东方氢岛已建设完毕 制氢还有哪些瓶颈

电子发烧友网报道（文/黄山明）近期，据中国石化公开披露，由中国石化所属青岛炼化承建的山东省最大氢燃料电池供氢项目，即青岛市氢能资源基地项目建成。该项目氢气年产能力为2250吨，预计今年12月底投产。

据了解，第二期也在加速推进当中，预计到2023年氢气年产能将达到4500吨。目前，中国石化是国内最大的氢气生产企业，年产能力超过390万吨，占全国氢气产量的11%左右。

在今年11月初，国家印发了《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确提出，推动氢燃料电池汽车示范应用，有序推广清洁能源汽车。2020年，推出了《关于印发新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）的通知》将燃料电池汽车（以加氢为主）列为我国“深‘三纵三横’研发布局”的一纵之一。

随着人类社会向碳中和、碳达峰的大方向迈进，新能源开始大放异彩，而以氢气作为能源的燃料电池汽车也开始在市场中开始崭露头角。据韩国市场研究机构SNE Research10月底公布的数据显示，2021年1-8月，氢燃料电池汽车（FCEV）全球注册销量1.12万辆，同比增长91.7%。

中国科学院院士、西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室主任郭烈锦近日在接受媒体采访时表示，氢能在能源转型中将起到的作用比当前大多数人所认为的可能会更大。

普通人认为氢能主要用于氢燃料电池汽车方面，也就是运用到交通领域的动力能源，起到一个替代化石能源的作用。

而事实上，在未来碳中和目标的洁净无污染可持续能源供给体系中，氢的作用除了替代传统交通工具和移动动力的用油、气外，还可以替代一部分工业和民生领域的传统用能。郭烈锦认为，在未来社会中，氢应该与电一起构成人类社会的主体二次能源。

不过在当前制氢过程中，主要通过电解水来实现，据数据显示，1吨氢气需要消耗12吨水。事实上，当下的电解水制氢，并不是分解的纯水，而是分解的电解液，而这些电解液在制备过程中同样会有污染物排出，只是多少的问题。

所以在实际电解水过程中，会消耗大量的水，并且许多水在制氢过程中被浪费了。主要是因为当前制氢工艺过于复杂，除了生成氢气所用的部分原料水以外，大量干净的水主要是被辅助工艺过程消耗或者污染，并且这一过程还增加了能耗。

据郭烈锦透露，当前电解水制氢在实验室的最高效率约为80%，而分解水制氢，不论是用电解、热解或者光解，都是通过输入能量将水分子的氢氧结合键打断，从而得到氢气和氧气。

因此可以鼓励将现有的光伏或者风力发电设备加装电解水制氢装置，将这部分的电能转化成氢能形式储存起来，毕竟电能是很难存储的。不过有个问题是，商业光伏发电的效率大概在20%左右，如果将这部分电力用来电解水制氢，效率也会更低。

有数据显示，电解水制氢，一标立方的氢气将消耗4度到5度电。并且由于不同地域的电价不相同，比如广东、浙江一带，电价较贵，一度电在1-2元左右，使用电力来制氢成本上划不来。如果使用传统的煤制氢，一标立方氢气的成本只有0.8元左右，最高不超过1元。

不过氢燃料已经发展多年，仍然没有进入到大规模普及中，一个主要原因是成本太高，当然成本随着大规模量产后，肯定会持续下降。

成本主要在于制造氢气本身的成本以及制造氢燃料电池的成本，同时氢气作为目前已知世界中最小的分子，想要存储很难，只能尽量减少氢气的泄露，因此对于存储设备成本要求极高。

此外，想要将氢作为能源必然还要搭建基础设施，比如加氢站。但随着国家陆续出台的扶持政策，氢气作为新能源的重要一环，将在未来发挥更重要的作用。

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编辑：jq