǎn)方式產(chǎn)生的碳排放的差異，將氫能分為:
灰氫:指化石燃料(石油、天然氣、煤炭等)燃燒時產(chǎn)生的氫，燃燒時排放二氧化碳?；覛渖a(chǎn)成本低，制氫工藝簡單。目前，全球氫市場仍以灰氫為主(約占95%)。
藍色氫:兩者都是由化石燃料制成，但通過碳捕獲與儲存(CCUS)技術，藍色氫的生產(chǎn)過程實現(xiàn)了相對于灰色氫相對較低的碳排放。
綠色氫:由可再生能源(太陽能、風能、核能等)生產(chǎn)的氫。例如，通過光能發(fā)電電解水生產(chǎn)綠色氫，完全沒有碳排放。綠色氫是生產(chǎn)氫能最理想的形式。由于目前技術和制造成本的限制，綠色氫的大規(guī)模應用還需要一定的時間。
光伏的一個相關任務就是將市場上的灰色氫氣轉(zhuǎn)化為綠色氫氣氫通過綠色電，從而改變氫和碳的性質(zhì)。這也是在雙碳目標框架下，中國光伏產(chǎn)業(yè)領先者龍基股份與未來氫能的關系。
我們知道，將氫能轉(zhuǎn)化為電能和熱能時，只產(chǎn)生水，而不會產(chǎn)生溫室氣體或可吸入顆粒物。氫可以廣泛使用，清潔無毒，每質(zhì)量氫所含的熱量是汽油的三倍，這是早期人們用它來發(fā)射航天器的主要原因。此外，由于氫可以轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、液態(tài)甚至固態(tài)，所以當氫在-263℃達到液態(tài)時，其體積減少到原來體積的1/800。這些都使氫能具有生態(tài)友好、利用率高、儲運方便等競爭優(yōu)勢。
氫能的“不能做”
雖然我們對未來氫能對雙碳目標的貢獻充滿信心，但我們也需要了解，鑒于目前的技術，氫能仍有許多“不可實現(xiàn)的”。
氫來自海洋?！ 由于豐富的可再生能源(水、光、風)，海上制氫具有獨特的優(yōu)勢。因此，海上氫能基礎設施建設將面臨一系列需要解決的技術問題。至于在海上生產(chǎn)氫的過程，是先淡化海水再生產(chǎn)氫嗎?或者未來技術的發(fā)展會導致直接從海水中生產(chǎn)氫嗎?這樣才能節(jié)省脫鹽的環(huán)節(jié)和成本?
一些大型能源巨頭和石油國家正試圖在沒有“碳捕獲技術”幫助的情況下使用天然氣生產(chǎn)氫氣，但這種方法將無法實現(xiàn)我們的脫碳目標。
一些歐洲國家希望通過管道將氫輸送到本國，但目前的管道技術并沒有解決氫作為一種可燃氣體的安全問題。我們知道，中國通過西伯利亞到大慶的輸油管道從俄羅斯進口原油。一旦打開閥門，石油就會像自來水一樣從俄羅斯流入大慶，從俄羅斯出口到歐洲的石油也會像自來水一樣流入大慶。因此，液化能的運輸成本低，通過管道可以解決，而液化是儲能的最佳形式。如何對產(chǎn)生的氫能進行大規(guī)模液化，然后通過管道輸送，也可能是未來需要解決的技術問題。隨著大量資金和技術研究的投入，氫能應用的技術壁壘將會越來越少，氫能的應用領域也正在探索中。
隨著雙碳目標的逐步實現(xiàn)，未來氫能的應用場景有哪些?
知識的獨特屬性的氫,作為普通人,我們最關心的是:和氫終端能源,當氫質(zhì)量被廣泛使用,它將在未來,使人類的工作、生活場景變化,或如何提供方便,我們普通老百姓關心的是當務之急!
放眼世界，氫能正逐漸融入各個領域，并呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。許多發(fā)達國家，如英國、法國、德國、日本和韓國，都有他們的國家氫能計劃。全世界正在建設350多個大型氫項目。預計到2030年累計投資將達到5000億美元，到2050年達到0.6萬億美元。今天，氫每年的銷售額為1500億美元，主要是通過工業(yè)生產(chǎn)(包括化肥生產(chǎn))。
我國也將氫能作為最重要的清潔能源列入“十四五”規(guī)劃。作為世界最大的煉油公司和世界第三大化石能源公司，中石化集團也是第一個提出“碳中和時間表”的中國企業(yè)。中國石化計劃在“十四五”期間建設1000座加氫站，今年的目標是建設100座加氫站。建造中國的第一個。并為中國實現(xiàn)“碳峰”和“碳中和”目標提供重要支持。中石化目前的目標是系統(tǒng)布局整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈。在不久的將來，加汽油和加汽油一樣容易。中石化專注于實現(xiàn)氫、氣、油、電的綜合終端能源服務站。
除了氫化運輸外，氫能還有許多生態(tài)位應用。在煉鋼生產(chǎn)中，風能無法取代排放全球8%污染物的煉焦煤，但利用“直接還原”過程，氫氣可以。瑞典Hybrit公司于2021年8月銷售了世界上第一個以這種方式生產(chǎn)的綠色鋼材。
另一個利基市場是商業(yè)運輸，特別是當駕駛超過電動汽車的電池續(xù)航里程時。美國康明斯公司正在研究將氫燃料用于航空和航運的方法。法國阿爾斯通公司的目標是在未來的歐洲鐵路軌道上運行氫動力列車。在日常生活中，有望將氫能與天然氣結合用于燒火和烹飪，實現(xiàn)大幅減少碳排放;中國北方每年要消耗數(shù)億噸散煤用于冬季供暖，造成大量的碳污染。如果可以直接使用氫能，或者可以使用一定比例的天然氣，碳排放將大大減少，或者直接實現(xiàn)零碳排放。
新型的電力系統(tǒng),氫YaCangShi效果,由于風,光,能量是斷斷續(xù)續(xù)的,所以有一定的不穩(wěn)定能量存儲,和最好的能源載體,氫可以改善,甚至是解決電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定能量儲存,減少電的高點和低點的時間差異,等等。
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