长久以来,石油被称作工业的血液。大到工厂生产、交通运输,小到开车加油、日常化工用品,方方面面都离不开石油资源。
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放眼全球,中东产油国依靠得天独厚的石油储量,长期在国际能源市场掌握话语权,沙特等产油大国,更是凭借石油贸易,深刻影响着国际油价的起伏波动。
过去几十年,我们高度依赖国际油气进口,油价的每一次涨跌,都会直接传导到普通人的生活之中。油价上涨,开车出行成本随之增加,各类化工商品的价格也会跟着发生变化。
就在近些年,我国海水直接制氢技术接连取得重大突破。消息传开之后,网上出现很多讨论,有人认为海水制氢大规模落地之后,氢能会全面取代石油,石油将会跌成白菜价,就连传统石油大国沙特都要为此感到紧张。
但是事实真的是这样吗?这项新技术到底是什么原理,优势在哪里?会不会真的颠覆石油格局?今天抛开网络上的夸张传言,用大白话客观拆解这项新技术的真实实力、现实瓶颈,以及它对世界能源格局带来的改变。
一、海水制氢到底是什么?不用淡水,直接从大海里制取氢气
提到制氢,很多人略有耳闻。传统电解水制氢,原理并不复杂,就是利用电能把水分子拆开,分离出氢气与氧气。
但是传统工艺有一个绕不开的短板:必须使用高纯度淡水。
氢气想要大规模生产,就要消耗巨量的水。我国本身淡水资源分布不均衡,如果大规模推广传统电解制氢,会加剧淡水的消耗,在缺水地区根本很难落地。如果使用海水,海水中含有大量盐分、镁离子、氯离子、各类杂质。普通电解设备直接接触海水,氯离子会发生腐蚀,电极很快就会被腐蚀报废,还会产生氯气等腐蚀性副产物,设备损耗极大,过去全世界都很难直接用海水制氢。
这也是长期以来,海水制氢一直停留在实验室的根本原因。
而我国科研团队研发的新型海水直接制氢技术,核心突破就在于特殊的催化电极材料。不需要提前淡化海水,不用复杂的海水预处理工序,直接取用海水,就能够稳定电解制取氢气,把大海这取之不尽的资源变成清洁能源。
大海占地球表面七成面积,海水资源几乎没有上限。一旦这项技术实现产业化,就可以在沿海地区就地取材,不用担心水资源的约束。再搭配海上风电、海上光伏,用海边的可再生绿色电力来驱动设备,就可以生产出零碳排放的绿氢。
绿氢,就是利用风电、光伏这类清洁能源制造出来的氢气,生产全过程几乎没有二氧化碳排放,和依靠化石能源制造的灰氢有着本质区别。
二、海水制氢的优势巨大,为什么会牵动产油国的神经
不少观点认为沙特会感到压力,并不是说这项技术一夜之间就能把石油彻底淘汰,而是长期来看,它会改变全球能源的发展走向,对石油的传统优势形成挑战。
第一,资源不再被少数国家垄断。石油是化石资源,埋藏在地下,分布极不均匀,主要集中在中东、俄罗斯、美洲少数区域。全球绝大多数国家都需要进口石油,价格、供给很容易被地缘局势左右。
但是海水遍布全世界的海岸线,每个临海国家都拥有海量海水资源。如果海水制氢实现商业化,意味着清洁能源原料不再被少数产油大国垄断,更多国家能够掌握自己的能源生产能力,不再完全受制于国际石油市场。
第二,绿氢应用场景广阔,可以顶替一部分石油的使用领域。石油的用途分为两大块,一块是作为燃料,用于汽车、飞机、轮船;另一部分是作为化工原料,用来生产塑料、化纤、化肥、橡胶等各类工业品。
氢能可以用于氢燃料电池汽车、重型卡车、船舶航运;在化工领域,绿氢还能够替代石油、煤炭,作为工业原料。长期发展下去,会逐步抢占石油原有的市场份额。
第三,全球碳中和是大趋势。世界各国都在推进减碳,未来传统化石能源的需求会逐步下滑。对于依靠石油出口的国家来说,如果全球对石油的总需求持续萎缩,毫无疑问会冲击本国支柱产业。这就是网络传言“沙特都怕了”这一说法的现实来源。
三、理性看清现实:短期之内,石油不可能变成白菜价
网上很多短视频、自媒体把海水制氢描述成颠覆性的“黑科技神器”,宣称几年之后石油一文不值,这种说法明显过于夸张,不符合客观现实。
一项实验室技术,距离大规模普及商用,中间隔着一道巨大的鸿沟。目前我国海水直接制氢虽然已经完成多次示范项目,但是依旧面临几座现实大山,短时间很难跨越。
首先是成本问题。现阶段海水制氢设备造价昂贵,催化剂的材料成本居高不下。想要生产绿氢,还需要配套海上风电、海上光伏。对比现在成熟的石油产业链,当前海水制氢产出的氢气,单位成本依旧偏高。
石油已经经过上百年发展,开采、炼化、运输、销售整套产业链高度成熟,规模巨大,成本经过长期优化,已经压得很低。新技术想要在成本上追上石油,还需要很长时间迭代。
其次,储运氢气是一大难题。氢气属于极轻的气体,体积大,易燃易爆。氢气的储存、罐装、长途运输,技术难度高,投入巨大。石油可以通过管道、油轮方便运往世界各地,但是氢气远距离输送,至今没有特别低成本的解决方案。就算沿海可以低成本造出氢气,想要运送到内陆各个城市使用,成本会大幅抬升。
第三,配套基础设施几乎是空白。今天我们走到大街小巷,加油站随处可见。但是加氢站数量十分有限。如果要让氢能走进千家万户,就要大规模修建加氢网络,这需要万亿级别的投入,不可能一蹴而就。
第四,石油有不可替代的化工属性。就算未来交通领域大量使用氢能、电池电力,石油依旧是极其重要的化工原料。我们身上穿的衣服,家中的塑料制品,药品、涂料,很多产品的原料都来自石油。哪怕不再烧油,人类社会依旧会持续消耗石油,石油绝不会直接沦为毫无价值的白菜。
综合来看,短期3‑10年内,海水制氢不会颠覆石油体系,油价也不会因此暴跌成白菜价。这项技术是面向几十年之后的长远布局,属于未来能源赛道,而不是马上就能改写当下的世界格局。
四、海水制氢真正的意义,不是打垮石油,而是保障我们的能源安全
很多人把关注点放在“打败石油大国”,其实这是一种误区。发展海水制氢,对于我们国家最重要的价值,是能源自主。
我国石油对外依存度很高,大量原油需要依靠海运进口,国际局势的风吹草动,都会影响能源供给稳定。
我们拥有漫长的海岸线,海上风电、海上光伏资源储量十分丰富。海水制氢技术成熟之后,沿海可以就地把海风、太阳光、海水转化成绿氢。一方面可以用来供给重型工业、重型运输,降低我们对于进口油气的依赖;另一方面绿氢还可以用来炼钢、化工,助力国内工业完成碳中和改造。
它不是用来立刻取代汽油,而是给我们多开辟一条全新的能源赛道,实现能源来源多元化,不用把全部希望都寄托在国际石油市场上面。
未来的能源格局,不会是“氢能一家独大,石油彻底消失”,而是石油、光伏、风电、水电、氢能、储能多种能源共同并存,互相补充。
五、普通人会受到什么影响?不用幻想油价暴跌
对于普通老百姓,要理性看待新技术,不要抱有不切实际的期待。
短期来看,海水制氢不会让加油站的油价大幅跳水。家用乘用车领域,锂电池电动车已经大规模普及,氢能私家车并没有大规模走入寻常百姓家。氢能更多的应用场景,会偏向于重卡、航运、大型工业生产。
长远来看,如果氢能产业慢慢发展壮大,整个社会能源供给更加多元,能够间接平缓国际油价剧烈波动带来的冲击,让国内能源价格更加稳定。
科技的突破值得我们自豪,但是我们也要分清实验室成果、示范项目和大规模商业化之间的距离。既要看见技术的巨大潜力,也不能被网上博眼球的言论带偏,盲目相信各种神话式的预言。
海水直接制氢,是中国在新能源赛道上一次亮眼的科研突破。大海当中,确实蕴藏着未来能源的无限可能。
但是一项新技术从实验室走向千家万户,需要攻克成本、储运、基础设施等一道道难关。把它解读成可以瞬间打垮石油、让石油变成白菜价,显然过度夸大。
石油经过上百年发展,产业链根深蒂固,在未来很长一段时间,依旧会在全球经济当中扮演重要角色。海水制氢更大的价值,是为人类打开一条全新的清洁能源道路,是面向未来的能源储备,提升国家的能源安全,而不是一场一夜之间的颠覆。
看待前沿科技,既不要妄自菲薄,也不要盲目狂热,客观理性,才是正确的态度。
话题讨论:你觉得几十年之后,氢能会大规模走进普通人的生活吗?你如何看待海水制氢这项新技术?欢迎评论区留下你的看法。
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免责声明:本文为能源科普,仅代表客观行业解读,不构成投资预判。技术商业化进程、国际油价受多重因素影响,请以官方实际进展为准。
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