6月27日，世界首臺(tái)常溫常壓液體有機(jī)儲(chǔ)氫燃料電池物流車——三環(huán)“氫卡”在漢問(wèn)世。這一卡車由武漢企業(yè)——三環(huán)集團(tuán)、武漢氫陽(yáng)能源、武漢金凰實(shí)業(yè)聯(lián)合研制。

至此，國(guó)內(nèi)氫能汽車領(lǐng)域又闖入一條“鯰魚(yú)”，攪起一股“氫油”漩渦，與現(xiàn)有高壓、低溫儲(chǔ)氫技術(shù)一起，構(gòu)成氫能產(chǎn)業(yè)化的多元技術(shù)路徑。

從外表來(lái)看，“氫卡”與普通卡車并無(wú)太大區(qū)別，內(nèi)部卻別有洞天：與燃油車不一樣，“氫卡”沒(méi)有燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力來(lái)自于氫燃料電池；與普通氫能汽車也不一樣，氫卡沒(méi)有儲(chǔ)氫罐，氫則以“氫油”的形式，存儲(chǔ)在“油箱”內(nèi)。

“200升的油箱，可以裝200公斤氫油，其中含12公斤氫，加注時(shí)間只需3分鐘，跑400公里沒(méi)有問(wèn)題，可從十堰跑到武漢。而且由于沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)，開(kāi)起來(lái)十分安靜?！惫ぷ魅藛T介紹。

目前，市面上氫能汽車普遍使用的是高壓儲(chǔ)氣罐，國(guó)內(nèi)采用350個(gè)大氣壓，國(guó)外則采用700個(gè)大氣壓。而這一氫卡獨(dú)創(chuàng)“氫油”技術(shù)，可在常溫常壓下進(jìn)行液態(tài)存儲(chǔ)和運(yùn)輸。

“氫油”是一種特殊的有機(jī)溶劑，利用不飽和芳香烴化合物催化，讓氫氣變成“氫油”，攻克了氫在常溫常壓下液態(tài)存儲(chǔ)和運(yùn)輸這一世界難題。“氫油”不可燃、不揮發(fā)，即使把燃燒的火柴扔進(jìn)去，也不會(huì)燒著。在行駛過(guò)程中，“氫油”汽車只排放水，沒(méi)有污染。

最重要的是，“氫油”可利用現(xiàn)有加油站等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行“加油”，就跟加汽油、柴油一樣。和700個(gè)大氣壓下的“高壓氫”相比，“氫油”單位體積儲(chǔ)氫量每升還要多出30%，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；踩\(yùn)輸，運(yùn)輸成本僅是目前長(zhǎng)管車成本的四分之一。

專家評(píng)價(jià)，氫油技術(shù)是一種更貼近現(xiàn)實(shí)的路徑，將加速“氫能時(shí)代”的到來(lái)。

當(dāng)前，氫能汽車市場(chǎng)已進(jìn)入群雄并起的“戰(zhàn)國(guó)時(shí)代”：宇通客車、福田、成都客車、江蘇奧新等企業(yè)，均已生產(chǎn)出氫能汽車。在鄭州、張家口、江蘇如皋、成都等地，已有氫燃料電池客車、貨車或公交線路投入運(yùn)行。不少商用車企業(yè)都在儲(chǔ)備氫燃料電池汽車的技術(shù)。

“風(fēng)乍起”，距“臺(tái)風(fēng)口”形成已不遠(yuǎn)。

三環(huán)集團(tuán)有限公司是一家湖北省屬大型制造企業(yè)，旗下湖北三環(huán)專用汽車有限公司，有著30余年的商用車制造經(jīng)驗(yàn)，建有集重、中、輕型、純電動(dòng)車底盤(pán)柔性化生產(chǎn)的總裝配線，沖壓、焊接、涂裝、總裝四大工藝齊全，具備年產(chǎn)各類整車6萬(wàn)輛的能力。公司還擁有自主的車身、車架、車橋等總成研發(fā)、制造能力。

扎根于全國(guó)汽車大省、強(qiáng)省——湖北，三環(huán)集團(tuán)以大力發(fā)展新能源卡車為突破口，提前布局氫能汽車這一“風(fēng)口”，并以氫油技術(shù)為突破口，殺出一條嶄新的路徑，將引發(fā)一整串產(chǎn)業(yè)鏈的變革。

去年12月，三環(huán)專汽便啟動(dòng)了氫燃料電池資質(zhì)申報(bào)及樣車開(kāi)發(fā)，并選定武漢氫陽(yáng)能源公司作為合作伙伴。今年6月27日，三環(huán)專汽的努力終于收獲回報(bào)，全球首臺(tái)常溫常壓液體有機(jī)儲(chǔ)氫燃料電池物流車在武漢正式亮相了。

“氫能汽車與燃油車的關(guān)系，就好像iPhone與諾基亞，數(shù)碼相機(jī)與柯達(dá)膠片一樣，我們正處在氫能變革的前夜，氫油將會(huì)成為主流技術(shù)之一，下一步，我們將進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)，力求在市場(chǎng)上占有一席之地?！比h(huán)集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

破解氫氣儲(chǔ)運(yùn)“卡脖子”難題

氫能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)將比想象中來(lái)得更快

氫能，被認(rèn)為是“21世紀(jì)的終極能源”，氫能汽車，也被認(rèn)為是氫能產(chǎn)業(yè)化的突破口，被寄予厚望。

“氫能電池、氫能汽車是公認(rèn)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，這是一輪重大機(jī)遇。”中國(guó)科學(xué)院院士、武漢理工大學(xué)校長(zhǎng)張清杰曾表示。

然而，前途光明，道路卻十分崎嶇。據(jù)媒體報(bào)道，2015-2017年，國(guó)內(nèi)總計(jì)生產(chǎn)了燃料電池乘用車、客車、專用車1911臺(tái)，在我國(guó)超過(guò)2億輛的汽車保有量中，簡(jiǎn)直不到“九牛一毛”。

另一則信息顯示，截至2017年5月份，已經(jīng)在日本上市兩年之久的豐田氫氣燃料電池車“爆款”——Mirai，至今的登記數(shù)量不足1500輛，在2016年底，該數(shù)據(jù)僅為1370輛。

氫能汽車為何叫好不叫座？氫能汽車離進(jìn)入千家萬(wàn)戶還有多遠(yuǎn)？氫能推廣應(yīng)用的“脖子”到底卡在哪里？

制氫：大量副產(chǎn)氫被當(dāng)作廢氣燒掉，“中國(guó)不缺氫”

“中國(guó)不缺氫。”日前，國(guó)家專家、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）教授程寒松介紹，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)，油少煤多，“神華公司一家產(chǎn)生的氫，就可供4000萬(wàn)輛汽車使用，而中國(guó)目前車輛總數(shù)還不到2億輛。能提供工業(yè)副產(chǎn)氫的企業(yè)國(guó)內(nèi)還有很多?！崩?，中國(guó)有大量的氯堿工業(yè)，電解水時(shí)產(chǎn)生大量副產(chǎn)氫，現(xiàn)在大部分都被“點(diǎn)天燈”，當(dāng)廢氣燒掉了?！斑@些氫如果能夠利用起來(lái)，氫源不成問(wèn)題?！睋?jù)悉，在湖北，武鋼、葛化等企業(yè)也有大量的氫氣產(chǎn)生。

隨著科技的進(jìn)步，氫燃料電池的壽命、成本已不再是瓶頸。當(dāng)前，世界最好的氫燃料電池，已在大巴上運(yùn)行超過(guò)了3萬(wàn)個(gè)小時(shí)，基本與車輛壽命相同。

豐田的氫燃料電池轎車，可保證使用5000小時(shí)不壞，按一天開(kāi)一個(gè)小時(shí)算，可以開(kāi)十來(lái)年，與傳統(tǒng)汽車壽命差距已經(jīng)不大。

目前，中國(guó)已成為全球最大的燃料電池市場(chǎng)之一，有200多家燃料電池公司，盡管在經(jīng)驗(yàn)、材料、控制等方面，與國(guó)外一流公司還有相當(dāng)大的差距，但隨著用量擴(kuò)大，技術(shù)進(jìn)步只是遲早的事。

制氫、用氫兩端的技術(shù)難度已非不可逾越，氫能應(yīng)用的“脖子”，就卡在儲(chǔ)氫、加氫這些中間環(huán)節(jié)上。

儲(chǔ)氫：高壓、低溫方法成本均太高

程寒松介紹，目前，全球氫氣儲(chǔ)運(yùn)主要有三種路徑：高壓、冷凍，以及吸附。

最主流的儲(chǔ)氫方法是高壓。在歐美，儲(chǔ)氫罐的氣壓標(biāo)準(zhǔn)是700個(gè)大氣壓，在中國(guó)為350個(gè)大氣壓。加氫站壓力還要大一些，歐美是900個(gè)大氣壓，中國(guó)是450個(gè)大氣壓。

“高壓是一種成熟的技術(shù)，包括豐田等國(guó)際知名公司都采用，但對(duì)儲(chǔ)氫罐要求很高。要知道，一個(gè)家用高壓鍋的壓力只有2個(gè)大氣壓，350-400個(gè)大氣壓壓力有多大可想而知?！背毯山榻B，高壓儲(chǔ)氫罐用鋁做內(nèi)膽，外面用碳纖維纏繞。問(wèn)題是，這種儲(chǔ)罐太貴，離量產(chǎn)還比較遠(yuǎn)。

第二種方法是冷凍液化，讓氫氣在零下253攝氏度以下變成液體。上世紀(jì)80年代，美國(guó)航天飛機(jī)使用的燃料液氫，就是采用冷凍法制成的。這一方法的缺點(diǎn)，是制冷需要耗費(fèi)大量電能。而且，制成的液氫無(wú)法長(zhǎng)期保存。

這兩種方法制備的，均為純態(tài)液氫。在運(yùn)輸上，需要采用專用的“特種管車”。而特種管車也存在缺點(diǎn)，一輛特種管車，拉十來(lái)個(gè)管子，只能運(yùn)輸不到300公斤氫氣，而且充滿一個(gè)特種管，就要花費(fèi)六七個(gè)小時(shí)，時(shí)間太長(zhǎng)，難以規(guī)?；瘡?fù)制。鋼瓶?jī)?nèi)的壓力達(dá)到200個(gè)大氣壓，不能進(jìn)入市區(qū)。此外，這種特種管車特別貴，租一天就要1000元，成本太高。

氫油：氫能儲(chǔ)運(yùn)的另一條路徑

氫氣儲(chǔ)運(yùn)，還有第三種方法：吸附法。

程寒松介紹，這種方法將氫元素“粘”在某種材料中，不需要壓力和冷凍，常溫常壓就能存儲(chǔ)。

“金屬材料，如鈦鐵合金、鎂鋁合金都可以形成氫化物。但這些材料是固體，吸附量有限?！背毯山榻B，業(yè)內(nèi)數(shù)家企業(yè)已研發(fā)出“液體吸附法”。

第一類是以日本Chiyoda公司為代表，用苯或者甲苯作為吸附載體?！氨交蛘呒妆绞欠浅?qiáng)的吸附劑，一般要采用400攝氏度以上的溫度，加入大量貴金屬作催化劑?！?/p>

第二類是以德國(guó)Hydrogenious公司為代表，使用二芐基甲苯作載體。這種方法脫氫溫度在320-350攝氏度，但是需要貴金屬鉑作為催化劑，鉑在地球含量稀少。

第三類，是以程寒松創(chuàng)立的武漢氫陽(yáng)公司為代表，利用有機(jī)不飽和化合物（儲(chǔ)油）吸附氫氣，生成烷烴類化合物（氫油）。這是一種較弱的化學(xué)吸附，可逆性較好，200攝氏度的溫度下，就可以脫氫，且純度較高。

在加氫工廠，儲(chǔ)油吸收氫氣變成氫油；在行駛過(guò)程中，氫油中的氫被釋放出來(lái)，又變回了儲(chǔ)油，循環(huán)利用。釋放出的氫氣與氧氣在燃料電池中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，變成電能，這一過(guò)程中，只產(chǎn)生水，沒(méi)有污染。

“氫油”技術(shù)，在高壓、低溫之外，開(kāi)辟了氫能儲(chǔ)運(yùn)的“第三條道路”，解決了常溫常壓下氫能儲(chǔ)運(yùn)的世界性難題，且容易推廣，沒(méi)有安全和基礎(chǔ)設(shè)施的問(wèn)題。

氫油可用普通罐車運(yùn)輸，不但可以進(jìn)入市區(qū)，且運(yùn)輸成本僅為高壓氫成本的1/4左右。

加氫：氫油加注站成本僅為高壓加氫站1/50

氫能要最終抵達(dá)用戶，離不開(kāi)加氫站。450-900個(gè)大氣壓的加氫站，讓人們“談氫色變”。

國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席、清華大學(xué)教授毛宗強(qiáng)介紹，加氫站是制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。加氫站怎么批，怎么建，當(dāng)前全國(guó)都還缺乏經(jīng)驗(yàn)。

目前，國(guó)內(nèi)在建的加氫站有8座。今年6月11日，湖北首座固定式加氫站已在武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)破土動(dòng)工。

這些加氫站大部分都建在郊區(qū)，除了對(duì)安全的顧慮之外，特種管車無(wú)法進(jìn)入市區(qū)也是重要原因。加氫難，打擊了企業(yè)、個(gè)人購(gòu)買(mǎi)氫能汽車的積極性。

“氫油”的加油裝置，與現(xiàn)有加油站并無(wú)太大區(qū)別。只不過(guò)，氫油站有兩個(gè)泵，一個(gè)往里加，把“氫油”加進(jìn)車?yán)铮粋€(gè)往外抽，把“儲(chǔ)油”抽出來(lái)再利用。

在成本上，氫油加注站只有高壓加氫站的1/50。據(jù)悉，在國(guó)內(nèi)，建設(shè)一個(gè)高壓加氫站需要投資1000萬(wàn)元-1500萬(wàn)元，且只能容納約500公斤氫氣，成本很高，而一個(gè)氫油加注站的建設(shè)成本在30萬(wàn)元左右，成本低得多，并且可以與現(xiàn)有汽柴油站并站，無(wú)須新建。

專家認(rèn)為，氫能源的爆發(fā)期將會(huì)來(lái)得很快，快到不可想象。當(dāng)前，大批能源公司，比如中節(jié)能、華能、南方電網(wǎng)、國(guó)網(wǎng)等，都在布局搶占?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)先機(jī)。

“氫取之不盡，用不之竭，用完了以后又變成水，并不會(huì)消失，是最好的能源載體。未來(lái)的經(jīng)濟(jì)將建立在氫能的基礎(chǔ)上，正如現(xiàn)在全球經(jīng)濟(jì)都建立在石油的基礎(chǔ)上一樣，經(jīng)濟(jì)價(jià)值是無(wú)可估量的。”程寒松表示。

本文摘自：長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)