氢能产业爆发将比想象中来得更快
氢能，被认为是“２１世纪的终极能源”，氢能汽车，也被认为是氢能产业化的突破口，被寄予厚望。
“氢能电池、氢能汽车是公认的战略新兴产业，这是一轮重大机遇。”中国科学院院士、武汉理工大学校长张清杰曾表示。
然而，前途光明，道路却十分崎岖。据媒体报道，２０１５－２０１７年，国内总计生产了燃料电池乘用车、客车、专用车１９１１台，在我国超过２亿辆的汽车保有量中，简直不到“九牛一毛”。
另一则信息显示，截至２０１７年５月份，已经在日本上市两年之久的丰田氢气燃料电池车“爆款”——Ｍｉｒａｉ，至今的登记数量不足１５００辆，在２０１６年底，该数据仅为１３７０辆。
氢能汽车为何叫好不叫座？氢能汽车离进入千家万户还有多远？氢能推广应用的“脖子”到底卡在哪里？
制氢：大量副产氢被当作废气烧掉，“中国不缺氢”
“中国不缺氢。”日前，国家千人计划专家、中国地质大学（武汉）教授程寒松介绍，我国能源结构，油少煤多，“神华公司一家产生的氢，就可供４０００万辆汽车使用，而中国目前车辆总数还不到２亿辆。能提供工业副产氢的企业国内还有很多。”例如，中国有大量的氯碱工业，电解水时产生大量副产氢，现在大部分都被“点天灯”，当废气烧掉了。“这些氢如果能够利用起来，氢源不成问题。”据悉，在湖北，武钢、葛化等企业也有大量的氢气产生。
随着科技的进步，氢燃料电池的寿命、成本已不再是瓶颈。当前，世界最好的氢燃料电池，已在大巴上运行超过了３万个小时，基本与车辆寿命相同。
丰田的氢燃料电池轿车，可保证使用５０００小时不坏，按一天开一个小时算，可以开十来年，与传统汽车寿命差距已经不大。
目前，中国已成为全球最大的燃料电池市场之一，有２００多家燃料电池公司，尽管在经验、材料、控制等方面，与国外一流公司还有相当大的差距，但随着用量扩大，技术进步只是迟早的事。
制氢、用氢两端的技术难度已非不可逾越，氢能应用的“脖子”，就卡在储氢、加氢这些中间环节上。
储氢：高压、低温方法成本均太高
程寒松介绍，目前，全球氢气储运主要有三种路径：高压、冷冻，以及吸附。
最主流的储氢方法是高压。在欧美，储氢罐的气压标准是７００个大气压，在中国为３５０个大气压。加氢站压力还要大一些，欧美是９００个大气压，中国是４５０个大气压。
“高压是一种成熟的技术，包括丰田等国际知名公司都采用，但对储氢罐要求很高。要知道，一个家用高压锅的压力只有２个大气压，３５０－４００个大气压压力有多大可想而知。”程寒松介绍，高压储氢罐用铝做内胆，外面用碳纤维缠绕。问题是，这种储罐太贵，离量产还比较远。
第二种方法是冷冻液化，让氢气在零下２５３摄氏度以下变成液体。上世纪８０年代，美国航天飞机使用的燃料液氢，就是采用冷冻法制成的。这一方法的缺点，是制冷需要耗费大量电能。而且，制成的液氢无法长期保存。
这两种方法制备的，均为纯态液氢。在运输上，需要采用专用的“鱼雷管车”。而鱼雷管车也存在缺点，一辆鱼雷管车，拉十来个管子，只能运输不到３００公斤氢气，而且充满一个鱼雷管，就要花费六七个小时，时间太长，难以规模化复制。钢瓶内的压力达到２００个大气压，不能进入市区。此外，这种鱼雷管车特别贵，租一天就要１０００元，成本太高。
氢油：氢能储运的另一条路径
氢气储运，还有第三种方法：吸附法。
程寒松介绍，这种方法将氢元素“粘”在某种材料中，不需要压力和冷冻，常温常压就能存储。
“金属材料，如钛铁合金、镁铝合金都可以形成氢化物。但这些材料是固体，吸附量有限。”程寒松介绍，业内数家企业已研发出“液体吸附法”。
第一类是以日本Ｃｈｉｙｏｄａ公司为代表，用苯或者甲苯作为吸附载体。“苯或者甲苯是非常强的吸附剂，一般要采用４００摄氏度以上的温度，加入大量贵金属作催化剂。”
第二类是以德国Ｈｙｄｒｏｇｅｎｉｏｕｓ公司为代表，使用二芐基甲苯作载体。这种方法脱氢温度在３２０－３５０摄氏度，但是需要贵金属铂作为催化剂，铂在地球含量稀少。
第三类，是以程寒松创立的武汉氢阳公司为代表，利用有机不饱和化合物（储油）吸附氢气，生成烷烃类化合物（氢油）。这是一种较弱的化学吸附，可逆性较好，２００摄氏度的温度下，就可以脱氢，且纯度较高。
在加氢工厂，储油吸收氢气变成氢油；在行驶过程中，氢油中的氢被释放出来，又变回了储油，循环利用。释放出的氢气与氧气在燃料电池中发生电化学反应，变成电能，这一过程中，只产生水，没有污染。
“氢油”技术，在高压、低温之外，开辟了氢能储运的“第三条道路”，解决了常温常压下氢能储运的世界性难题，且容易推广，没有安全和基础设施的问题。
氢油可用普通罐车运输，不但可以进入市区，且运输成本仅为高压氢成本的１／４左右。
加氢：氢油加注站成本仅为高压加氢站１／５０
氢能要最终抵达用户，离不开加氢站。４５０－９００个大气压的加氢站，让人们“谈氢色变”。
国际氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强介绍，加氢站是制约氢能产业发展的关键。加氢站怎么批，怎么建，当前全国都还缺乏经验。
目前，国内在建的加氢站有８座。今年６月１１日，湖北首座固定式加氢站已在武汉经济技术开发区破土动工。
这些加氢站大部分都建在郊区，除了对安全的顾虑之外，鱼雷管车无法进入市区也是重要原因。加氢难，打击了企业、个人购买氢能汽车的积极性。
“氢油”的加油装置，与现有加油站并无太大区别。只不过，氢油站有两个泵，一个往里加，把“氢油”加进车里，一个往外抽，把“储油”抽出来再利用。
在成本上，氢油加注站只有高压加氢站的１／５０。据悉，在国内，建设一个高压加氢站需要投资１０００万元－１５００万元，且只能容纳约５００公斤氢气，成本很高，而一个氢油加注站的建设成本在３０万元左右，成本低得多，并且可以与现有汽柴油站并站，无须新建。
专家认为，氢能源的爆发期将会来得很快，快到不可想象。当前，大批能源公司，比如中节能、华能、南方电网、国网等，都在布局抢占氢能产业先机。
“氢取之不尽，用不之竭，用完了以后又变成水，并不会消失，是最好的能源载体。未来的经济将建立在氢能的基础上，正如现在全球经济都建立在石油的基础上一样，经济价值是无可估量的。”程寒松表示。
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