关于氢能源和氢燃料电池的说明
氢气在自然间是以二次能源的形式存在(简单理解本来没有自然存在的氢气,需要去专门去加工和制取),所以在制取的过程是有能耗的。
由于氢气具有高热值,燃烧性好,利用形式多,燃烧或电化学后环保等特性,一直有被作为一种能源在开发利用,最早的应用就是用在火箭航天的作为推进的动力燃料使用。真正要把氢能源作为未来的主要能源,还是在20世纪末基于氢气是公认的清洁能源、作为低碳或零碳资源脱颖而出,再加上近年碳达峰、碳中和的概念和目标驱使下,化石能源可能会枯竭背景下,全球主要国家等都制定了氢能发展规划,也让氢能源越炒越热。
真正氢能源的能最终利用是基于利用太阳能(光、风、水等)可再生能源来制取氢气,基于这些在再生能源的取之不尽用之不竭,然后让人类的能源利用有个永久的依托。当然当下氢气的来源有各种途径,煤化工制氢,石油化工副产或制氢,生物质制氢,弃电电解水制氢,再生能源发电制氢等等,作为一个能源革命过渡的过程让这些当下更容易获得的氢气做一些有效利用推进整个氢能产业发展是有必要的,但如果最终没法办法走到可再生能源制氢这条路上,那么氢能源产业一定会是满地鸡毛。当然这个过程需要有很多技术问题要克服,如如何降低水解制氢的成本和克服技术瓶颈,如何从氢气到终端使用场景的运储如何实现,如何能让氢能源利用有经济性,才能具备最终市场化规模化的基础条件。当然我国作为一个发展中国家,在这件事儿略有点儿在跟着别人走的困境,当然目前已经取得不错的技术积累和打下了一些市场应用基础了,我们也在努力突围中,相信在我们现行体制的优势下,倾全国之力一定能最终突围。
氢燃料电池是一个能量转化的装置,它完全不同于我们日常理解的电池应该是一个储能装置,氢燃料电池是一个发电装置。举个简单的例子,就像传统的柴油发电机一样,需要加入柴油燃料燃烧发电,氢燃料电池不同的是,它需要加入供给氢气然后内部进行电化学反应(不是燃烧)进行化学能释放转变成电能和热能。所以氢燃料电池可以简单理解成用氢气发电的发电机。所以就像传统的内燃机一样,就需要有燃料(氢气)的供给,燃料电池发的电供给谁使用,当然也包括燃料电池如何生产出来,这就串起来整个氢能源的产业链了。所以整个产业链就涉及到了氢气的制取、储运、加氢、燃料电池的加工制造、燃料电池的应用(可应用在交通领域、固定式电源、航天船舶、小型移动电源等等,理论上一切用电的场景都可以用氢燃料电池发电替代)。
可能有人会问,直接用电不香吗?因为电这东西必须在在网的持续输出,比如没有办法在荒山野岭去用电,比如没法让汽车拖着一根电线跑(当然轨道类的是可以的)。也许也有人会问那用蓄电池不是也香吗?因为需要足够电量的同时就需要足够大的蓄电池,也需要较长的蓄电时间,这样 就缺少便利性了。当然如果有一天有能突破物理学常识、能突破人们现在认知的蓄电池发明出来了,既环保,又功率密度高(就是小个头可以蓄大电量),还充电快,在这种状况下可能直接用蓄电池会更好。
这是氢能源以及燃料电池的基本概念和产业链的背景,后续逐步给大家梳理产业链上相关的企业和一些技术问题。