【行业】氢能-绿色能源的终极答案(19页)
获取和储运的难易是制约能源更迭的因素,更多的使用场景、更高效、更清洁是刺激能源推广的因素。纵观能源消费历史,1)在 19 世纪中叶人类的社会生产力还相对较低,木材几乎是人类所利用的唯一能源,而木材使用的普及是因为其容易获取且易于储藏;2)第一次工业革命期间,煤炭逐渐走进主流能源,其一人类对能源动力有了更高的需求,同样重量的煤炭所产生的的热量远高于木材,其二蒸汽机的发明打破了马驮煤炭的窘境,其三人类对钢铁消费量的增加也加大了对煤炭的需求;3)20世纪以来,石油和天然气逐渐被推广,且在二战以后成为主流的能源,其一石油化工能产出比煤化工更多样更廉价的化学品,其二石油相较于煤炭具有更高的能量密度,在小型运输工具中完全占据主导地位,其三液体比固体更难储运的问题在生产力提升后也迎刃而解,而天然气作为石油生产的伴生产品,在发现之初因为储运问题难以解决通常直接排放,而在管道运输以及液化运输普及后,消费占比不断提升。
化学能中氢能是终极能源答案。从木材到煤炭到石油再到天然气,实质上也是从固态、液态、气态的过程,或者说从复杂混合物到相对纯净物的过程,而以上两个过程分别对应着储运的由易到难以及能量密度、清洁程度的由低到高。其中化石能源的能量密度主要取决于氢元素含量占比,主因从微观化学键氧化断裂重组放能的过程中,H-H > C-H > C-C键。除了高能量密度外,氢气氧化放能后的产物为水分子,是不存在任何污染的。相比主流化石能源最高的能量密度,以及无污染、无碳排放的放能过程,氢能是化石能源发展的未来。
日本氢能发展为立足产业优势,拓宽应用场景,增厚壁垒。日本布局规划氢能源较早,得益于先进的高端装备制造业,日本已打通了氢能源全产业链,并拥有全球排名第一的氢能技术的专利数,以丰田、本田为代表的车企也完成了氢燃料汽车的研发,有效拓宽了应用场景。日本政府也在 2014 年明确了建设“氢能社会”的目标,同年丰田推出第一代 Mirai氢燃料汽车,此外日本政府于 2017 年底发布的《氢能源基本战略》将氢能目标进行了具体的细化。


