横向对比看:氢能源具有多方面优势。从不同能源的功率密度和用于发电时的建设成本方面考虑,氢能源都具有优势。从物质能量密度角度看,氢能源高于汽油、柴油和天然气。美国能源局数据显示,氢气功率密度几乎是其他化石燃料的3倍多。从发电建设成本来讲,氢能源发电建设成本最低。EIA数据显示,氢气发电建设成本仅580美元/KW,在风能、天然气、光伏、石油、生物质能发电等众多方式中成本最低。
氢能源应用阻碍:分布式应用场景综合成本高与加氢难。虽然氢气在理论层面相较于其他能源具有功率密度优势,且用于发电时建设成本较低,但是这仅考虑了发电时利用氢能源的模式。氢能源大范围推广使用离不开分布式使用场景,当应用场景发生变化时,氢能源使用需要考虑的影响因素就变得更为复杂。
产业化现状:尚处于导入期,需要政策支持。国际汽车制造商协会数据显示,2017年全球销售乘用车接近0.71亿辆,而势银智库数据显示2017年全球FCV(燃料电池汽车)销量3260辆(燃料电池汽车大多使用氢能源作为燃料,极少数使用其他燃料,在此暂且先认为这些FCV都使用了氢气做燃料),氢能源在汽车领域渗透率不过0.0046%,在汽车应用领域氢能源产业化尚处于导入期。
目前全球范围内,氢能源分布式应用主要是通过燃料电池。氢能源利用可以通过热机(通过利用内能做功的机械)也可以通过燃料电池,通过热机利用氢气的原理是:燃料在燃烧室内燃烧,气体膨胀推动传动装臵,实现机械驱动。另一种利用方式就是通过燃料电池的形式,氢气不直接燃烧,先分解成原子,再分解成质子和电子,电子通过外电路产生电流做功。
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