氢能源

旭日東升

　　氢能源汽车越来越热门，有人说环保的氢能源才是汽车能源的终极方向。也有人害怕氢能源汽车，害怕的观点认为：让汽车背着一罐氢气跑，万一爆炸了，车不就成氢弹了？，开着一枚小型氢弹在街上跑。那这也太危险了吧，事实并非如此，且看我细细道来，(注明：本篇内容来源于互联网，参考了不少行业内人士的资料汇总而成，本人只是刚刚踏入此领域，迫切需要相关资讯切入，因此而整理，如果您看完喜欢的话，记得收藏，转发，加点赞哦！感谢支持。)

氢能源汽车会成为氢弹吗？

氢气是存储在车载的储存罐中，就像汽油车的油箱，但他不是氢弹，要是整点氢气点着了爆炸就叫氢弹，那这氢弹也是个超级山寨货。氢气着火爆炸是化学反应，是两个氢分子和一个氧分子结合，形成两个水分子的过程。在这个过程中，氢气和氧气分子都被拆开了，但原子还是那个原子，他们只是重新结合成新的分子，两个氢原子和一个氧原子组合成水分子并释放出能量，这个能量叫做化学能。

　　氢弹的爆炸就要高级多了，他是氢在原子层面的变化，是核聚变反应，没有超级高温高压核聚变是不会发生，原子由内部的原子核和外层电子组成，核聚变是较小原子的原子核聚合形成更大的原子核，这个能量叫核能或者原子能。氢气和氧气燃烧爆炸是化学变化，

氢弹爆炸是核聚变，不需要氧气，化学变化的化学能要是和核聚变的原子能相比，数量小的简直不值一提，说要是真能把氢弹装在车上作为动力，假设车上其他零件不坏，这个车几乎可以永远的开下去。

氢能源汽车是利用氢气和空气中的氧气发生化学反应的化学能来驱动汽车前进，氢和氧反应的产物只有水，是纯正零污染能源。

零污染的氢能源作为汽车燃料再合适不过了。

氢能源汽车是如何工作的？

由于氢气是气体又太轻，因此需要很高的存储压力，某车厂设计使用的储存罐，其内部设计压力达到了70兆帕，这相当于大约700倍的大气压，如此高压的氢气没法直接使用，先得整两个减压阀给氢气减压才行。

除了氢还得有氧，空气中氧气倒有的是，但有两个问题，一是空气太埋汰，有灰尘、花粉、小虫子。二是大气压力太小，氧气浓度太低，所以空气需先用空气滤清器过滤再用空气压缩机进行压缩，得到干净的压缩空气，减压的氧气和压缩的空气一起送到燃料电池堆进行化学反应。

燃料电池实际上不是储能电池，确切地说，他应该算是一种化学发电机氢和氧在燃料电池中通过化学反应进行发电，并直接输出直流电但是这个直流电有点弱， 关键时刻电压不足，受干扰还不稳定，需在燃料电池后面加一个叫做DDDC转换器的设备来稳定电流电压，从DCDC转换器再出来的还是直流电，一部分送到动力电池进行存储，另一部分和动力电池输出的电进行耦合，再送到电动机驱动车辆行驶。

此外，有人担心车载储氢罐的安全尽管之前提到过储氢罐不是氢弹， 但万一爆炸，其威力也不可小觑，这点工程技术人员其实早就有考虑，多层玻璃纤维强化树脂，内夹碳纤维增强树脂等高强度复合材料的设计，可以有效保障储氢罐的强度，实验已经证实：在火烧的情况下，这类储存罐可以抵抗自动步枪的射击而不爆破，汽油车的油箱恐怕多数达不到这样的标准。

其次，储青罐在车上都是布置在最不容易撞到的位置，以保证安全

一、氢能源产业链分析（氢燃料化学发电机）

1、制氢

空气滤清器，空气压缩机（空压机），增湿器

去离子器，DCDC转换器稳定电压

2、储氢罐

多层玻璃纤维强化树脂内夹碳纤维增强树脂等高强度复合材料的储氢罐

3、质子交换膜燃料电池

①膜电极（质子膜+催化剂+碳纸）

②金属双极板（PVD涂层）

③氢燃料电池催化剂铂族（铂金）元素

参考历史钯金汽车尾气催化剂

二、氢能的来源渠道

1、化石燃料、核能、风能、太阳能

2、化工企业副产品

氯碱工业的副产品就是氢H2（每生产1吨的烧碱会产生25kg的氢气，只要去除微量的氯气C12、氧气O2、氮气N2、二氧化碳CO2等气体后就可以获得高纯度氢气H2，有数据显示，每年我国氯碱行业副产品氢气中约有30%被放空，这意味着2017年仅这一个行业我国至少有25万吨H2被白白浪费掉，按照每辆燃料电池车每天消耗5kgH2来计算，这些浪费掉的氢气每年可驱动约13.7万辆燃料电池汽车行驶。

三、氢能分类

我国是H2生产和消费大国，2018年产H2约为2000万吨，99%以上是通过化石能源转换，电解制氢不足1%，根据制氢过程的低碳和清洁程度，氢被分为灰氢、蓝氢、绿氢3大类。

1、灰氢

利用煤炭天然气化工厂等碳基能源等制备的氢，在氢H2制备环节有CO2排放，这种氢被称为灰氢，当前全球主要制氢产能还停留在灰氢阶段。

2、蓝氢

蓝氢是在制备灰氢的过程中采用CO2捕捉、利用封存等相关技术来实现零碳排放，

3、绿氢

利用光伏水电、风电、核能等绿色能源通过水电解方式制备H2就可以实现零碳排放制氢，这种氢被称为绿氢。

我国风电、光伏、水电能可再生能源，由于产生的电能无法被及时输送和利用，每年被丢弃的电量约为1000亿度，这些能量可以电解制氢约为200万吨，随着绿色能源的成本大幅下降，绿氢将成为氢能的主流。

四、加氢站

1、外供氢加氢站

外供氢加氢站在站内没有制氢装置，和汽柴油加油站的工作过程类似。氢气通过高压氢气拖车、液氢槽车。甚至管道从供氢单位运至加氢站，在站内进行压缩、存储、加注等步骤。拖车内的氢气通过泄气柱进入压缩机压缩后存储至储氢罐，给车辆加注时，氢气从储氢罐先进入冷却机组冷却，通过加氢机将高压氢气充装至燃料电池车的车载储氢罐内。

2、内供氢加氢站

内供氢加氢站在站内有制氢系统，站内制备的氢气经过纯化干燥后再进行压缩存储，最后进行加注。

五、氢能的发展前景

1、在全球能源转型的大背景下，氢能源已经成为发达经济体的共识，美日德韩等国家都在重点发展氢能产业，加氢站已经被锁定为氢能产业发展的突破口。

2、进入2021年两桶油对加氢站的布局和建设开始加速，中石油合资建设的太子城服务区加氢站正式投入使用，为冬奥会崇礼赛区的50辆氢能源大巴提供氢气。

中石化宣布规划5年内建设1000座加氢站，中石化提供了全国三分一的化工产品和60%的油品需求，是我国最大的炼化企业，他是全球最大的氢气用户和生产商，每年使用和生产的氢气超过220万吨，占全国氢气总量的20%，世界的4%。中石化敢高调宣布1000座加氢站计划，定是有备而来，有充足的资源和技术储备作为支撑和保证。

3、2020年底全球建成的加氢站总数不超过500座，我国有104座，位居世界第二，目前根据全国拟建和在建的加氢站数据，2021年加氢站极有可能突破200座，为燃料电池汽车提供血液。能源巨头两桶油，股民看了直发愁，中石油和中石化的股价十来年没有太大的变化，虽然没人知道地球上最后一滴油什么时候被抽干，一个没有预期的行业，终究是不会被资本看好的。

4、各国对环境重视的程度已经达到了工业革命以来的最高峰，尽管当前社会化大生产仍然依赖石油，但不少龙头车企已经公布了自家燃油车的停产和停售计划，中石化公布5 年1000座加氢站的布局是对未来能源格局纳下的投名状。或许百年之后的两桶油早已不再依赖石油。

5、零排放的氢能源，正好满足了电动重卡的痛点，氢能目前的问题都属于技术问题，只有越不过去的物理规律，突破技术问题比绕过物理规律要简单多了。普及氢能源汽车，当前最大的障碍是基础设施和H2成本问题，但如果回想燃油车刚诞生时，汽柴油便宜吗？加油站满街都是吗？许多成本和技术问题，随着发展都会得以解决，邓公的名言：发展才是硬道理，放到哪它都管用。

6、想要发财，着眼未来，财富暴走，关注风口。在碳达峰和碳中和的大背景下，氢将成为电、热能各种能源的转化媒介，随着制氢成本的大幅下降和燃料电池的快速发展，氢能正在逐渐走向风口期。

2021年氢能被正式列入十四五规划，很多人担心安全，甚至认为不可能发展的氢能源，为何受到国家如此重视，以当前人类的物理水平，氢将是能源使用的终极形态，它极有可能成为新的经济增长点，甚至成为下一轮全球经济增长的引擎。

所谓新的经济增长点，是在经济成长和产业结构演变的过程中能够带动整个国民经济上一个新台阶的新型行业和产业，它的产业链较长，涉及和能带动的上下游行业很多。

7、氢能产业从上游的制氢，中游的运氢，储氢到下游的加氢，用氢，涉及的行业非常广泛：能源化工，航天航空，设备制造，运输交通，材料合成，发电储能，低温制冷，电网平衡，冶金环保。

据专家介绍，氢分子生物医学眼下正时兴，在日本、美国、韩国等国家都是热门学科，我国医学界对该领域科研项目的关注度及扶持力度也逐年增加。截至2014年年底，已有40余个氢分子生物学相关研究项目获得“国家自然科学基金”支持。

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什么是富氢水？

8、中国汽车工程协会预测2030年，我国氢能汽车产值有望突破万亿大关，国际氢能委员会预测2050年全球氢能产业链将达到2.5万亿美元，占能源比重约为18%。

除了中央在大的规划中提出要推进氢能以外，各地也纷纷落实具体的政策和措施，上海计划5年内投入燃料电池汽车10000辆，加氢站超过70座。

广东将在东莞打造氢能产业集区，涉及覆盖电堆，双极板，质子膜，制氢等氢能核心环节。山东正全力将青岛打造成国际知名的氢能城市，成为东方氢岛。

9、氢能正在从概念逐步走向现实，目前氢能普及度确实不是很高，在马路上没看到也正常，一方面氢能当前的发展以重型交通运输为主。

另一方面，就像2013年没几个人见过电动汽车的真车，而电动汽车现在已经满街跑了，你懂的我就不多说了……