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近日，南阳神车“加水跑”的消息刷爆了网络。微能网上周也发表了一篇文章(神奇|水氢发动机骗局再现。市委书记被忽悠了！)嘲讽了这种违背物理学常识的说法。

图片：《南阳日报》电子版

本周这款车的制氢技术来源是——。官网给出的湖北工业大学专利技术的化学方程式为：

湖北工业大学官网化学方程式

如图，这项技术的本质是铝氢。同时，这项技术的R&D团队也解释了这项氢能生产技术的经济来源。3354反应产生的氢氧化铝具有一定的经济价值，可以回收利用以平衡铝材的高价。《南阳日报》关于“可以带水跑”的说法是不实报道。

但有些人对这种解释充耳不闻，直接把这个反应的铝成本和电解制氢的电成本相提并论，继续取笑。

在这篇文章中，笔者了解到，仅从原材料的角度来看，氢能的成本是非常片面的，氢能利用的最大难点(成本)在于储存和运输。湖北工业大学提供的铝氢技术原则上可以用在燃油车上，跳过了氢能源的储存和运输，这大概是这项技术最大的价值。我们不能说这项技术在经济上可行，但至少在技术上是合理的。

根据氢能源链的成本

我给你简单介绍一下。

(1)制氢的成本

中国作为全球最大的氢气生产国，产能超过2000万吨/年。煤、天然气、石油等化石燃料产生的氢气约占70%，工业副产气体产生的氢气约占30%，电解水不到1%。中国有巨大的制氢潜力。煤和天然气制氢几乎不受资源限制。焦炭、氯碱、甲醇、合成氨等副产氢气产能也超过1000万吨。2018年全国可再生能源垃圾1023亿千瓦时，理论制氢潜力达到186万吨。

在各种制氢技术中，化石燃料制氢技术具有技术成熟、成本低廉的优势，但也面临着碳排放高、气体杂质含量高等问题。我国煤制氢技术成熟，已商业化，成本优势明显(0.8 ~ 1.2元/标立方米)，适合大规模制氢。此外，我国煤炭资源丰富，煤制氢是目前我国主要的制氢方式。天然气制氢成本受原料价格影响较大，综合成本略高于煤炭(0.8 ~ 1.5元/标立方米)。主要适用于大规模制氢，但也存在碳排放问题。同时，我国天然气严重依赖进口，原料相对难以保证。虽然未来的碳捕集技术有望解决CO2排放问题，但也会增加制氢成本。此外，化石燃料制氢技术产生的气体中有许多杂质。如果要应用到燃料电池上，需要进一步净化，会增加净化成本。

工业副产氢气的提纯工艺虽然相对复杂，但具有技术成熟、成本低廉、环境相对友好等优点，有望在不久的将来成为高纯氢气的重要来源。工业副产氢气制氢是指以含氢工业尾气为原料制氢的生产方式。工业含氢尾气主要包括焦炉气、氯碱副产气、炼厂干气、合成甲醇和氨弛放气等。一般用于回炉燃烧或化工生产等。利用效率低，盈余比例高。目前，利用变压吸附技术从焦炉煤气和氯碱尾气中制氢已得到推广应用，氢气提纯成本为o

电解水制氢技术成熟，纯度高，环境友好，但制氢成本高。电解水制氢主要包括碱性电解水、固体质子交换膜电解水(SPE)和固体氧化物电解水(SOEC)。中国的碱性水电解技术早已成熟，是目前最成熟的制氢方法，但成本仍然较高。目前生产1立方米氢气大约需要5 ~ 5.5度电。即使用低谷电制氢(电价为0.25元/千瓦时)，加上电以外的固定成本(约0.5元/立方米)，目前制氢的综合成本至少在1.7元/立方米。SPE技术在国外已经进入市场导入阶段，但和SOEC技术一样，在国内还处于研发阶段。与碱性电解水制氢技术相比，SPE制氢设备价格高出数倍，但具有快速响应负荷变化的特点，更适合可再生能源发电的间歇性、波动性和随机性特点。在设备成本降低后，有望成为未来更有前途的电解水制氢技术。总的来说，电解水制氢灵活性高、成本高的特点决定了它更适合分布式场景下的现场制氢。

(2)储存和运输费用

高压储氢是目前储氢的主要方式，具有容器结构简单、能耗低、充放电速度快等优点。根据氢气的不同状态和技术发展的不同阶段，国内外氢气的储运方式可分为三类：一是压缩气体储存技术，这是目前国内外最成熟的技术。根据氢气压力等级不同，可分为低压、中压、高压三类。其中，低压储罐一般用于就地储存，通常为15 MPa低压储罐；中压储罐通常储存压力为16 MPa ~ 45 MPa，可用于加氢站或其他对空间要求严格的场景中的固定储氢；国内高压储罐最高设计压力为98 MPa，主要用于加氢站的固定储氢。

车载储氢，目前常用的储氢罐压力有35 MPa和70 MPa。70 MPa车载储氢技术在国际上比较成熟，已经应用到乘用车上，并且已经商业化。目前国内普遍使用35 MPa车载储氢罐，70 MPa车载储氢罐没有标准。第二，国外已经推广应用的液氢技术，国内只用于航天领域。液氢储罐的优点是储氢密度高，每立方米液氢储罐可储存70公斤氢气(90 MPa高压气态氢储罐可储存47公斤氢气)。但液氢液化的能耗较高，相当于每千克氢气消耗约13千瓦时，外部侵入热量每天会造成约1%的蒸发损失。第三，固体储氢和有机液体储氢材料技术，国内外都还处于研发阶段。固态储氢是指各种类型的储氢合金或金属氢化物吸附储氢。这种储氢材料体积小，所以体积储氢密度高，压力低，使用安全。但要实现固态储氢技术的应用，还需要进一步提高质量储氢密度，降低放氢温度，延长使用寿命。有机储氢一般具有储氢密度高、运输方便等优点。如果能在降低放氢温度和能耗方面取得突破性进展，有望推广应用。

氢气输送技术主要包括高压气体输送、管道氢气输送和液氢输送。高压氢气输送技术将氢气加压至20 MPa至40 MPa左右，装入大容积气瓶组，由长管拖车从制氢厂输送至用户或氢气站。通常，每辆长管拖车装载约300 ~ 500公斤氢气。由于拖车运输的氢气重量仅占运输总重量的1% ~ 2%，运输效率较低。因此，高压气态氢输送技术适用于输送距离短(小于150公里)、输送能力低的场合。目前国内加氢站使用长管拖车运输国外氢气。管道运输适用于大规模、长距离的氢气运输，可以有效降低运输成本。随着氢能产业的快速发展，新型氢气管网可以满足对氢气的巨大需求，是大规模长距离氢气输送的发展趋势。液氢运输是指将液氢包装在一个特殊的低温绝热罐中，压力通常为0.6兆帕，通过卡车、机车和船舶运输。每辆车液氢装载量超过2000公斤，经济运输距离超过500公里，具有氢气运输量大、运输距离远的优点。但制备液氢的能耗较高，液氢在储存和运输过程中有一定的蒸发损失。液体输送技术已经成熟，在国外的应用已经达到一定的规模。但由于国内缺乏相关法规和标准，暂时没有液氢卡车罐车，只有液氢铁路罐车。

综上所述，氢气储运方式的选择应根据需求和运输距离综合考虑：燃气长管拖车运输适用于短途和300kg/天需求的加氢站，目前高压储氢罐拖车运输100km的储运成本为20元/kg，约占终端氢气销售价格的50%；液体储运适用于需求500kg/天以上的长途运输和加氢站；该管道适用于需求量大于1000kg/天的加氢站。固体储氢材料和有机液态储氢是储氢和储氢的重要研究方向，目前处于研发或小规模示范应用阶段。

(3)填充成本

加氢站运营成本主要包括氢气采购、运输、储氢、加氢站能耗和人员成本等。加氢站储气系统的储氢容器和压力是其主要技术指标。目前35 MPa加氢站高压储氢罐的工作压力为45 MPa。7MPa加氢站高压储氢罐的工作压力为87.5 MPa。目前由于加氢站数量少，各种成本无法形成行业标准。以国内某示范项目为例，其45 MPa、300标准立方米/小时压缩机造价为60万元，45 MPa和25 MPa储氢瓶造价分别为50万元和10万元，35 MPa储氢机造价为65万元，长罐拖车造价为120万元。除了管束、监控、站内制氢等其他外围费用，储氢站(4台压缩机 4个储氢瓶)是综合的。

目前国内在规划和建设的加氢站有20多个，大部分加氢能力在400kg/天以下，是示范加氢站。以400kg/天的加氢站为例，如果车载储氢量为4 kg，可以服务100辆车；公交客车百公里耗氢量按8 kg计算，车载储氢量25 kg，可服务16辆公交客车。与单个g相比

氢燃料电池的组合具有明显的优势。首先是排放问题。使用氢能时，与燃料电池发生反应，排出的唯一物质是水，100%满足国际环保排放需求。灌装速度快也是其主要优势之一。根据氢能厂商给出的数据，加满一个100L的储氢罐只需要两分钟。从加注速度上来说，已经可以和传统的燃油加注速度相媲美，在能量加注速度上超越了目前的纯电动卡车。

续航里程一直是纯电动卡车的难题，但是氢能源燃料电池的结合可以很好的解决续航里程问题。这个还是要看氢能的填充速度。换句话说，氢能汽车的未来其实和现在的燃油汽车是一样的，只是填充能源从燃油变成了氢能。

首先是燃料电池的寿命，这是困扰全球所有燃料电池企业的大问题。目前即使是本田新一代燃料电池系统的寿命也只有5000小时，差不多200天。对于重型卡车来说，寿命如此之短的燃料电池是无法满足日常使用需求的。同时，短暂的寿命注定需要高频率的更换燃料电池，这对于普通用户来说简直不可想象。

据了解，在乘用车氢瓶内储存一公斤氢气的成本约为1000美元。因为氢气需要很大的压力才能压缩，氢气瓶的压力一般可以达到700个大气压。所以瓶子要既轻又结实。铝合金和高强度碳纤维的结合，导致氢气瓶的成本很高，如果改装成重卡，将呈几何级数增长。同时，安全也是一个大问题。如果将低压储氢罐安装在卡车上，一旦发生严重碰撞，是否会出现令人担忧的“氢弹”爆炸？这些都是没有解决的问题！

加氢站的建设也是未来的一个大问题，因为没有我们想象的那么容易。以日本已建成的加氢站为例。建一个加油站只需要1亿日元(约合650万人民币)，但建一个中等规模的FCV加氢站需要4.5亿日元(约合2700万人民币)。这还没算上基础设施建设和设备填充的费用，可见成本很高。截至2017年底，全球运营的加氢站只有274座，而中国只有7座。如此罕见的配套措施，无疑让氢能汽车的进步更加缓慢。

实现氢能的大规模应用还有很长的路要走，其市场化应用也是当前氢能相关技术发展的最好保障。

【来源】金枝创新，微能网

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