“氢能”作为一种零污染的高效能源，正逐渐被应用于我们的生活中。氢能源为什么如此受到青睐？

8月30日，曾因“水氢燃料车”而备受关注的青年汽车集团，申请破产清算被法院驳回，多位高管股权被冻结。这家公司曾声称：“不加油不充电只加水，车就能续航里程超过500公里，甚至可达1000公里。”

青年汽车集团的水氢燃料车▲

虽然，激进的“水氢燃料车”并不靠谱，但氢能源为什么如此受到青睐？我们今天一一道来。

什么是氢能

氢能是氢（H）在物理与化学变化过程中释放的能量。

氢在宇宙中分布广泛，它构成了宇宙质量的75%。同时，氢燃烧热值高，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源，被誉为21世纪最具发展前景的二次能源。

氢可以通过多种方式制取，资源制约小，利用燃料电池，氢能通过反应生成水，不排放污染物。氢能量密度是汽油的3倍，是锂电池的130倍，这让氢能燃料在替代过程中的比重不断增加。氢能是零污染的高效能源。在解决能源危机、全球变暖及环境污染等问题方面将发挥重要的作用。

氢从哪里来

氢能制取现在主要有三种模式：

第一是煤制氢，我国煤炭资源相对丰富；

第二是可再生能源制氢，当前我国有大量可再生能源无法并网消纳，用可再生能源弃风、弃光、弃水来制氢，简易可行，技术上没有问题；

第三是大量的工业制氢，像化工、焦炉等，我国是产能大国，都可以制氢。

这几方面说明我国在制氢方面很有优势。

电能VS氢能

电能是目前为止应用最广泛的二次能源，但电能使用上存在一定缺陷：很难大量地直接贮存，因此汽车、轮船、飞机等机动性强的现代交通运输工具就无法大量使用从发电厂输出来的电能。同时，交通工具如车辆，补充电能时存在补充时间长，电池容量低，运行里程少等多个问题还需要解决。

电动车充电桩▲

所以，现代交通运输工具只能大量使用像柴油、汽油和天然气等从化石燃料中转化产生的二次能源。

然而随着化石燃料用量越来越大，储量日益减少，不依赖化石燃料，且储量丰富的新的二次能源：氢能，逐渐进入人们视野。

氢能源关系到普通车主

以出行为例，氢燃料电池车是氢能应用的主要场景，一般的内燃机通常需要燃烧柴油或汽油，氢燃料电池车则改为使用氢。基于此，加氢站建设成为了实现燃料电池车快速发展推广的必要条件。

未来，随着化石燃料减少，新能源会越来越多参与到每一个人生活中。车辆的燃料将越来越少使用汽油、柴油，氢能将成为未来的发展方向。

加注氢燃料▲

同属于新能源汽车的氢燃料电池汽车，能源特点以及能量补给方式几乎完全与燃油车相同。氢能源的集中运输、集中储存、短时间加注等，几乎就是一个“加油站升级版”，让氢燃料电池车能拥有够随加随走，可长时间运行等特点。

世界上氢能发展如何

目前，世界各国纷纷布局氢能产业。

德国：在氢燃料电池技术上遥遥领先。2016年，德国实现氢能商业化运营，当年销售约2000台固定式家用燃料电池；从2017年起，德国启动加氢站大规模建设，氢能源汽车开始进入市场；预计到2023年，德国将建成约400座加氢站。

日本：氢能发展速度全球最快。按照制定的《氢能基本战略》，2020年氢燃料电池车销量达到4万辆，加氢站160座；2025年氢燃料电池车销量20万辆，加氢站320座。到2030年，氢能使用成本将不高于传统能源，实现平价。

日本海老名中央加氢站▲

澳大利亚：发力上游制氢产业。2018年8月，澳大利亚发布《国家氢能发展路线图》，在2030年实现煤制氢商业化生产，打造完整的氢能产业链条，规模化出口氢能源，力争成为全球氢能产业主要参与者。

美国：具有完善的液氢产业链基础。作为航天强国和工业强国，美国现已是全球第一大液氢生产和使用大国，储运到应用都比其他国家更具成本优势。仅加州目前就拥有39座加氢站，氢燃料电池汽车超过5500辆。

部分汽车厂商将2020年看作氢燃料汽车市场启动年，届时将大规模生产氢燃料电池汽车。可以预见，在2020年左右，世界将进入氢燃料电池汽车的时代。到2030年，如果发展势头强劲，将有80%的内燃机汽车被氢燃料电池车取代。

据国际氢能委员会预计，到2050年氢能可以满足全球能源总需求的18%或全球一次能源总需求的12%，氢能及氢能技术相关市场规模将超过2.5万亿美元。我们将有望迎来“氢能时代”！

国内氢能发展现状和困难

在氢能和燃料电池发展方面，我国一直紧随世界发达国家的脚步，但对比日美欧，中国目前的加氢站和氢燃料汽车数量偏少。不过据相关机构预测，未来五年国内氢能发展有望步入快车道。

在国家氢能标委会发布的《中国氢能基础设施》蓝皮书中明确了，到2030年，国内将建成加氢站1000座，氢燃料电池车达到100万辆。不少地方纷纷推出氢能产业规划方案，产业发展不断提速。比如，上海提出到2025年建成加氢站50座，乘用车不少于2万辆。武汉计划到2020年建设5座至20座加氢站，燃料电池车示范运行规模达到2000辆至3000辆。

国内企业纷纷涉足氢燃料电池汽车的研究和开发。国家大能源公司也在积极布局氢能利用、氢基础设施和燃料电池等全产业链。大批传统柴油发动机企业也在积极谋求创新转型，开展燃料电池技术创新和产品开发以替代传统柴油车。

然而国内氢能源发展依然存在一些困难：

• 加氢站建设成本高、数量少

• 审批流程复杂

• 城市占用土地问题

• 对加氢站的扶持政策欠缺

中石化在氢能革命中有何优势

今年两会期间，全国政协委员、中国工程院院士、中国石化总经理马永生在接受媒体采访时表示，中国石化已经在布局氢能产业，对氢燃料电池也做了相关的研究。此外，中国石化在氢能源行业催化剂、质子交换膜、制氢技术、储氢材料等领域均在开展工作。

氢能产业链长，包含制氢、储存、运输、应用，与交通燃油、天然气供应模式以及管理模式高度符合，因此中国石化在氢能产业发展上具有先天优势。

目前，在国内建设一个新的加氢站，土地成本动则数千万，行政审批需要十余个政府部门盖二三十个公章。面对这一难题，中国石化开启新模式：油氢电一体化。在现有中石化三万多座加油站的基础上，配建加氢站，从而打破用地难、审批流程复杂等困境，节约土地成本，对我国氢能汽车产业加快发展起到推动作用。

在制氢方面，中国石化目前拥有制氢能力约300万吨/年。在氢气供给方面，无论是煤制氢，可再生能源制氢，还是工业副产品制氢，中国石化都有巨大的供给能力，氢气产能在中国名列前茅。

具有一体化的产业结构优势。中国石化是集勘探开发、加工转化、产品销售上中下游为一体的国有特大型能源化工公司，同时拥有能源化工工程设计、施工建设、生产、销售等人才和管理经验。一体化的产业结构优势为发展新能源业务奠定了较好的基础。

具有强大的研发实力优势，可用于电池、储氢材料研发。中国石化拥有石油化工科学研究院、抚顺石化研究院、等多家科研实力雄厚的研究单位，在制氢、氢储运、储能技术和材料等研发上具有优势。

在国内外合资合作上均有较强优势。2018年，中国石化加入了国际氢能委员会，与国家能源集团、长城汽车、潍柴、Re-Fire重塑科技一同成为氢能委员会的5个中国成员。中国石化还代表中国与氢能技术领先的日本达成重要合作。

中国石化正在启动建设加氢站项目5个。2019年7月1日，国内首座油氢合建站——中国石化佛山樟坑油氢合建站正式建成。它也是全国首座集油、氢、电能源供给及连锁便利服务于一体的新型网点。

佛山樟坑油氢合建站（蒋莉敏摄）▲

樟坑油氢合建站日加氢能力达到500千克，主要服务于周边使用氢燃料的公交及物流运输车队。以氢燃料公交车为例，加注一次氢燃料只需4分钟，可续航300公里。

工作人员帮氢燃料物流车插枪（蒋莉敏摄）▲

作为2022年北京冬奥会的战略合作伙伴，中国石化还将为北京和张家口冬奥会氢燃料电池车提供氢气供应、车辆加氢和加氢站运营保障。当前，这两个地方的加氢站的建设正在加速进行中。

与此同时，中国石化还参与了北京市公共交通推广，氢燃料电池汽车的项目。在长三角地区，中石化参与了上海油氢混合站的建设，下一步还将在浙江、江苏地区继续加大加氢站的建设。

最后，安全吗？

安全是大家都关注的问题。俗话说，没有绝对安全的能源。但是相对汽油、柴油，氢能源是足够安全的。

氢气在空气中的最低爆炸浓度是4%，与之相比，汽油则是1.4%。另外，作为一种比空气轻的气体，氢气在静止空气中会以大约20m/s的速度迅速扩散，在有风的天气中这一速度甚至还会更快。氢气在空气中的最佳燃烧浓度是29%，在不密封的自然环境中，达到这一浓度基本不可能。再加上储存氢气使用的往往是更致密的材料，破损风险更小。

在安全措施方面，中石化怎么做的呢？我们以中石化佛山樟坑油氢合建站为例。佛山樟坑油氢合建站采取加油、加氢、充电分区管理方式，人员严格持证上岗和分区操作，安装了覆盖全站的24小时全天候、无死角安全监控系统，在控制柜、压缩机撬、卸气区、加氢区、储氢罐等多区域设置“一键立停”系统，确保设备运作过程中“本质安全”。

加氢机和换热器（黄嘉恩摄）▲

此外，中国石化严格按照国家关于加氢站建设的规定，参照加油站安全管理以及国外加氢站建设要求，制定了适用于油氢电合建站的安全运行、人员储备、设备管理、生产作业、监督检查和应急预案等系列安全管理规定。

汽车诞生至今100多年

从汽油、到天然气，到锂电池

再到现在的氢燃料

无不朝着更加节能环保的方向迈进

虽然目前氢能源刚刚起步

材料昂贵、全产业链还未形成

很多问题需要一点点解决

但化石能源被清洁环保的新能源取代

这一定是不可逆的趋势之一

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