近期,一批淡蓝色的氢能源自行车出现在成都街头,其动力来源是氢燃料电池系统,被当地人戏称为“氢马儿”。
有人质疑,“氢气安不安全哦?”
“氢马儿”所属的永安行客服人员火速回应,车辆是经过当地有关部门同意后,于今年8月在青羊区、锦江区投放的,属正常运营。
然而,相关部门工作人员的回应却不是这么一回事儿。
成都市交通运输局工作人员表示,目前氢能电动车的相关管理政策还在研究,现投放在成都市区内的‘氢马儿’都是未经政府相关管理部门同意的,属于企业行为,后期会进行清理。
冰冻三尺非一日之寒
人们“闻氢色变”,质疑氢马儿的安全性,是可以理解的。
常见可燃气体里,氢气爆炸属于完全“不挑食”的那一类。
一方面,常温常压下,氢气密度是0.07kg/m³,空气是1.29kg/m³,氢气泄露速度嗷嗷快。
另一方面,氢气的爆炸极限较为宽泛,当氢气的体积浓度介于4%-75%时,遇到个火星子就是朵蘑菇云。
两相结合,氢气简直是行走的TNT。
日常生活中,离我们最近,最为人所共知的是氢气球起火爆炸。
~2020年11月,湖南长沙一电梯内氢气球遇火爆炸,一女孩面部严重烧伤,另外四人也被烧伤;
~2023年6月,广东揭阳一位宝妈陪孩子玩耍,孩子将手中的氢气球砸向吹风机引发爆炸,导致母亲大面积烧伤;
~2024年1月跨年夜,武汉江汉路步行街上万人扎堆放飞气球,有氢气球升空后触碰高压线引起爆燃。
至于氢燃料电池车,韩国KICT结构进行的现代NEXO燃料电池SUV储氢瓶极端爆炸试验显示,一个储氢质量2.1kg的Ⅳ型储氢瓶发生爆炸,会产生冲击波、火球、残骸、碎片和蘑菇云。
爆炸过程(图)
爆炸车辆前后对比(图)
要知道,一辆现代NEXO燃料电池SUV可是搭载了3个Ⅳ型储氢瓶,总计储氢质量6.3 kg。
从某种意义上来说,氢燃料电池车当真是完美解决了油车不爆炸,电车炸不响的缺点。
除了氢燃料电池车外,专业应用里,运氢车爆炸事故也是屡屡发生,美国、印度、韩国、中国都有相关事故报道。
据不完全统计,2019-2024年,全球已公开氢安全事故超13起,近半是氢能运输泄露事故。
图片来源:储能网
正规的加氢站爆炸更是一度让某些区域的氢能发展陷入停滞,比如:
~2019年6月,挪威首都奥斯陆郊外加氢站爆炸,2人受伤,丰田和现代氢燃料电池汽车直接宣布停售;
~2024年6月,德国奥格斯堡物流区的加氢站开业10天就爆炸,当地的绿氢梦想瞬间化为飞灰。
笔者认为,大量氢能安全事故在前,也难怪成都相关部门要清理氢马儿,不怕一万就怕万一。
大型长时储能的王牌
氢能在储能领域的前景,那真是“王境泽+炒饭=真香”。
“氢最大的优势是储能,尤其是能够实现长时间、跨空间、大规模的能量储存。”舜华新能源董事长高顶云说。
电力运输具有传输距离越长能量损耗越大的特征,不适合长距离运输,新能源发电的随机性、间歇性、波动性更是加大了这一输配难度。
氢储能不论气温冷热、海拔高低,其能量基本不受损,还可以实现管道、罐装等多重方式运输,在跨日、跨月、跨地区的大型长时储能领域,具有其他储能技术无可比拟的优势。
各类储能技术适用储能容量、时长(图)
中国科学院院士欧阳明高称,未来十分之一的可再生能源要通过长时储能解决,主要就是氢储能。
然而,理想很美好,现在很残酷。
目前,我国氢储能产业规模在扩大,应用场景在丰富,建设运营企业也在增多。但总体来看,仍处于小规模科研示范项目阶段,想要实现商业化,还有很多难关要闯。
1)核心部件产量、性能相对较弱。气态储氢、液态储氢和固态储氢三大储氢方式中,发展程度较高的是气态储氢,但其关键组成——储氢瓶,其阀门、内胆、高端碳纤维等核心部件产量较低、性能不足,严重制约了产业的发展;
2)氢能储运成本让人头大。目前,我国主要通过长管拖车运氢,这种方式难以经济、高效地实现长途运氢,加氢站7成的成本都耗在了储运环节。行业内认为管道运氢是大势所趋,可以缩减运输成本,可我国这一方面还处于示范阶段;
3)安全是绕不开的大山。受金属材料容易在与氢接触时形成“氢脆”等因素影响,氢能在运输储存时容易泄露,存在安全风险。
4)政策制约。我国氢能政策当前总体仍停留在发展规划阶段,具体的补贴细则等政策还有待落地;
5)“好钢”没用在刀刃上。当前阶段,氢能热度不低,但涌入的资金都投入到了同质化的产能扩产中,而非技术突破、商业化瓶颈攻坚。
笔者认为,随着风光水等新能源发电规模达到一定程度,直接电解水制氢,如果能解决安全问题就直接上氢储能,不能的话就把氢能当“中转站”,加二氧化碳转化为甲醇。
在规模效应下,成本不会增加多少,环保性也保证了,安全性更是呈指数级提高。
10万亿赛道
氢能是有“10万亿”规模潜力的产业集群,未来大多数的人类活动、社会运行场景中,我们都将与氢共存。
中国氢能联盟预测,到2060年,氢能应用场景将集中于工业、交通、电力、建筑四大领域,其中工业占比6成,交通约3成,建筑和电力合计占一成。
这次成都的“氢马儿”事件,标志着氢能已经开始向我们的日常生活发起了冲锋。
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