Ⅰ 氫氣是清潔的燃料，如果作為汽車燃料，你認為目前存在什麼困難應解決哪些問題
1.製取難：需要消耗大量資源能源
2.運輸難：因為氫氣屬於易燃物，容易發生爆炸，密度很小
解決 ：一.尋找製取氫氣的新方法，如：
1.用氧化亞銅作催化劑從水中製取氫氣。
2.用新型的鉬的化合物從水中製取氫氣。
3.用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解的方法。
4.陶瓷跟水反應製取氫氣。
5.從微生物中提取的酶制氫氣。
6.用細菌製取氫氣
7.用綠藻生產氫氣
8.利用太陽能從生物質和水中製取氫氣。（利用太陽能從生物質和水中製取氫氣是最佳的製取氫氣的方法。理由是太陽能能量巨大、取之不盡、用之不竭、而且清潔、無污染、）
二.包裝方式：氫氣拖車/瓶組/鋼瓶
運輸方式：氫的貯運有四種方式可供選擇，即氣態貯運、液態貯運、金屬氫化物貯運和微球貯運。目前，實際應用的只有前三種，微球貯運方式尚在研究中。
另外，我們在化學課上還學到用碳納米管，碳60貯存氫氣
Ⅱ 氫能源「降成本」為何困難重重
制氫方式決定降成本可能性不高
制氫的常見方式包括：
這是五種常見的制氫方式，第一種的常規燃料指的是天然氣，均為不可再生的化石燃料；很顯然這種方式不能普及，投入巨大的人力物力和財力去研發電動 汽車 ，初衷正是為了減少對常規能源的依賴，同時去減少二氧化碳排放，可是通過這種方式會產生大量的二氧化碳，會加劇溫室效應；且國內天然氣的儲能比較有限，滿足CNG車輛使用都有壓力，更別提去制氫了。
甲醇重整制氫也標記哦常見，上世紀應用的很廣泛，理論上用甲醇制氫確實能做到無排放，但是甲醇可不像江河水一樣隨處可取；制備甲醇主要是以一氧化碳、二氧化碳加壓催化氫化法合成，使用的原料主要是天然氣、石腦油、重油、煤炭和焦炭等，燃料是否清潔不能只看燃料本身，還要看獲取或製造燃料是否存在污染，那麼用甲醇制氫就不是理想選項了，車輛燃燒甲醇也沒有什麼意義。
工業副產品制氫主要是從焦爐煤氣變壓吸附工藝制氫，作為副產物仍舊要去看主體，主體本身不夠清潔也就不用討論氫氣的規模化生產與應用了。水鋁制氫技術近幾年熱度較高，但這種制氫的方式同樣存在污染的問題，以目前的技術似乎就沒有「清潔制氫」的理想方式，至此似乎決定了氫燃料普及無望，唯一的希望就是「電解水制氫」，然而看起來還是不靠譜。
2021年出現過「拉閘限電」，初衷不論是為了去垃圾產能還是對虛擬幣行業進行打擊，實際上也確實有用電緊張的問題；那麼電解水制氫也就行不通了，電解水可以獲得氫氣，這是個很成熟的制氫方式，但是損耗也特別大。
氫燃料 汽車 不是「用氫氣替代天然氣」，以燃燒氫氣產生熱能的「燃氣車」，本質實際是電動 汽車 。
氫氣加註到氫燃料 汽車 的儲氫罐里，增程模式中為消耗氫氣發電，電流輸入到電池組和電機以實現充電和驅動車輛行駛；這是典型的「增程式電動 汽車 」，一公斤的氫在車輛上通過燃料電池發電，能轉化出大約20kwh左右的電能。普通代步車高速巡航駕駛的電耗都在20kwh/100km以上，中大型車可以達到30kwh左右，也就是說「百公里氫耗可以達到1.0-2.0kg」。
但是用電解水制備一公斤的氫所消耗的電大約為60kwh左右，那麼跳過「電制氫、氫轉電」的流程，是不是等於這種氫燃料增程電車的實際耗電量達到了60-120kwh/100km左右了呢？實際上就是這樣，這是在浪費有限的電能。
有些說法認為光伏發電、電解水制氫、氫燃料增程的方式可行，這看起來也有些天方夜譚；光伏發電的效率不高，按照 計算的話，1 的發電功率能有200瓦左右就算不錯。假設一台車要加註5kg的氫，制氫需要耗電300kwh左右，想要在一小時內獲得300kwh的電能，需要的是大約1500 的光伏發電板，發電板的成本是相當高的哦。
所以用這種方式制氫的成本也會非常之高，其次儲氫罐的成本也非常高，目前每公斤高壓儲氫的成本在6000元上下，實製造成本極高、儲備和運輸成本極高，這樣車即便量產也用不起，所以氫燃料 汽車 目前看來沒有什麼前景可言。
天和MCN發布，保留版權保護權利
我們單位就有負責製造氫氣的車間，很危險！特愛容易爆炸，有一次爆炸，兩百多公斤的閥門飛出好幾公里！給附近老百姓的房子都震裂了。我們的技術就是燒煤然後產生一氧化碳在通過反應得到氫氣，成本很高。氫氣不易儲存和運輸，還愛爆炸！如果裝到 汽車 上，稍微泄露一點，遇到一點打火就容易爆炸！
2022年，即將到來的北京冬奧會颳起了一陣氫能源的旋風。冬奧會的火炬傳遞，全部採用氫能源。在核心賽區，延慶和張家口投入了700餘輛氫燃料大巴車，用於日常的交通運輸。
這股「氫旋風」還刮到了A股市場上，氫能源概念紅到發紫，刺激個股頻頻漲停——主營氣體運輸裝備的京城股份，在去年12月份實現了14個漲停板，股價單月飆漲300%；主營高壓容器的石重裝實現了六連板；開發氫能電源產品的動力源，也在上月下旬連續三個漲停板。
這是氫能源在當下火熱的縮影。與其他新能源相比，氫能源不僅儲量大、無污染，還兼具零碳排的特性。每單位質量所蘊含的能量更是石油的3倍、煤炭的4-5倍。除此之外，氫能源應用場景廣泛，氫燃料電池可以供給重載卡車、有軌電車、船舶、無人機、分布式發電等行業；綠色制氫還可消納太陽能和風能發電間歇式、狀態高低起伏不定的問題。
根據中國氫能聯盟的預測，到2025和2035年，我國氫產業產值將分別達到1萬億和5萬億規模。
氫能前景固然廣闊，但落地的困境卻不容忽視。
在國外，日美的氫能源能佔到各自能源總量的10%以上。日本擁有世界上數量最多加氫站，美國則擁有最低廉的氫能源價格，兩國燃料電池應用均已經投入商業銷售。
反觀國內，當前氫能源的佔比只有4%。據未來智庫測算，2020年我國氫能總成本約為60-80元/kg，距離30元/kg的可商用價格相距甚遠。
氫能源價格居高不下，還要追溯到制氫、儲氫和運氫三大環節，它們使我國氫能發展面臨著開局不利、技術瓶頸與規模化約束等重重難題，令「降成本」困難重重。
那麼，氫能降成本難題究竟如何拆解？又如何破解？
01 點歪「 科技 樹」的制氫
中國的能源結構可以歸納為「富煤、貧油、少氣」。這種特殊的結構令中國成了名副其實的「煤炭大國」——大量的化工產業平均每天要消耗掉95萬噸的煤炭資源，同時產生巨量的化工副產物。
這些副產物中，焦爐氣和氯鹼等是極其便利的制氫原料。我國氫能源產業發展的初期，就依託化工生產中的副產物作為主供氫源的原材料，以節省制氫投資，降低成本。
藉助原生資源的優勢，短短幾年間，我國就成為世界第一大產氫國。2020年中國氫氣產量突破2500萬噸，已連續多年位列世界第一。
但成也蕭何，敗也蕭何。
依託化工副產物生產的氫能源，有個致命的問題——不能算作真正的「綠色能源」。
事實上按照制氫工藝的不同，氫能源大體分為 「灰氫」、「藍氫」和「綠氫」三類。其中，藉由對工業副產物進行提純獲取氫氣，俗稱「灰氫」。通過裂解煤炭或者天然氣所得的氫氣，便是「藍氫」。「綠氫」則是通過可再生能源、電解水等方法，實現全程百分之百零碳排、零污染。
「灰氫」和「藍氫」本質上仍然是用化石燃料提供能量，會產生大量的碳排放。相關研究表明，製造「藍氫」所產生的碳足跡，比直接使用天然氣或煤炭取暖高出20%，比使用柴油取暖高出約60%。而「灰氫」的污染還要高出18%-25%。縱使有碳捕捉與封存技術（CCS）降低碳排放，依舊是杯水車薪。
也就是說，要符合氫能源產業零碳排的核心理念，產業界只能期望於綠氫。
但中國的綠氫產能著實少得可憐。由於我國氫能源產業相較歐美日發展較晚，為了在短期內快速發展，我國優先選擇了依託於優勢資源煤炭發展氫產業，其代價便是，「綠氫」制備所需的基礎建設的投資和相關技術遲遲未有發展。2020年，我國灰氫的佔比超過60%，綠氫尚且不足1%。
一筆經濟賬可以看出綠氫與灰氫的成本差距：
在我國，電解水制氫的平均成本是38元/kg，其中電力成本要佔到總成本的50%以上，而使用工業副產物制氫，平均成本僅僅只8-14元/kg。這意味著，工業電價要從當前的0.6kW·h對半折到0.3kW·h以下，綠氫才能在市場上具有競爭性。
但對標歐美日等國家，歐盟的綠氫的成本價低於14元/kg；美國的綠氫在12元/kg左右，而日本的綠氫成本固定在13.2元/kg。
如何讓綠氫從奢侈品行列變成經濟適用型，成為困擾中國氫能產業的一大難題。
而進一步拆分成本，造成綠氫高成本的兩大因素分別是電力消耗量和架設電解槽費用。歐美給出的解答是政府引導+技術革新。
在歐盟，從2020起由政府牽頭投資相繼安裝了6千兆瓦的可再生氫能電解槽，降低企業製造綠氫時電解槽的費用。
在技術上，歐盟摒棄採取工業用電電解水的模式，而使用PEM技術電解制氫。PEM技術的電解池結構緊湊、體積小，這使得其電解槽運行電流密度通常是鹼性水電解槽的4倍以上，效率極高，平均每生產1立方米氫氣可節省1千瓦時的電力。
想要讓這個棵歪掉的「 科技 樹」回到正軌，就需要投入很高的時間成本和資金成本。
去年11月，中石化建成首座PEM氫氣提純設施，其陰極和陽極催化劑、雙極板以及集電器等關鍵核心材料部件均實現國產化，制氫效率達85%以上。而這筆投資的門檻是數十億，研發周期在兩年以上。
寶豐能源也在斥巨資投入綠氫項目。其在互動平台上表示，2021年4月，耗時兩年後，公司首批電解水制氫項目全部投產，預計年產2.4億標方「綠氫」和1.2億標方「綠氧」。據其公開披露數據，近兩年來，寶豐能源在綠氫項目上已投入超過20億元。
除了兩家代表性頭部企業以外，絕大多數中下游的企業，仍在生產灰氫。如何將點歪的灰氫 科技 樹扭轉回綠氫產業，必將需要長時間的產業引導。
02 被「氫脆」卡脖子的儲氫
作為一種化學性質活潑的氣體，氫氣生產之後，需要用一種既安全又經濟的方式儲存起來。儲氫不僅是令我國頭疼的難題，而且在全世界，都沒有很好的解決辦法。
國內的主流方法是採取高壓氣態儲氫。目前，我國儲氫瓶的成本造價在27000元左右，同時配套設施的價格在15萬元，對標美國，儲氫瓶的價格也在22000元左右，略低於中國，但同樣高昂。
高成本源於氫頑皮的特性，學術上稱作「氫脆現象」。
所謂「氫脆」是指，氫氣會在金屬晶粒附近聚集起來，破壞金屬的結構，讓金屬脹氣變脆。氫氣會在金屬內累積成18.7兆帕的高壓，這是地表氣壓187倍。更糟糕的是，氫脆一經產生，就消除不了。
氫脆在 歷史 上引發過嚴重的事故。
1943年1月16日的晚上，俄勒岡州造船廠發出巨響，尚未交付的自由輪一下子斷成了兩半，這在當時引起了巨大的恐慌，眾人都以為是納粹的黑 科技 。
無獨有偶，2013年，世界上最寬的橋，舊金山-奧克蘭海灣大橋為即將到來的通車進行測試。然而僅僅2周，負責把橋面固定在水泥柱上的保險螺栓就出現了裂痕，96個保險螺栓里有30個壞掉了，使得這座大橋幾乎成了廢品。
為了緩解「氫脆」的困擾，全球想出了一種特殊的解決方法——低溫液態儲氫。將氫氣壓縮成液體，能大幅避開氣態氫造成的安全隱患。
學界普遍認為，液氫儲運技術是儲氫技術發展的重要方向。
但目前，我國液氫儲運技術相對落後，缺少大容量、低蒸發率的液氫存儲設備的開發。僅有的一些研究，多聚焦在高壓氣態儲氫方面。
例如，2020年，中科院寧波材料所使用高強高模碳纖維作為儲氫瓶的內膽，大幅提升了儲氫瓶性能。企業方面，京城股份投建了全亞洲最大的高壓儲氫瓶設計測試中心及生產線。
儲氫成本的大山，路漫漫其修遠兮。
03 「爹不疼媽不愛」的運氫
作為氫氣「出廠」前的最後一步，運氫在整個氫能產業鏈中地位舉足輕重。
然而長期以來，我國的氫氣運輸產業處於「爹不疼媽不愛」的境地，沒有系統性的規劃——幾乎所有中央和地方層面的戰略規劃中，都提到了制氫和終端應用環節。
理論上，氫氣運輸產業分為短途和中長途兩種。短途的運輸可依賴長管拖車，中長距離的運輸對成本敏感許多。其中一種經濟的方式，是先將氫氣轉為高密度的液氫狀態再進行運輸。
液氫能適應陸運和海運的模式。在陸運上，液氫儲罐最大容積可達到200立方米，是長管拖車模式的2倍。海運的液氫儲罐最大容積可達到1000立方米，在歐洲和加拿大氫氣運輸中，就均採用液氫海運的模式。
如此重要的液氫在中國卻產能極低。目前，液氫工廠僅有陝西興平、海南文昌、中國航天 科技 集團有限公司第六研究院第101研究所和西昌衛星發射中心等，主要服務於航天發射， 總產能僅有4t/d， 最大的海南文昌液氫工廠產能也僅2t/d。目前， 中國民用液氫市場基本空白。
而對標歐美，美國是全球最大、最成熟的液氫生產和應用地域，擁有15座以上的液氫工廠， 全部是5t/d以上的中大規模，總產能達到375t/d。此外，亞洲有16座液氫工廠， 日本佔了2/3。
另外一種是藉由管道運輸，但現實是，我國氫氣管網嚴重不足，全國累計僅有100km輸氫管道，且主要分布在環渤海灣、長江三角洲等地。在2016年的統計數據，全球共有4542km的氫氣管道，其中美國有2608km的輸氫管道， 歐洲有1598km的輸氫管道。
目前，我國僅僅在《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》提到，期望在2030年建成1000m長的氫氣運輸管道。而對比國外，管道運輸已經開始全面與上下游形成聯動。
例如，德國在北萊茵至威斯特法倫州鋪設的240km的氫氣管道，在給用戶供氫的同時這些氫氣管道也為工業所用。德國Frankfurt的氫氣管道直連加氫站與氯鹼電解工廠，可以免去壓縮機直接供氫。
總結來說，由於上層規劃的缺失，我國氫能運輸仍處於「地方割據」的局面，還未形成規模經濟。
04 破題關鍵詞：液氫
氫能源產業的相關的難題是多方面的，但抽絲剝繭，氫能源產業迫切需要解決的問題集中在存儲和運輸之上。
原理很簡單，「綠氫」的生產技術可以逐步迭代，但氫氣如果不能長期低成本地存儲，生產再多的「綠氫」都是徒增消耗。
此外，氫氣如果不能便捷運輸，氫能的廣泛應用就是無從談起。對照電力行業，正是高壓輸電技術的成熟，電力才能在全國范圍內大規模應用。
而儲氫與運氫問題的源頭，在於液氫。
無論是存儲端的低溫業態儲氫技術，還是中長距離的液氫運輸，都少不了大規模液氫的身影。因此，如何提升液氫產量、開發相關儲運設備，是氫能應用降成本的關鍵。
歐美日氫能產業的發展也能佐證這一點。歐盟早《未來氫能和燃料電池展望總結報告》就提到液氫重要性，同時在液氫方面的投資也從不吝嗇。2021年在法國，一個液氫廠的投資就超過1.5億美元。
美國壟斷了全球85%的液氫生產和應用，根據美國氫能分析中心的統計，在液氫的幫助下，美國的氫能源被大量用於石油化工行業和電子、冶金等行業，兩大行業平均每年要消耗掉82000噸的液氫。
日本則在液氫加氫站方面走在了前列。液氫加氫站具有佔地小，儲量大的優勢，甚至能完成制氫就發生在加氫站里。
目前，日本有建成142座，佔全球加氫站總數的25%，依託於加氫站，日本燃料 汽車 投放使用全球領先，燃料 汽車 的商業化也是全球最好的。
所以，中國的液氫亟需從當前軍用、航天領域，走向大規模民用環節。
思考歐美日液氫的發展歷程，我們有許多借鑒之處，概括而言，包括三點：
一、政策引導，為相關工作提前鋪好路。2021年5月，國家相關部門陸續出台了《氫能 汽車 用燃料液氫》、《液氫生產系統技術規范》和《液氫貯存和運輸技術要求》三個文件，制定了三項國家標准，這將對液氫發展起到關鍵性引領作用。
二、龍頭企業牽頭，建成大規模氫液化系統。液氫生產工廠的建設成本高，必須由龍頭企業率先投產，提高生產規模，才能有效降低單位成本。
三、系統整合相關資源，發揮產學研機製作用。例如，建立政府、研究機構和企業的氫能源產學研合作平台，將科研產品第一時間應用到實際生產當中。
05 結語
世界已進入雙碳時代。國際氫能委員會預計，2050 年氫能源將佔全球能源消耗總量的18%，催生年產值2.5萬億美元的產業。
世界各國對氫能源越發重視，歐美日各國氫能源產業的規劃已經做到了2050年後，並且還在迭代更新；而在我國，自2021年氫能被列為「十四五」規劃重點發展產業後，國家和各地政府迅速出台了400多項政策，規劃了2025年之前的產業發展目標。
一場事關產業政策、技術競技的產業爭霸賽已經打響。
Ⅲ 燃料電池傳來大消息，成本大降60%，這釋放出了哪些信號
在新能源汽車領域，除了混合動力和純電動汽車外，還有氫燃料電池汽車，因為它可以實現零排放。氫能被許多專家視為終極清潔能源。與混合動力和純電動汽車相比，我們在路上看到的氫燃料電池汽車很少。氫能是最環保、最容易獲得的能源，也被稱為21世紀的綠色能源。在剛剛結束的東京奧運會上，不僅奧運聖火的能量來自氫能，而且氫能汽車也被用於運動員的日常交通工具。
燃料電池是一種電化學發電裝置，它具有較高的能量轉換效率，無噪音，無污染。它正在成為一種理想的能源利用方式。隨著燃料電池技術的不斷成熟和西氣東輸工程提供充足的天然氣氣源，燃料電池的商業應用具有廣闊的發展前景。燃料電池是一種將燃料的化學能直接轉換為電能的裝置。只要燃料持續供應，燃料電池就可以持續發電。被譽為繼水電、火電、核電之後的第四代發電技術。
Ⅳ 多項政策協助2020年氫燃料汽車打破瓶頸
在車市下行的壓力下，被稱為「終極能源」的氫燃料汽車的銷量呈現逆勢上揚。2020年，隨著政策的落地和技術的進步，氫燃料汽車市場有望繼續成為中國車市的一抹亮色。
近日，國家統計部在其印發的最新版《能源統計報表制度》（下稱《制度》）中，首度將氫氣與煤炭、天然氣、原油、電力、生物燃料等納入2020年能源統計。
《制度》要求各地地方政府及相關企業、機構應當將包括氫氣在內能源的「購進、消費與庫存」及「加工轉換與回收利用」情況進行統計及上報，而通過這兩張表就可以計算出一個企業的綜合能源消費量，為各級政府和部門制定方針、政策，編制能源計劃，對能源經濟活動和能源方針、政策、計劃執行情況進行檢查和監督提供數據支撐，同時該統計也將成為中央政府針對地方及企業層面進行能源考核的重要依據。
據統計數據顯示，豐田持有的氫燃料電池專利技術高達10700餘個，若算上電裝等「豐田系」的控股企業，豐田幾乎壟斷了全球近50%的氫燃料電池技術專利。
現代作為全球最早布局氫燃料乘用汽車商業化的車企，業界認為其專利總數雖然少於豐田，但是在燃料電池電堆、膜電極、儲氫等核心技術領域擁有技術優勢。根據韓國汽車產業協會的統計數據，現代旗下氫燃料電池汽車今年的累計全球銷量預計為3666輛，或將超過豐田成為年度第一。按照現代此前發布的「戰略2025」顯示，其2025年氫燃料電池汽車的銷量將達到11萬輛，並提出在除了汽車以外的交通、儲能及能源再利用等層面打造「氫社會」。
目前，雖然大連化物所、清華大學、華南理工等國內科研機構在氫燃料汽車的質子交換膜、催化劑、氣體擴散層等核心技術有所突破，但其面臨成本較高及質量不穩定，難以達到量產條件的問題。歐陽明高指出，我國目前氫燃料電池汽車推廣面臨的最大挑戰不是車，而是氫能的製取、儲運、車載儲存以及加氫站等產業鏈的經濟性及協同效應。
此外，成本也成為阻礙氫燃料汽車推廣的重要問題。目前，電堆占氫燃料電池系統總成本25％以上，而其核心材料幾乎全部依賴國外廠家；在催化劑領域，國內車企的消耗量是競爭車企3~5倍，且催化劑仍依賴於海外企業。
根據日本豐田的技術路線圖，其預計2025年轎車燃料電池及儲氫瓶的合計成本為5萬元人民幣左右，加氫成本80-90元/kg，而500Km續航的純電動的動力電池成本將下降4萬元以下，氫燃料汽車的百公里運營成本遠高於燃油車及純電車，而且這還是樂觀的預測。
目前，國內的氫燃料車側重商用車，在乘用車方面與日韓差距較大，而且加氫站也受限於盈利情況，大多數源於政府投資，極少來自民間及市場推動。
明天氫能董事長王朝雲在接受第一汽車頻道等媒體的采訪時也表示，作為一項新興且擁有研發潛力的技術，需要由中央政府、地方政府、主機廠及相關產業鏈企業形成合力，共同完成技術商用化過程中的難題，才能夠推進「氫社會」的到來。
歐陽明高也認為，為了要讓2020年以後的氫燃料汽車真正迎來增長期，出路在於創新與應用，並指出今後五年經過國產化及技術創新，質子交換膜等核心零部件的成本有望再次下降一半。此外，應當通過優先發展起步較晚的商用車，逐步降低氫燃料電池和加氫成本，同時考慮到汽車的投資具有一定的先行性，因此從現在開始加快加氫站配套設施建設，占據技術優勢是非常有必要的。
「當氫燃料電池汽車形成一定的市場規模，其量產成本就會快速下降，而中國恰恰是全球最大的汽車市場，這就為中國汽車品牌提供了很大的便利條件。」歐陽明高表示。
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