氫能安不安全?

介紹氫能之前，我們有必要談?wù)剼淠茏钍荜P(guān)注的話題之一——安全性。

很多人認(rèn)為鋰電很安全，是小型乘用車(chē)的首選，相對(duì)而言，氫能在許多人眼中并非安全的代名詞，甚至還有點(diǎn)兒危險(xiǎn)。

這可能是將氫能和氫氣的安全程度混淆了。

的確，氫氣是危險(xiǎn)的。根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品管理?xiàng)l例》，氫氣與石油天然氣一樣列為危險(xiǎn)化學(xué)品，是1類(lèi)易燃?xì)怏w。

但氫氣作為能源，在納入使用的過(guò)程中，會(huì)采用存儲(chǔ)、封存等各種方式進(jìn)行處理，確保其安全性。

僅以在汽車(chē)上的應(yīng)用為例，根據(jù)車(chē)廠分析，氫能源汽車(chē)和鋰電池汽車(chē)一旦發(fā)生爆炸燃燒，鋰電池電動(dòng)車(chē)帶來(lái)的傷亡程度可能更高。

所以，基于氫能自身的優(yōu)勢(shì)，它的安全風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)小于給人類(lèi)帶來(lái)的益處。

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局從2020年起，單獨(dú)統(tǒng)計(jì)全國(guó)的氫產(chǎn)量?！稑?biāo)準(zhǔn)普爾全球普氏能源資詢(S&P Global Platts)》開(kāi)始發(fā)布?xì)鋬r(jià)格信息，這表明，氫和石油、天然氣一樣，屬大宗能源商品，是一個(gè)確定的未來(lái)能源之星。

現(xiàn)在問(wèn)題在于：這顆星目前發(fā)展如何了?何時(shí)能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用?

在探討其應(yīng)用、爭(zhēng)議和未來(lái)之前，我們先看看氫能是從哪里來(lái)的。

目前，氫能可以按照制備方式分為：灰氫、藍(lán)氫、綠氫。

灰氫主要是指從化石燃料制備而得到的氫氣，但這個(gè)方式會(huì)產(chǎn)生一定二氧化碳，不夠綠色。

藍(lán)氫就是在灰氫的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)生的碳進(jìn)行處理，不讓它跑到大氣中，相較而言成本高一些，但符合零碳的環(huán)保需求。

綠氫，從名氣來(lái)看就知道十分環(huán)保，主要是通過(guò)光電、風(fēng)能電解水來(lái)獲得氫氣。這一方式綠色環(huán)保零碳，是最理想的制氫方式，就是目前成本和技術(shù)門(mén)檻比較高。

根據(jù)主要國(guó)際能源組織的預(yù)測(cè)，到2050年全球的綠氫產(chǎn)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于藍(lán)氫。

從上面的制備方式，我們就能了解到氫能的優(yōu)勢(shì)之一：綠色。

在全球減碳的大背景下，氫能的應(yīng)用無(wú)疑能夠加速實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，助力各國(guó)達(dá)成減碳目標(biāo)。

不過(guò)綠色僅是氫能的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，除此之外，成本低是另一大優(yōu)點(diǎn)。氫能的制備來(lái)源就是水，最終產(chǎn)物還是水，成本低廉還能實(shí)現(xiàn)循環(huán)，簡(jiǎn)直是環(huán)保人士和環(huán)保組織的終極選擇。

氫能的爭(zhēng)議

目前來(lái)看，綠氫的制備成本確實(shí)高，所以目前無(wú)論是我國(guó)還是全球，綠氫都不是主流。

就拿2020年來(lái)看，根據(jù)研報(bào)，我國(guó)氫氣總產(chǎn)量達(dá)到2,500萬(wàn)噸，主要來(lái)源于化石能源制氫(煤制氫、 天然氣制氫);其中，煤制氫占我國(guó)氫能產(chǎn)量的62%，而電解水制氫僅占1%。

而當(dāng)前，全球氫能產(chǎn)量約7,000萬(wàn)噸左右，也主要為化石能源制氫。

化石燃料不夠環(huán)保，其次通過(guò)煤炭制氫，副產(chǎn)物很多，效率也不高。

電解水的制備方式門(mén)檻和成本都很高，運(yùn)輸方式也還不夠安全和高效，這并非氫能源的唯一缺點(diǎn)，事實(shí)上，氫能源應(yīng)用的整個(gè)生態(tài)鏈都還不成熟。

我們?cè)倏礆淠茉谄?chē)領(lǐng)域的爭(zhēng)議。

目前來(lái)看，氫能的主要應(yīng)用場(chǎng)景分布于交通業(yè)、工業(yè)、發(fā)電以及建筑領(lǐng)域。在汽車(chē)領(lǐng)域，使用多集中在重卡等大型車(chē)上。

這是氫能的另一個(gè)缺點(diǎn)——?dú)淙剂想姵伢w積大。

其實(shí)，氫燃料電池單位質(zhì)量的能量(注意不是單位體積)是最大的，每公斤氫相當(dāng)于40度電，是同樣質(zhì)量汽油的3倍，是同樣質(zhì)量鋰電池的100多倍。

但缺點(diǎn)就在于，體積太大了。

同樣的電池體積，氫能在小型乘用車(chē)上的應(yīng)用可能性就比不過(guò)鋰電，只能在卡車(chē)、物流車(chē)等大型車(chē)上一顯身手。

從市場(chǎng)來(lái)看，中國(guó)已經(jīng)有近1萬(wàn)輛氫燃料電池物流車(chē)，這是氫能在汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用的最好證明，也是其缺點(diǎn)的體現(xiàn)。

所以，氫能的爭(zhēng)議還很大，應(yīng)用范圍還太窄，又沒(méi)能實(shí)現(xiàn)完全的環(huán)保，讓資本和市場(chǎng)在肯定氫能的同時(shí)，觀望總是多于行動(dòng)。

從前景和需求來(lái)看，將發(fā)展氫能作為重要能源戰(zhàn)略沒(méi)毛病，問(wèn)題其實(shí)在于成本和門(mén)檻。

但我們別忘了，氫能源的應(yīng)用，已經(jīng)推進(jìn)了幾十年，并非剛起步。就以日本為例，從上世紀(jì)70年代，日本就開(kāi)始關(guān)注氫技術(shù)研發(fā)，巴士已上路，目前研發(fā)重點(diǎn)為遠(yuǎn)程交通工具上，如氫能源飛機(jī)和快鐵，且明確打算投入市場(chǎng)。

不僅是日本，歐美也在發(fā)力。氫能的確定性似乎已經(jīng)毋庸置疑。

根據(jù)國(guó)際主要能源機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，到2050年，氫能產(chǎn)量將達(dá)到5-8億噸區(qū)間，以藍(lán)氫和綠氫為代表，占比也將從目前僅約0.1%全球能源占比， 上升到2050年12%以上的占比。

這其中，對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)，需求也將同步上升。

根據(jù)中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預(yù)計(jì)，到2030年碳達(dá)峰期間，我國(guó)氫氣的年需求量將達(dá)到約4,000萬(wàn)噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為5%。到2060年碳中和的情境下，氫氣的年需求量有望增至1.3億噸左右，在終端能源消費(fèi)中的占比約為20%。

光明的未來(lái)

我們以小型乘用車(chē)這個(gè)氫能缺席的領(lǐng)域來(lái)看。

相較于燃料電池，氫能源不僅燃燒效率高，且足夠綠色和安全。只是，因?yàn)闅淠茉磧?chǔ)能和電池密度問(wèn)題(簡(jiǎn)言之就是動(dòng)力續(xù)航問(wèn)題)，沒(méi)能得到解決，讓市場(chǎng)不看好。

然而，現(xiàn)在新能源汽車(chē)的發(fā)展，也并非朝夕的事情。

我們換個(gè)角度，從市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看，鋰電池當(dāng)前的續(xù)航也不盡如人意，充電和換電同樣未能滿足市場(chǎng)需求。

相較于鋰電池充電慢、換電麻煩等問(wèn)題，加氫站的快速落地，反而讓氫能至少在充電這一環(huán)節(jié)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

2021年中國(guó)新建100座加氫站，累計(jì)建成數(shù)量達(dá)218座，位居世界首位。2022上半年快速更快，新建加氫站超270座，全國(guó)幾乎都有覆蓋，其中廣東、山東、江蘇、浙江站點(diǎn)最多。

誰(shuí)說(shuō)小型乘用車(chē)領(lǐng)域，氫能就沒(méi)機(jī)會(huì)呢?

當(dāng)前，行業(yè)內(nèi)關(guān)于氫能的應(yīng)用仍有不少人持懷疑態(tài)度，但就像上文三林強(qiáng)調(diào)的，我們別忘了，氫能發(fā)展到今天已經(jīng)走過(guò)幾十年。

科技的發(fā)展和應(yīng)用，必然需要時(shí)間來(lái)推進(jìn)。

在當(dāng)前減碳目標(biāo)如此迫切、各國(guó)都在布局氫能的現(xiàn)實(shí)下，我們又如何能忽視這個(gè)行業(yè)的巨大機(jī)會(huì)?

日本不會(huì)，歐美不會(huì)，我們，應(yīng)該也不會(huì)。