氢能比石油能量大3倍！氢能未来的厉害之处还有什么？
欧盟与中国展开“氢能战争”终极目的是什么？
根据环球时报报道，欧盟在未来25年将在清洁能源上投入4700亿欧元，其中氢能利用领域是重点，而最大的竞争对手就是中国。
德国《焦点》周刊11月5日报道称，在巨大的未来清洁能源市场中欧洲将同中国竞争领先地位，而美国对这一能源迭代趋势“已经睡过头了”。
报道称，在未来，如不能解决氢能利用问题，任何工业化国家都无法实现其气候目标。欧盟已经于今年夏季推出“氢能战略”：至2024年，欧盟将建造一批单个功率达100兆瓦的可再生氢电解设备，全欧洲年产量将超过100万吨；2030年将建成多个“氢谷”产业中心年产量增加十倍；2050年将加大新能源在钢铁和物流等行业的应用。
据欧盟委员会的说法，目前使用化石燃料生产的氢气每公斤成本为1.50欧元，而用太阳能和风能生产的价格为5.50欧元。欧盟计划最早在2030年，两种氢气生产成本将相同。
欧盟方面表示，只有中国才是真正的竞争者。中国计划在2060年实现碳中和。氢气在其中起着重要作用。为迎接中国挑战，欧盟已成立“欧洲清洁氢联盟”，成员包括德国的蒂森克虏伯、西门子，挪威的Nel、荷兰皇家壳牌以及空客等。
到2050年全球氢工业的年营业额将达到7000亿美元。挪威分析公司里斯塔德能源专家法鲁吉欧认为，中欧之间这场“氢能战争”最终不会有输家，中欧将在竞争中相互促进。
什么是氢能？
所谓氢能，是氢在物理与化学变化过程中释放的能量。氢能是氢的化学能，氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，属于二次能源。工业上生产氢的方式很多，常见的有水电解制氢、煤炭气化制氢、重油及天然气水蒸气催化转化制氢等，但这些制氢反应消耗的能量都大于其产生的能量。
氢能突出优点有哪些？
氢能燃烧热值很高，燃烧同等质量的氢所产生的热量，大约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍，锂电池的130倍。氢燃烧后的产物是水，水是世界上最干净的能源。资源十分丰富，氢气可由水制取，而水是地球上最为丰富的资源，因此，可以达到自然物质的循环利用、从而达到经济的可持续发展。
为什么要把氢能作为战略性能源呢？
人类对于煤炭、石油、天然气等化石燃料消耗量的不断增加，使得寻找新能源及替代能源已迫在眉睫，由于石油、天然气、煤炭等都属于不可再生资源，并且地球上存量有限，人类生存面临着危机。
世界能源危机是人类过度使用石化能源造成的短缺。如果现在不未雨绸缪，及时改变能源消费结构，未来发生能源危机是不可避免的事情。
据石油Link报道，来自中石油的数据，全球其它地区常规石油可采资源量为5846亿吨，其中已采石油量为1323亿吨，采出程度仅有22.6%。非常规石油可采资源量为4209.4亿吨，目前仅处于初级开采阶段。
据国土资源部发布的数据，中国常规石油可采资源量为301亿吨。而中国的非常规石油目前勘探程度较低，可采储量尚不明确，目前也没有大规模开采。
据保守计算，全球剩余的石油可采资源量约为9000亿吨。按照2016年全球43.6亿吨的年产量估算，全球石油还可开采约200年时间。
在煤炭方面，煤炭是全球最丰富的化石资源，也是分布地域最广的化石燃料。据世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资源量达48400亿吨标准煤，占世界化石燃料可采资源量的66.8%，可供人类开采约200年；但是，煤炭也是世界上开采国家最多、消耗量最大的化石能源，目前全球有60多个国家进行了规模性开采，煤炭开采增长很快，现已超过了石油和天然气。
世界各国的需求量不断增长，使煤炭的开采量也越来越大。国际能源机构在2011年发表的《2011年世界能源展望》中称，到2035年时，煤炭消费会再增加65%，超过石油成为全球能源比重最大的燃料。
在天然气方面，从2006年年底探明的天然气储量来看，世界天然气为179.83万亿立方米，按全球开采的速度，世界天然气还可提供65.1年的开采。世界天然气储量主要集中在中东地区和俄罗斯。中东现剩余储量为74.1万亿立方米，占世界的40.1%。俄罗斯剩余储量为47.82万亿立方米，占世界储量的26.6%。
然而，随着世界各国经济的增长，特别是发展中国家对天然气需求的增长，天然气供给的形势也不容乐观。地球上的石油资源是有限的，用一点就少一点。
在石油方面，据美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量已不足20000亿桶，可供人类开采的时间也只有95年时间左右。有悲观者认为，按照2009年的年开采速度计算，石油储量只能供人类开采45年左右，石油一旦出现供给短缺，势必会导致经济危机。
迄今为止，世界上共发生了3次石油危机，分别为1973年、1979年和1990年。
1973年爆发的石油危机产生了二战之后最严重的全球经济危机。1973年，国际石油价格由每桶3美元涨至11美元，持续三年的石油危机对发达国家的经济造成了严重的冲击，比如美国的工业生产下降了14%，日本下降了20%以上，所有的工业化国家的经济增长都明显减慢。
1978年爆发的石油危机，使全球石油产量受到影响，即从每天580万桶骤降到100万桶以下。石油产量的剧减，让油价由1979年的每桶13美元上升到34美元。1990年爆发的石油危机使伊拉克的原油供应中断，国际油价上升至42美元的高点。美国及英国经济加速陷入衰退，全球GDP增长率在1991年就跌破了2%。
为什么氢能是极佳的替代能源？
氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态，假如加压数百个大气压，即可得到金属氢。相对煤、石油天然气等石化能源，氢属于二次合成能源，是不能直接从地下和海洋中开采的。
上面说过，氢能是除核燃料外，发热值在所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，是人类常用的汽油发热值的3倍。不但燃点高，而且燃烧速度快，重要的是，燃烧后除生成水和少量氮化氢外不会产生有害气体和物质，属于清洁能源。
氢的用途十分广泛，不但可以通过燃烧产生热能，让热力发动机产生机械功，又可用于燃料电池，或者转换成固态氢用作结构材料。因此氢能在航天航空、地面交通和汽车行业拥有十分广阔的应用前景。
相对于煤炭及石化资源，氢能拥有如此多的优点，氢能由此被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。
中国也被国际上公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。
氢燃料电池技术，被国际上普遍认为是依靠氢能解决人类能源危机的终极方案。特别是能源需求日益紧张的今天，新能源汽车的发展迫在眉睫。氢能作为汽车动力应是最佳选择。中国在燃料电池发动机关键技术方面，一直处于全球领先的水平。
发达国家氢能利用状况是怎样的？
一、德国。德国在氢能方面的推广应用始终走在欧洲前列，在燃料电池车、通信基站、家庭热电联电站、加氢站等方面都有非常好的应用。德国在2015年成立了H2Mobility企业，目的是为燃料电池车在全国打造氢基础设施，将为燃料电池车在德国的发展提供良好环境。
二、美国。美国目前拥有Air Products、Praxair等全球先进的气体公司，且有技术领先的小规模电解水制氢公司，同时还掌握着液氢储气罐、储氢箱等核心技术。在液氢方面，美国在液氢生产规模、液氢产量、价格方面都具有绝对优势。
在北美地区，分布着68座加氢站，仅一座位于加拿大，其余全部分布在美国，加州地区集中度是最高的。美国燃料电池汽车液氢使用量非常的高，全年液氢市场需求量的14%都被用于燃料电池车。
三、日本。日本是资源匮乏国家，日本始终积极探索寻找石化之外的替代能源，日本政府对氢能和燃料电池的推广力度在全球范围内都是最大的。值得一提的是，日本在家庭用燃料电池热电联供固定电站和燃料电池汽车商业化运作方面都是最成功的。
四、韩国。韩国在氢能和燃料电池领域也有非常大的战略野心，但技术实力比欧美日稍差一筹。比如以现代汽车企业为依托，韩国政府未来五年内用于氢燃料电池以及加氢站的补贴将达到20亿欧元，并且韩国的目标是到2022年为15000辆燃料电池汽车和1000辆氢气公交车提供资金。
中国氢能战略性远景规划
中国石油对外依存度比较大，严重影响了我国的能源安全。中国在2012原油消费量仅47608万吨，进口依赖度达56.93%; 到了2018年为64838万吨，进口依赖度也上升到72.21%。因此，中国急需寻找原油的替代能源，氢能是目前最好的替代目标。而氢能源的制取方式多样，可以与可再生能源结合，拓宽可再生能源的利用方式，因此，发展氢能源行业解决中国能源短缺刻不容缓。
2019年6月，中国氢能联盟发布《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，提出了氢能将成为中国能源体系重要组成部分，预计到2050年氢能在中国能源体系的占比约为10%，氢气需求量接近6000万吨，年经济产值超过10万亿元。全国加氢站达到10000座以上，交通运输、工业等领域将实现氢能普及应用，燃料电池车产量达到520万辆/年，固定式发电装置2万台套 /年，燃料电池系统产能550万台套/年。
在氢能产业方面，我国部分技术已处于国际领先地位，比如光催化和生物质制氢。但某些方面与国际先进水平仍然存在差距明显，比如储氢环节，车载储氢罐和碳纤维目前仍存在很大的瓶颈。特别是我国在液氢储运技术方面比较薄弱。在加氢站环节，氢气压缩机和加氢机技术与国外差距较大。
值得一提的是，2019年的《政府工作报告》提到“稳定汽车消费，继续执行新能源汽车购置优惠政策，推动充电、加氢等设施建设”。可见，国家在战略层面上已经高度重视氢能的开发利用。
统计显示，目前国际制氢年产量6300万吨左右，中国每年产氢约2200万吨，占世界氢产量的三分之一，成为世界第一产氢大国。
比如上海提出到2025年建成加氢站50座，乘用车不少于2万辆，其他车不少于1万辆。佛山计划今年投入使用10座加氢站，力争实现1000辆氢能公交车示范运营目标；武汉计划到2020年建设5座至20座加氢站，燃料电池车示范运行规模达到2000辆至3000辆。
中国氢能联盟专家委员会专家认为，燃料电池仍有性能提升创新的空间，比如新型纳米催化剂的研制需要提速，膜电极性能的提升和电堆的创新等都需要持续推进。燃料电池的创新非常关键，我国的前期积累少，追赶的难度大，要争取通过创新推进燃料电池发展。
如果我国几年内不能建立起燃料电池关键材料和部件的批量生产线，完全依靠进口，发展到一定程度，必然会出现“卡脖子”问题。
我国燃料电池系统使用的70MPa氢瓶依赖进口，空压机和氢气循环泵也在研发和试生产阶段。因此，应加大硏发投入，尽快实现批量生产，大幅降低电池系统成本。
除在氢燃料电池汽车领域优势突出以外，燃料电池在储能、发电等行业也具有发展空间。专家预计，到2030年中国将成为世界最大的氢能与燃料电池市场；到2040年，氢能或将支撑中国10%的能源需求。
中国与欧洲在氢能大国地位上的竞争
为了超越中国，实现气候中立国的目标，欧洲发起了大规模的绿色氢能运动，通过此运动可以降低工业和航空业的碳排放，并获得出口机会。但把绿色氢能作为实现“净零”排放的关键，假如不解决价格高昂问题，这项技术不可能在全得到球推广。
研究服务机构Bloomberg NEF的工业脱碳负责人Kobad Bhavnagr说：“欧洲和中国之间在氢能技术方面的竞争，对启动全球氢能经济至关重要。因为这将降低技术成本，在碳减排中发挥关键作用。”欧洲和中国之间的商业竞争，可能使氢能的价格被拉下来。
绿色氢能仍然比传统的化石燃料氢更昂贵，原因是制造氢能的设备很贵。并且耗费大量的电力成本。
欧盟委员会副主席兼欧盟气候专员弗朗斯·蒂默曼斯（Frans Timmermans）在7月初介绍欧盟氢战略时说：“鉴于欧洲的技术、经济和政策状况，欧盟已经朝着全球领先方向发展。”绿色氢能已经成为“全世界，特别是欧洲新能源的摇滚明星。”
欧洲各国政府和产业界经常将中国列为欧盟在氢能方面最重要的竞争对手。
欧洲氢能商业协会的乔尔戈·查茨马尔卡基（JorgoChatzimarkakis）说，“他们正在努力追赶，而且大概只落后我们2-3年。我们仍处于领先地位，但中国正在挑战这一地位。”
德国经济部长彼得·阿尔特迈尔（Peter Altmaier）也表示，德国必须击败亚洲国家，才能在这项技术上取得全球领先地位，并以中国为例。“我们的目标很明确，希望德国成为全球氢能技术第一大国。”
世界能源理事会估计，在本世纪中叶，对绿色合成燃料的需求可能相当于全球原油需求的50%左右。
欧盟希望大力发展氢能行业。到本世纪中叶，该行业将为该地区提供多达100万个就业岗位。他预计，仅在欧元区，累计投资就将达到1800亿至4700亿欧元。未来几年，清洁技术将成为全球经济增长的引擎。
在欧盟内部，德国一直是绿色氢能倡导者。德国拥有强大的电解槽制造商，如西门子、蒂森克虏伯、太阳火等。
欧盟希望，到2024年实现至少6GW的可再生电解槽产能，能生产多达100万吨的可再生氢。相当于利用六个大型发电站的全部发电量来制造氢气。到2030年，欧盟的目标是生产1000万吨，电解槽总产能达到40GW。德国的国家战略是，到2030年达到5GW。
在制氢设备低成本制造方面，中国制造商领先欧洲，中国目前的电解槽成本仅为欧洲的很小一部分。
在很早以前，德国曾经是世界上最大的太阳能电池板市场和技术先驱，但价格更便宜的中国太阳能光伏组件进入市场后，这些产品被大幅削减，德国产业崩溃，导致数万人失业，德国主要厂商如Q-Cells、Solon、Conergy和Solar World也纷纷倒闭。
中国的氢能产业将深远地影响与欧洲绿色氢能的竞争。
中国氢能联盟在2019年出版的白皮书中预测，到本世纪中叶，大部分氢气生产将从化石燃料转向可再生能源。
中国是世界上最大的氢气生产国，每年产量2200万吨，相当于世界总产量的三分之一。但大部分氢气来自煤炭，据美国清洁技术集团的一份报告称，中国有近1000家在运煤气化装置，占中国煤炭总消费量的5%。
在中国，与绿色氢气相比，用煤制造的氢气更便宜。
中国目前在燃料电池用的电催化剂、扩散层用碳纸、质子交换膜等应用基础研究的样品测试已达到国际水平，但没有建立生产线不能提供批量产品，而且装车用的电堆关键材料也依赖进口。
此外，燃料电池系统使用的70MPa氢瓶依赖进口，空压机和氢气循环泵也在研发和试产阶段。因此，应加大硏发，尽快实现批量生产，大幅度降低电池系统成本。为促进关键材料和部件的批量生产，也应加快相关标准的制定。
未来尽快完善产业链，关键材料自主生产，是降低电堆成本的需要，也是燃料电池车大规模商业化的需要。
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