钜大LARGE | 点击量：625次 | 2021年12月16日
氢能将成为未来全球运输行业的重要能源
欧洲石油巨头壳牌公司委托的一份最新报告称，氢气将成为全球公路货运的主要能源。电气化是小型运输车辆最经济、最环保的解决方案。
这项由全球会计师事务所德勤（Deloitte）代表壳牌进行的研究，对22个不同国家的158名公路货运行业高管进行了调查。在被问到的人中，70%的人将脱碳列为他们企业最关心的三个问题。
许多接受采访的参与者说，他们预计氢在5到10年内就可以在商业上可行。
壳牌公司部门和脱碳副总裁卡洛斯·莫雷尔（CarlosMaurer）在一份声明中说：“我们相信，一旦实现规模化生产，氢气将可能成为重型和长程中型车实现净零排放的更具成本效益和可行性的途径，而电动汽车也将为轻型和短途中型车提供同样的途径。壳牌已经开始采取措施向客户提供这些能源解决方案，我们正在与其他公司合作，以扩大这些努力。”
这一发现似乎得到了该行业企业行动的支持。欧洲主要卡车制造商已将柴油发动机淘汰的目标日期从2050年加快到2040年。氢气和电气化是低碳技术的选择。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
报告说，生物燃料应该围绕现有的基础设施迅速商业化，但最终“不能在那些可能破坏零排放解决方案部署的地方”
生物燃料现在怎么办？
所有这些都对生物燃料的长期前景提出了质疑。菜籽油制成的生物柴油或玉米制成的乙醇等燃料一度被视为未来低碳运输的顶点。2011年，国际能源机构预测，到2050年，生物燃料可能占全球运输燃料的27%。
氢甚至没有被纳入推动运输部门可再生能源需求的主要政策。欧盟的可再生能源指令提出了到2020年可再生能源占能源总需求20%的措施。直到该政策在2018年重新制定，到2030年达到32%的目标，氢气才被加入。运输燃料的目标是到2030年达到14%。
然而，现在的现实是，生物燃料更有可能在短期内发挥最大的作用，而对零碳燃料的长期追逐已经过去。
伍德麦肯齐（WoodMackenzie）欧洲、中东、非洲、俄罗斯和里海地区炼油和石油产品团队的研究总监戈登•麦克马纳斯（GordonMcManus）在接受采访时表示：“最初有人大肆炒作，后来事情又平静了下来，（然后）在过去18个月里，人们产生了巨大的兴趣。”
麦克马纳斯说，由于炼油经济对更多传统产品不利，加上碳减排的雄心越来越坚定，许多炼油厂已经开始转向生产生物燃料。
生物燃料的潜在原料是有限的。欧盟制定了严格的规定，防止超过7%的粮食作物被用作生物燃料原料，为其潜在增长设定了上限。
“生物燃料只可能供应一部分市场，”麦克马纳斯说它们在短期内非常好，因为它们可以与现有的基础设施和车辆互换。但你很难在全球范围内使用100%的生物燃料。
麦克马纳斯指出，生物燃料的前景还与两个大宗商品市场有关：石油价格和植物油等原料的价格。
目前，常规柴油的价格约为每吨600美元，而菜籽油制备的生物柴油价格约为1000美元。麦克马纳斯说，由于炼油工艺背后的技术已经很成熟，因此几乎没有更多的降低成本的空间。
他说，尽管如此，在其他运输终端市场，生物燃料仍占据着强大的优势。生物燃料作为传统海洋和使用的燃料，可以立即节省碳。他说，随着生物燃料行业的脱碳，一家航运公司希望在今天推出一艘需要运营几十年的船只，将被吸引转向生物燃料，而无需进一步投资。
麦克马纳斯说：“许多不同的行业都对这一问题感兴趣。当我们面对这些原料限制时，我们面临的挑战是，最终，我们定会解决能源危机。”
氢燃料电池在运输业中的应用
氢燃料可能仅在汽车领域引起轰动，但在重型运输行业的未来，氢燃料被誉为未来的燃料。
尽管仅处于起步阶段，但各国政府和供应商都在致力于清洁，经济和安全地生产和分配氢，以广泛用于氢燃料电池电动汽车（称为FCEV）。
但是，在研究氢如何改变重型运输行业之前，我们需要了解氢的来源，以及如何将其用于具有零排放的零排放燃料，其优势尚待克服。
氢从哪里来？
氢是地球上最丰富的元素，但很少以孤立的形式被发现。取而代之的是，它通常作为其他元素的一部分被发现，例如在水（H2O），碳氢化合物（例如甲烷，CH4）和其他有机物中。
因此，要分离氢，需要通过化学，太阳能驱动和生物过程将其提取。
如今，在蒸汽重整的化学过程中，天然气产生的氢气比例最高（超过95％）。
请注意，在炼油厂中，所产生的氢的85％用于从汽油中去除硫。
但是，最有趣的是，氢气也可以从可再生资源中产生。使用沼气，即从生物质获得的气态甲烷，或使用太阳能或风能产生的电能进行电解。这将大大减少制氢产生的二氧化碳排放量。
正在开发这些各种技术，旨在提供较低的成本和更大的数量，以与使用天然气的氢气生产竞争。
通过蒸汽重整生产氢气
蒸汽重整是高温过程，其中蒸汽与碳氢化合物燃料（化石燃料）反应生成氢。最常见的天然气是所用的碳氢燃料，但是，还有柴油，气化煤，气化生物质和可再生液体燃料。
电解制氢
电解过程是利用氢分子的能量将水在电解器中分解为氧气和氢气的过程，以分裂水分子的键。
通过生物质制氢
在生物质转化中，诸如细菌和微藻类之类的微生物分解诸如生物质或废水之类的有机物质以产生氢。
氢燃料电池
你们中的某些人可能已经知道，自1950年代以来，液态氢就一直被用来将火箭送入太空，但是氢燃料电池使它离家更近了。
氢燃料电池通过将氢与氧结合来发电。
来自FCEV内建的一个或多个储罐的氢气与来自环境空气的氧气发生反应，穿过电化学电池，产生电，水和热量。
电力为电动机供电，水和热量作为水蒸气从排气管中排出，是唯一的副产物。
不会像我们目前的汽油或柴油内燃机那样产生二氧化碳（CO2）或任何其他有害排放物。FCEV的唯一排放物是水蒸气，因此可以将其视为零排放车辆。
从这个意义上讲，燃料电池与电池驱动的汽车，电动汽车（EV）非常相似。它们都将化学反应产生的能量转换为电能。但是，不同之处在于，氢燃料电池永远不会像电池那样失去电荷-它所需要的只是不断供应氢以产生电能。幸运的是，氢是世界上最丰富的元素。
氢燃料电池vs电动vs燃烧
氢燃料电池汽车的前景包括：清洁的燃料，无有害废气排放，具有与电动汽车相同的性能和扭矩，比电动汽车行驶里程更大，加油时间更短。
电动汽车（EV）由电动机供电，电动机从可充电电池或其他便携式电源中汲取电流，例如FCEV，它们也是零排放的，但是，EV的行驶距离较短，加油时间更长（在这种情况下为充电）。
氢气和电动汽车都具有零排放，但是两者的制造过程仍会产生二氧化碳。
为什么氢气不更流行用作燃料？
可以说，阻止氢燃料电池汽车普及的最常见问题是越来越多的电动汽车成为绿色优先替代品。同比增长37％。
电动汽车正在获得大量投资，而氢能的利用却很少，这会产生连锁反应，从而阻止氢成为更可行的选择。成本仍然非常高，所需的基础架构仍然保持不变。
没有从生产，运输，基础设施到氢经济的大量投资，氢燃料汽车的吸收就无法竞争。然后发生的情况是22事故-没有地方给您的汽车加油，您不会购买一辆，而没有购买一辆，就没有理由建立加油站……
不仅如此，氢燃料汽车还存在另一个明显的问题，但值得庆幸的是，这是可以解决的问题。生产燃料电池中所用氢的当前条件。
用天然气生产氢气时，过程中仍然涉及有害排放物，增加了碳足迹并抵消了零尾气排放所取得的进展。
但是，如果制氢过程使用风能和太阳能等可再生能源进行电解，则会产生中性碳足迹，有害排放量将大大减少。
重型运输中的氢燃料
尽管氢在汽车工业中尚未（尚未）起飞，但大多数制造商正在理解氢燃料在重型运输工业中具有使商用车更环保的潜力。
如您所知，欧盟已强制要求从2025年起，重型车辆的二氧化碳排放量将受到严格限制-从2025年起，要求将其排放量减少15％，到2030年，其排放量将减少30％。
大型卡车占重型车辆二氧化碳排放总量的65-70％。
这部分归因于拉重物所需的动力以及这些车辆可以覆盖的距离。
因此，在这种情况下，氢燃料电池比电动汽车在经济上更可行，这主要是由于在给电动汽车充电的过程中，为FCEV加油所花费的时间。停工造成了金钱损失，卡车在收费时连续数小时处于停工状态，而加油时间却很少，这显然是赢家。
不仅如此，卡车驾驶室中还有足够的可用空间，氢的高能量密度使其特别适合于重型运输车辆。
一公斤氢气的能量密度与一加仑柴油相同。
根据《能源转型展望报告》，预计到2050年，将有5-13％的重型货车使用氢燃料电池供电。
