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氫能:未來(lái)能源明星還是曇花一現(xiàn)?揭示技術(shù)難題與潛在突破”

你知道嗎?氫,這個(gè)宇宙中最小最輕的元素,可能會(huì)改變世界能源格局,甚至決定人類(lèi)未來(lái)!它不僅儲(chǔ)藏著難以置信的能量,還被冠以“零排放”的綠色標(biāo)榜。在它光鮮的表面下,隱藏著種種挑戰(zhàn):高昂的成本、不成熟的技術(shù)、復(fù)雜的安全問(wèn)題……這些都讓人好奇,這位被譽(yù)為“能源界明星”的氫能,真能兌現(xiàn)它的承諾嗎?或者,它只是一個(gè)華麗的泡沫?今天,就讓我們撥開(kāi)迷霧,帶你看看氫能的真實(shí)面貌。

關(guān)于氫能的未來(lái),業(yè)界早已吵得不可開(kāi)交。一邊是支持者將它捧到天上,稱(chēng)它將成為驅(qū)動(dòng)未來(lái)的“終極能源”;另一邊,質(zhì)疑者則冷冷地表示,如果成本無(wú)法降低,基礎(chǔ)設(shè)施跟不上,氫能不過(guò)是又一個(gè)營(yíng)銷(xiāo)噱頭。這場(chǎng)關(guān)于氫能前景的“拉鋸戰(zhàn)”,正愈演愈烈。

為什么會(huì)有如此尖銳的對(duì)立呢?答案很簡(jiǎn)單:氫能既有明顯的優(yōu)勢(shì),也有無(wú)法忽視的難題。比如氫能“燃燒只產(chǎn)生水”的綠色標(biāo)簽被廣泛傳播,但大部分氫氣的生產(chǎn)過(guò)程仍依賴(lài)化石燃料,排放的碳足跡比表面看起來(lái)要多得多。這是不是讓你有點(diǎn)懷疑那些“零排放”的高調(diào)宣傳了?

讓我們先來(lái)拆解氫能的“美麗承諾”。支持者津津樂(lè)道氫燃料的高能量密度:每公斤氫釋放的能量可以媲美汽油的三倍,讓氫動(dòng)力汽車(chē)?yán)m(xù)航里程瞬間拉滿??梢哉f(shuō)再見(jiàn)汽油了嗎?

很多科學(xué)家確實(shí)把希望寄托在氫燃料汽車(chē)上。在日本的街頭,“氫車(chē)”已經(jīng)悄悄跑了起來(lái),試圖搶占新能源車(chē)的先機(jī)。不過(guò)實(shí)際生產(chǎn)和使用中,問(wèn)題諸多。比如如何解決氫氣的儲(chǔ)存與運(yùn)輸難題?普通人或許很少接觸這個(gè)問(wèn)題,但“加氫站太少”卻是氫車(chē)司機(jī)每天都在頭疼的事。你要是住在一個(gè)沒(méi)有加氫站的地方,買(mǎi)輛氫車(chē)可就像買(mǎi)了永遠(yuǎn)只能當(dāng)擺設(shè)的“夢(mèng)想”。

氫能的“零排放”要打個(gè)問(wèn)號(hào)。當(dāng)前,全球約95%的氫氣通過(guò)化石燃料生產(chǎn)來(lái)獲得。雖然最終產(chǎn)品是沒(méi)有污染的氫氣,但它的“誕生過(guò)程”卻充滿了二氧化碳排放,對(duì)很多環(huán)保人士來(lái)說(shuō),這簡(jiǎn)直是一種諷刺。而用水電解來(lái)制造氫氣雖然綠色環(huán)保,但所需的電力來(lái)源又是另一項(xiàng)難題。

隨著爭(zhēng)議不斷,氫能的推廣看起來(lái)似乎陷入了沉寂。表面平靜的背后,卻是各國(guó)政府和企業(yè)正在暗暗發(fā)力。在經(jīng)濟(jì)、政策和科研的三方推動(dòng)下,氫能正試圖打贏“翻身仗”。一些國(guó)家已經(jīng)將氫能列為核心戰(zhàn)略,并啟動(dòng)了高達(dá)數(shù)百億元的資助計(jì)劃。

那問(wèn)題解決了嗎?還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有。批評(píng)者認(rèn)為,即使政府投入資金,也難以擺脫基本的瓶頸問(wèn)題,比如儲(chǔ)存技術(shù)是否能滿足商業(yè)化的需求,安全管理能否應(yīng)付大規(guī)模應(yīng)用。而且氫氣易燃易爆的性質(zhì)仍然是困擾工程師的一大“頑疾”。曾有一位化工行業(yè)專(zhuān)家直言:“氫的危險(xiǎn)性,就像給孩子玩火柴,理論很好,但風(fēng)險(xiǎn)太高,不敢大規(guī)模推廣。”

“電動(dòng)車(chē)”也在快速崛起。早期的新能源汽車(chē)曾被質(zhì)疑續(xù)航不足,但如今技術(shù)飛速迭代,電動(dòng)汽車(chē)逐漸占領(lǐng)市場(chǎng)。如果氫車(chē)無(wú)法突破成本和基礎(chǔ)設(shè)施的困局,它會(huì)不會(huì)遲早被電動(dòng)車(chē)徹底替代呢?有人說(shuō),氫能就像雞肋,吃著不香,扔了可惜,現(xiàn)在看起來(lái)似乎就是這么個(gè)狀態(tài)。

就在大家對(duì)氫能失去信心時(shí),最近的一些突破性消息又把輿論點(diǎn)燃了。你聽(tīng)說(shuō)過(guò)“綠色氫”嗎?它是利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生電力進(jìn)行水電解來(lái)獲得的氫氣,全程幾乎零碳排放。這種技術(shù)被認(rèn)為是氫能未來(lái)的“救命稻草”。在全球范圍內(nèi),多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始嘗試在風(fēng)電場(chǎng)或太陽(yáng)能電站附近建立“綠色制氫裝置”。

再看儲(chǔ)存技術(shù),以前都靠“高壓氣瓶”,被批評(píng)運(yùn)輸成本太高,蒸發(fā)率驚人。如今,新興的固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù),比如金屬氫化物和碳納米管,正在取得突破,它不僅能降低儲(chǔ)氫成本,還可以極大提高安全性。

這些技術(shù)上的創(chuàng)新,似乎正在一點(diǎn)點(diǎn)填平氫能的“硬傷”。此時(shí),國(guó)際能源署也站出來(lái)替氫能“打call”,稱(chēng)它正在成為全球能源革命的重要一環(huán)。而在2023年的全球氫能大會(huì)上,所有的行業(yè)領(lǐng)袖都提出一個(gè)觀點(diǎn):一個(gè)沒(méi)有氫能的未來(lái),是不完整的。

不過(guò)即使技術(shù)上有了進(jìn)展,各國(guó)的發(fā)展策略卻讓市場(chǎng)亂成了一鍋粥。比如歐盟大力支持綠色氫,但美國(guó)更傾向于用核電制氫;中國(guó)又開(kāi)始探索氫能與新能源汽車(chē)結(jié)合的新玩法。這些方向看起來(lái)各具特色,卻暴露出一個(gè)問(wèn)題:全球氫能發(fā)展目前缺乏標(biāo)準(zhǔn),誰(shuí)都拿不出一個(gè)統(tǒng)一可行的產(chǎn)業(yè)鏈模版。

氫能的經(jīng)濟(jì)性依然是最大的難題。有數(shù)據(jù)顯示,綠色氫的成本依然是傳統(tǒng)灰氫的兩倍之多,這價(jià)格擺明了讓普通消費(fèi)者望而卻步?!皻淦?chē)可以跑更遠(yuǎn),但需要更貴的錢(qián)”,這樣的選擇對(duì)很多人來(lái)說(shuō)顯然很難接受。更不用說(shuō),氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化,可能需要好幾十年的時(shí)間,現(xiàn)階段未必能給市場(chǎng)帶來(lái)可見(jiàn)的收益。

更諷刺的是,不少業(yè)內(nèi)專(zhuān)家甚至坦言,如果新能源革命的目標(biāo)是“最快達(dá)成碳中和”,那么氫能根本不是最優(yōu)解。相比之下,電車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈成熟,效益明顯。氫能的問(wèn)題看似不少,但“替代品”卻發(fā)展得飛快,二者之間的差距越拉越大。

說(shuō)到氫能,它確實(shí)有潛力,但現(xiàn)階段它還只是屬于未來(lái)的一部分,而非全面的答案。支持者高呼它是“零排放”的代表,但現(xiàn)實(shí)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題擺在那里。成本高、基礎(chǔ)設(shè)施不足、安全隱患等問(wèn)題,始終讓它離“清潔能源之王”的位置有點(diǎn)遠(yuǎn)。

氫能的爭(zhēng)議從未消散。一邊是各國(guó)重金投入,一邊是批評(píng)者的冷嘲熱諷。而它的未來(lái)成敗,也許就在于各方能否找到一個(gè)平衡點(diǎn),讓技術(shù)降低成本,讓政策掃除障礙,讓市場(chǎng)接受這一切。如果做到這些,氫能或許能成為“能源界的明星”;否則,它可能永遠(yuǎn)是個(gè)掛在彩虹盡頭的夢(mèng)想罷了。

氫能的發(fā)展可謂波折重重。支持者說(shuō),它是未來(lái);反對(duì)者說(shuō),它成本太高,難以落地。那么:氫能有沒(méi)有可能像電動(dòng)車(chē)那樣實(shí)現(xiàn)“質(zhì)變”,真正走進(jìn)普通人的生活,還是會(huì)永遠(yuǎn)停留在“新能源備選名單”里?發(fā)展氫能是個(gè)正確的決定,還是件耗費(fèi)資源的奢侈品?

轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)百家號(hào),原文鏈接:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1845388033079222829&wfr=spider&for=pc


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