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一路艰辛
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[转帖]氢燃料电池是新能源大趋势 那么氢从哪来?贵不贵?
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一路艰辛 于 2020-10-17 22:09:13 发布在 凯迪社区 > 车友评车
    



    宇宙中最广泛存在的原子就是简单的氢原子,只有带一个质子的原子核和一个围绕原子核运行的电子。但是也正是这种最简单的原子,组成了我们今天世界上所有的东西甚至是你自己。你能见到任何物质,都是由氢通过恒星的热核反应生产出来的。

    虽然氢在宇宙中遍布存在,但是在地球环境和大气中基本上没有氢气,因为氢气的化学属性导致其十分活动,很容易与氧气发生反应变成水。氢气与氧气的通过燃烧结合时能产生大量的能量,并生成毫无危害的水,这种能量如果能用在汽车上该是多么美好的事情。

    



    

    



     工业制氢大概有几种主流方法

    



    一、电解水制氢

    水电解制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。水为原料制氢过程是氢与氧燃烧生成水的逆过程,因此只要提供一定形式一定能量,则可使水分解。提供电能使水分解制得氢气的效率一般在75-85%,其工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,因此其应用受到一定的限制。利用电网峰谷差电解水制氢,作为一种贮能手段也具有特点。我国水力资源丰富,利用水电发电,电解水制氢有其发展前景。

    太阳能取之不尽,其中利用光电制氢的方法即称为太阳能氢能系统,国外已进行实验性研究。随着太阳电池转换能量效率的提高,成本的降低及变压吸附   完美替代进口,支持实测比较使用寿命的延长,其用于制氢的前景不可估量。同时,太阳能、风能及海洋能等也可通过电制得氢气并用氢作为中间载能体来调节,贮存转化能量,使得对用户的能量供应更为灵活方便。供电系统在低谷时富余电能也可用于电解水制氢,达到储能的目的。我国各种规模的水电解制氢装置数以百计,但均为小型电解制氢设备,其目的均为制提氢气作料而非作为能源。随着氢能应用的逐步扩大,水电解制氢方法必将得到发展。

    二、水煤气法制氢  

    用无烟煤或焦炭为原料与水蒸气在高温时反应而得水煤气(C+H2O→CO+H2—热)。净化后再使它与水蒸气一起通过触媒令其中的CO转化成CO2(CO+H2O→CO2+H2)可得含氢量在80%以上的气体,再压入水中以溶去CO2,再通过含氨蚁酸亚铜(或含氨乙酸亚铜)溶液中除去残存的CO而得较纯氢气,这种方法制氢成本较低产量很大,设备较多,在合成氨厂多用此法。有的还把CO与H2合成甲醇,还有少数地方用80%氢的不太纯的气体供人造液体燃料用。像北京化工实验厂和许多地方的小氮肥厂多用此法。  

    三、由石油热裂的合成气和天然气制氢  

    石油热裂副产的氢气产量很大,常用于汽油加氢,石油化工和化肥厂所需的氢气,这种制氢方法在世界上很多国家都采用,在我国的石油化工基地如在庆化肥厂,渤海油田的石油化工基地等都用这方法制氢气也在有些地方采用(如美国的Bay、way和Batan Rougo加氢工厂等)。

    四、焦炉煤气冷冻制氢  

    把经初步提净的焦炉气冷冻加压,使其他气体液化而剩下氢气。此法在少数地方采用(如前苏联的Ke Mepobo工厂)。

    五、电解食盐水的副产氢  

    在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。  

    六、酿造工业副产  

    用玉米发酵丙酮、丁醇时,发酵罐的废气中有1/3以上的氢气,经多次提纯后可生产普氢(97%以上),把普氢通过用液氮冷却到—100℃以下的硅胶列管中则进一步除去杂质(如少量N2)可制取纯氢(99.99%以上),像北京酿酒厂就生产这种副产氢,用来烧制石英制品和供外单位用。

    加氢贵不贵?

    



    在工业上,制氢、获取氢的方法其实还是挺多,但是最成熟最主流最简单的还是电解水制氢,那么电解水制氢的成本到底高不高,消费者能负担得起吗?

    



    制氢成本

    电解水制氢成本高低,就看电费!利用电网峰谷差,就是用电低峰时的低电价来电解水制氢,作为一种贮能手段也具有特点。

    若以正常工商业销售电价计算并拆分电解水制氢的成本,具体应包括资产折旧、运营费用(一般维护、电池组更换)、电费(用电、过网费),其中电费成本会达到70-80%,占比较高。每生产一立方米氢气,需要消耗3.5-5kWh的电力,如果采用当前市场销售电价作为制氢成本,电解水技术路线是没有竞争力的。

    我们以产氢能力600m3/h,年产氢量120万m3为假设基础对电解水制氢项目进行静态测算,可得:年耗电量600万kWh,如果假设电价为0.5元/kWh,氢气以4元/m3售卖,年度的毛利率约为28%。

    也就是说,当电解水制氢的电费控制在每度电0.5元时,每立方米氢气卖4元人民币,制氢工厂还有钱可赚。一辆续航650km的氢燃料汽车加满氢需要大概5Kg氢气,换算成体积约56立方米,再乘以4元得出加满氢需要224元,完全可以接受。未来,制氢和获取氢气的技术越来越多,并利用电网波谷的底价电费,最后到消费者的加氢成本还会进一步下降。

    写在最后

    氢燃料电池新能源车相比纯电车,不仅解决了减少排放的目的,同时还拥有纯电动车不具备的优势:充满氢气只需要5分钟,跟燃油车一样方便。在使用成本上,目前国内1kg氢气为80元左右,整体用车成本与使用95号汽油的燃油车相近。随着制氢技术的进步和取氢的途径增加,未来的氢气成本肯定会大大降低,介于纯电动车与燃油车之间。氢燃料电池汽车是未来趋势之一,虽然也是电动车,但不会是“电动爹”。
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回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 10:39:53    跟帖回复:
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驳斥楼主谬论:氢能源是祸国殃民之路!!

首先,被楼主吹捧的电解水制氢,它是以永久毁灭地球上的水资源为代价的。因为氢元素是地球最容易逃逸的物质。并且氢气是极难储存的物质。氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中。因此,大规模电解水必然导致氢气大规模泄漏到宇宙太空中。如果按楼主的主张,用不了五十年,地球上本来不多的水资源将永久消失。最终的结果只能是,地球上最后一滴水将是最后一个即将死亡的人的眼泪!地球将变成生命无法存在的星球!!而且,正由于氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中,因此很容易发生爆炸。现有的技术根本不能保证不发生泄漏。因此,任何形式的氢存储容器等于是不定时炸弹。
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 10:42:16    跟帖回复:
3
氢燃料 的存储、运输,是个世界级难题,目前没有任何经济可行的解决方案。



回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 10:46:47    跟帖回复:
4
我可以说,氢燃料电池当 汽车动力,完全是臆想,主要是为了炒作股票。
  H2:不好存储不说,极易爆炸,在工厂里的安全防护中,比其它可燃气体的防护高一个等级。
     在众多的安全事故中,气体燃爆,最不好控制,影响面积很大。
    全城移动着一个个的“燃烧弹”,哪还有安全可言。

    这玩意,去做电动飞机,电动飞艇,还差不多。

  电池就行了,主要是充电装置太少,国家没有发动全民来安装充电装。其实每个小超市,都可以安个充电装,只要放宽政策,让小超市,个体家庭挣钱,充电装,简直不是问题。
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 10:56:57    跟帖回复:
5
制取氢气不是问题,真正的难点是如何储存和运输!谁也无法预知未来,未来的能源是什么,可能是氢也可能不是,我们不应该过早下结论,提前布局更是胡扯!
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 11:01:24    跟帖回复:
6
新能源的真正方向,有前途的有:太阳能的新技术开发、核能的开发、地热能的开发。其中从现有技术水平来看核能包括聚变能最容易但危险性最高,对环境的污染最严重并且最具毁灭性。其次是地热能。太阳能的技术开发难度最大但是危险性最小。其中最主要的问题是提高太阳能使用效率。太阳能作为最环保最具绿色的能源,应当是未来新型能源的真正方向和大势所趋。但是氢能源是毁灭地球的祸国殃民之路。没有任何物质材料能阻止氢的逃逸和泄漏;因为除了氢所有的其它物质的原子和分子都比氢大!人类必须要形成共识:全人类只有一个地球!!不能让氢能源毁灭地球!
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 13:35:48    跟帖回复:
7
转至第2楼第 2 楼 杨虎星空 2020/10/18 10:39:54 的原帖:驳斥楼主谬论:氢能源是祸国殃民之路!!

首先,被楼主吹捧的电解水制氢,它是以永久毁灭地球上的水资源为代价的。因为氢元素是地球最容易逃逸的物质。并且氢气是极难储存的物质。氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中。因此,大规模电解水必然导致氢气大规模泄漏到宇宙太空中。如果按楼主的主张,用不了五十年,地球上本来不多的水资源将永久消失。最终的结果只能是,地球上最后一滴水将是最后一个即将死亡的人的眼泪!地球将变成生命无法存在的星球!!而且,正由于氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中,因此很容易发生爆炸。现有的技术根本不能保证不发生泄漏。因此,任何形式的氢存储容器等于是不定时炸弹。


氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中!?
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 15:54:46    跟帖回复:
8
转至第3楼第 3 楼 gooble 2020/10/18 10:42:17 的原帖:氢燃料 的存储、运输,是个世界级难题,目前没有任何经济可行的解决方案。



你编造的“世界难题”是低智商吓唬自己不能解脱的难题,
在科学应用技术领域压根就不存在这样的说法。
氢燃料动力系统是一门应用技术,
不必运输也不必贮存的实用技术,
只是一个工程技术环节,
既不复杂也不艰难。
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 15:58:40    跟帖回复:
9
   电解水,再用氢电池发电,瞎折腾什么啊?
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 16:03:43    跟帖回复:
10
转至第9楼第 9 楼 sneerring 2020/10/18 15:58:41 的原帖:   电解水,再用氢电池发电,瞎折腾什么啊?1969年的阿波罗登月舱使用的电力系统就是氢燃料电池技术,
筹划实施阿波罗登月计划那些世界顶级科学家团队的智商肯定不低于黄皮土瘪。
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 17:55:17    跟帖回复:
11
   这很正常,使用环境不同,锂电池低温性能不行,而且登月时代,电池技术也没现在发达。
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-18 22:14:10    跟帖回复:
12
氢分子太小了,几乎可以穿过各种材料制造的容器,俗称氢脆。另外一个无法解决的问题就是催化剂问题,氢燃料电池使用的催化剂是铂金,地球上储量极少,百分之七十以上在非洲一个国家,极易被垄断,工业化生产不现实。
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-19 07:27:01    跟帖回复:
13
人家日本家庭氢能发电早就用上了,科技扯皮能有发展吗?科技发展不像当官那么容易的,
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-19 15:12:42    跟帖回复:
14
转至第2楼第 2 楼 杨虎星空 2020/10/18 10:39:54 的原帖:驳斥楼主谬论:氢能源是祸国殃民之路!!

首先,被楼主吹捧的电解水制氢,它是以永久毁灭地球上的水资源为代价的。因为氢元素是地球最容易逃逸的物质。并且氢气是极难储存的物质。氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中。因此,大规模电解水必然导致氢气大规模泄漏到宇宙太空中。如果按楼主的主张,用不了五十年,地球上本来不多的水资源将永久消失。最终的结果只能是,地球上最后一滴水将是最后一个即将死亡的人的眼泪!地球将变成生命无法存在的星球!!而且,正由于氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中,因此很容易发生爆炸。现有的技术根本不能保证不发生泄漏。因此,任何形式的氢存储容器等于是不定时炸弹。


这个是扯蛋!说明楼主不具备科学知识
回帖人: | 只看此人 | 不看此人 | 2020-10-19 22:59:13    跟帖回复:
15
转至第2楼第 2 楼 杨虎星空 2020/10/18 10:39:54  的原帖:驳斥楼主谬论:氢能源是祸国殃民之路!!

首先,被楼主吹捧的电解水制氢,它是以永久毁灭地球上的水资源为代价的。因为氢元素是地球最容易逃逸的物质。并且氢气是极难储存的物质。氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中。因此,大规模电解水必然导致氢气大规模泄漏到宇宙太空中。如果按楼主的主张,用不了五十年,地球上本来不多的水资源将永久消失。最终的结果只能是,地球上最后一滴水将是最后一个即将死亡的人的眼泪!地球将变成生命无法存在的星球!!而且,正由于氢分子甚至能穿过任何完好的容器泄漏到空气中,因此很容易发生爆炸。现有的技术根本不能保证不发生泄漏。因此,任何形式的氢存储容器等于是不定时炸弹。


转至第14楼第 14 楼 主权民享 2020/10/19 15:12:42  的原帖:这个是扯蛋!说明楼主不具备科学知识
我劝你别乱扣帽子!是个人总要讲道理不是吗?已经有网友指出“氢脆”了。绝大多数材料都免不了!这是全球的难题!没人解决得了!
知道金星不?它的质量与地球差不多!知道它为什么变成那个样子吗?天文学家早已探明,金星原来与地球一样是有海洋有水有氧气的。但就因为它的磁场消失了,结果宇宙线幅射到金星表面。导致水被分解,而氢气迅速逃逸!然后氧气与碳化合形成二氧化碳。最后演变成今天的练狱!而你们,正在地球上充当宇宙线的角色!你们用电来分解水,然后伱们无法保留住氢气!就因为氢脆!金星与地球大小一样。金星留不住氢气,地球也留不住!!你们用你们的愚蠢正在把地球变成金星!!你们可以说是罪大恶极罪恶滔天!
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