這家公司曾聲稱：“不加油不充電只加水，車就能續(xù)航里程超過500公里，甚至可達1000公里。
青年汽車集團的水氫燃料車▲
雖然，激進的“水氫燃料車”并不靠譜，但是“氫能”作為一種零污染的高效能源，正逐漸被應(yīng)用于我們的生活中。氫能源為什么如此受到青睞？對各位車主有什么影響？我們今天一一道來。
什么是氫能
氫能是氫（H）在物理與化學(xué)變化過程中釋放的能量。
氫在宇宙中分布廣泛，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%。同時，氫燃燒熱值高，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氫燃燒的產(chǎn)物是水，是世界上最干凈的能源，被譽為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的二次能源。
氫可以通過多種方式制取，資源制約小，利用燃料電池，氫能通過反應(yīng)生成水，不排放污染物。氫能量密度是汽油的3倍，是鋰電池的130倍，這讓氫能燃料在替代過程中的比重不斷增加。氫能是零污染的高效能源。在解決能源危機、全球變暖及環(huán)境污染等問題方面將發(fā)揮重要的作用。
氫從哪里來
氫能制取現(xiàn)在主要有三種模式：
第一是煤制氫，我國煤炭資源相對豐富；
第二是可再生能源制氫，當(dāng)前我國有大量可再生能源無法并網(wǎng)消納，用可再生能源棄風(fēng)、棄光、棄水來制氫，簡易可行，技術(shù)上沒有問題；
第三是大量的工業(yè)制氫，像化工、焦?fàn)t等，我國是產(chǎn)能大國，都可以制氫。
這幾方面說明我國在制氫方面很有優(yōu)勢。
電能VS氫能
電能是目前為止應(yīng)用最廣泛的二次能源，但電能使用上存在一定缺陷：很難大量地直接貯存，因此汽車、輪船、飛機等機動性強的現(xiàn)代交通運輸工具就無法大量使用從發(fā)電廠輸出來的電能。同時，交通工具如車輛，補充電能時存在補充時間長，電池容量低，運行里程少等多個問題還需要解決。
電動車充電樁▲
所以，現(xiàn)代交通運輸工具只能大量使用像柴油、汽油和天然氣等從化石燃料中轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的二次能源。
然而隨著化石燃料用量越來越大，儲量日益減少，不依賴化石燃料，且儲量豐富的新的二次能源：氫能，逐漸進入人們視野。
氫能源關(guān)系到普通車主
以出行為例，氫燃料電池車是氫能應(yīng)用的主要場景，一般的內(nèi)燃機通常需要燃燒柴油或汽油，氫燃料電池車則改為使用氫。基于此，加氫站建設(shè)成為了實現(xiàn)燃料電池車快速發(fā)展推廣的必要條件。
未來，隨著化石燃料減少，新能源會越來越多參與到每一個人生活中。車輛的燃料將越來越少使用汽油、柴油，氫能將成為未來的發(fā)展方向。
加注氫燃料▲
同屬于新能源汽車的氫燃料電池汽車，能源特點以及能量補給方式幾乎完全與燃油車相同。氫能源的集中運輸、集中儲存、短時間加注等，幾乎就是一個“加油站升級版”，讓氫燃料電池車能擁有夠隨加隨走，可長時間運行等特點。
世界上氫能發(fā)展如何
目前，世界各國紛紛布局氫能產(chǎn)業(yè)。
德國：在氫燃料電池技術(shù)上遙遙領(lǐng)先。2016年，德國實現(xiàn)氫能商業(yè)化運營，當(dāng)年銷售約2000臺固定式家用燃料電池；從2017年起，德國啟動加氫站大規(guī)模建設(shè)，氫能源汽車開始進入市場；預(yù)計到2023年，德國將建成約400座加氫站。
日本：氫能發(fā)展速度全球最快。按照制定的《氫能基本戰(zhàn)略》，2020年氫燃料電池車銷量達到4萬輛，加氫站160座；2025年氫燃料電池車銷量20萬輛，加氫站320座。到2030年，氫能使用成本將不高于傳統(tǒng)能源，實現(xiàn)平價。
日本海老名中央加氫站▲
澳大利亞：發(fā)力上游制氫產(chǎn)業(yè)。2018年8月，澳大利亞發(fā)布《國家氫能發(fā)展路線圖》，在2030年實現(xiàn)煤制氫商業(yè)化生產(chǎn)，打造完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈條，規(guī)?；隹跉淠茉矗幊蔀槿驓淠墚a(chǎn)業(yè)主要參與者。
美國：具有完善的液氫產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)。作為航天強國和工業(yè)強國，美國現(xiàn)已是全球第一大液氫生產(chǎn)和使用大國，儲運到應(yīng)用都比其他國家更具成本優(yōu)勢。僅加州目前就擁有39座加氫站，氫燃料電池汽車超過5500輛。
部分汽車廠商將2020年看作氫燃料汽車市場啟動年，屆時將大規(guī)模生產(chǎn)氫燃料電池汽車。可以預(yù)見，在2020年左右，世界將進入氫燃料電池汽車的時代。到2030年，如果發(fā)展勢頭強勁，將有80%的內(nèi)燃機汽車被氫燃料電池車取代。
據(jù)國際氫能委員會預(yù)計，到2050年氫能可以滿足全球能源總需求的18%或全球一次能源總需求的12%，氫能及氫能技術(shù)相關(guān)市場規(guī)模將超過2.5萬億美元。我們將有望迎來“氫能時代”！
國內(nèi)氫能發(fā)展現(xiàn)狀和困難
在氫能和燃料電池發(fā)展方面，我國一直緊隨世界發(fā)達國家的腳步，但對比日美歐，中國目前的加氫站和氫燃料汽車數(shù)量偏少。不過據(jù)相關(guān)機構(gòu)預(yù)測，未來五年國內(nèi)氫能發(fā)展有望步入快車道。
在國家氫能標(biāo)委會發(fā)布的《中國氫能基礎(chǔ)設(shè)施》藍皮書中明確了，到2030年，國內(nèi)將建成加氫站1000座，氫燃料電池車達到100萬輛。不少地方紛紛推出氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方案，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷提速。比如，上海提出到2025年建成加氫站50座，乘用車不少于2萬輛。武漢計劃到2020年建設(shè)5座至20座加氫站，燃料電池車示范運行規(guī)模達到2000輛至3000輛。
國內(nèi)企業(yè)紛紛涉足氫燃料電池汽車的研究和開發(fā)。國家大能源公司也在積極布局氫能利用、氫基礎(chǔ)設(shè)施和燃料電池等全產(chǎn)業(yè)鏈。大批傳統(tǒng)柴油發(fā)動機企業(yè)也在積極謀求創(chuàng)新轉(zhuǎn)型，開展燃料電池技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品開發(fā)以替代傳統(tǒng)柴油車。
然而國內(nèi)氫能源發(fā)展依然存在一些困難：
中石化在氫能革命中有何優(yōu)勢
今年兩會期間，全國政協(xié)委員、中國工程院院士、中國石化總經(jīng)理馬永生在接受媒體采訪時表示，中國石化已經(jīng)在布局氫能產(chǎn)業(yè)，對氫燃料電池也做了相關(guān)的研究。此外，中國石化在氫能源行業(yè)催化劑、質(zhì)子交換膜、制氫技術(shù)、儲氫材料等領(lǐng)域均在開展工作。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈長，包含制氫、儲存、運輸、應(yīng)用，與交通燃油、天然氣供應(yīng)模式以及管理模式高度符合，因此中國石化在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展上具有先天優(yōu)勢。
目前，在國內(nèi)建設(shè)一個新的加氫站，土地成本動則數(shù)千萬，行政審批需要十余個政府部門蓋二三十個公章。面對這一難題，中國石化開啟新模式：油氫電一體化。在現(xiàn)有中石化三萬多座加油站的基礎(chǔ)上，配建加氫站，從而打破用地難、審批流程復(fù)雜等困境，節(jié)約土地成本，對我國氫能汽車產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展起到推動作用。
在制氫方面，中國石化目前擁有制氫能力約300萬噸/年。在氫氣供給方面，無論是煤制氫，可再生能源制氫，還是工業(yè)副產(chǎn)品制氫，中國石化都有巨大的供給能力，氫氣產(chǎn)能在中國名列前茅。
具有一體化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。中國石化是集勘探開發(fā)、加工轉(zhuǎn)化、產(chǎn)品銷售上中下游為一體的國有特大型能源化工公司，同時擁有能源化工工程設(shè)計、施工建設(shè)、生產(chǎn)、銷售等人才和管理經(jīng)驗。一體化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢為發(fā)展新能源業(yè)務(wù)奠定了較好的基礎(chǔ)。
具有強大的研發(fā)實力優(yōu)勢，可用于電池、儲氫材料研發(fā)。中國石化擁有石油化工科學(xué)研究院、撫順石化研究院、等多家科研實力雄厚的研究單位，在制氫、氫儲運、儲能技術(shù)和材料等研發(fā)上具有優(yōu)勢。
在國內(nèi)外合資合作上均有較強優(yōu)勢。2018年，中國石化加入了國際氫能委員會，與國家能源集團、長城汽車、濰柴、Re-Fire重塑科技一同成為氫能委員會的5個中國成員。中國石化還代表中國與氫能技術(shù)領(lǐng)先的日本達成重要合作。
中國石化正在啟動建設(shè)加氫站項目5個。2019年7月1日，國內(nèi)首座油氫合建站——中國石化佛山樟坑油氫合建站正式建成。它也是全國首座集油、氫、電能源供給及連鎖便利服務(wù)于一體的新型網(wǎng)點。
佛山樟坑油氫合建站
樟坑油氫合建站日加氫能力達到500千克，主要服務(wù)于周邊使用氫燃料的公交及物流運輸車隊。以氫燃料公交車為例，加注一次氫燃料只需4分鐘，可續(xù)航300公里。
工作人員幫氫燃料物流車插槍
作為2022年北京冬奧會的戰(zhàn)略合作伙伴，中國石化還將為北京和張家口冬奧會氫燃料電池車提供氫氣供應(yīng)、車輛加氫和加氫站運營保障。當(dāng)前，這兩個地方的加氫站的建設(shè)正在加速進行中。
與此同時，中國石化還參與了北京市公共交通推廣，氫燃料電池汽車的項目。在長三角地區(qū)，中石化參與了上海油氫混合站的建設(shè)，下一步還將在浙江、江蘇地區(qū)繼續(xù)加大加氫站的建設(shè)。
最后，安全嗎？
安全是大家都關(guān)注的問題。小石頭要說，沒有絕對安全的能源。但是相對汽油、柴油，氫能源是足夠安全的。
氫氣在空氣中的最低爆炸濃度是4%，與之相比，汽油則是1.4%。另外，作為一種比空氣輕的氣體，氫氣在靜止空氣中會以大約20m/s的速度迅速擴散，在有風(fēng)的天氣中這一速度甚至還會更快。氫氣在空氣中的最佳燃燒濃度是29%，在不密封的自然環(huán)境中，達到這一濃度基本不可能。再加上儲存氫氣使用的往往是更致密的材料，破損風(fēng)險更小。
在安全措施方面，中石化怎么做的呢？我們以中石化佛山樟坑油氫合建站為例。佛山樟坑油氫合建站采取加油、加氫、充電分區(qū)管理方式，人員嚴(yán)格持證上崗和分區(qū)操作，安裝了覆蓋全站的24小時全天候、無死角安全監(jiān)控系統(tǒng)，在控制柜、壓縮機撬、卸氣區(qū)、加氫區(qū)、儲氫罐等多區(qū)域設(shè)置“一鍵立?！毕到y(tǒng)，確保設(shè)備運作過程中“本質(zhì)安全”。
加氫機和換熱器
此外，中國石化嚴(yán)格按照國家關(guān)于加氫站建設(shè)的規(guī)定，參照加油站安全管理以及國外加氫站建設(shè)要求，制定了適用于油氫電合建站的安全運行、人員儲備、設(shè)備管理、生產(chǎn)作業(yè)、監(jiān)督檢查和應(yīng)急預(yù)案等系列安全管理規(guī)定。
汽車誕生至今100多年
從汽油、到天然氣，到鋰電池
再到現(xiàn)在的氫燃料
無不朝著更加節(jié)能環(huán)保的方向邁進
雖然目前氫能源剛剛起步
材料昂貴、全產(chǎn)業(yè)鏈還未形成
很多問題需要一點點解決
但化石能源被清潔環(huán)保的新能源取代
這一定是不可逆的趨勢之一
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