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[工程技术] 氢能是个大骗局吗

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 楼主| 发表于 2019-6-1 00:54:05 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2019-6-11 10:56 编辑 ; H$ n; @( u8 m" k6 F8 T

7 G2 T2 m5 ~  n: u  I/ C! L$ t观网登载了一篇据说是醍醐灌顶的《氢能不是大骗局》的文章,现在找不到了,但别的网站还有。https://www.cnqiang.com/2019/05/50460.shtml: |2 T0 e: ^5 G
$ n* t/ G3 i; Z# n
作者据说是前工程院副院长、战略科学家干勇。必须说,氢能不是大骗局,但照着干文的误导走,真可能弄成大骗局。
8 Z$ c  n8 \5 a  J1 g: P/ I$ Y: V; J, e& A# u' }( l5 Q
氢是可燃的,燃烧产物是水,所以没有污染。氢是可以从电解水或者碳氢化合物裂解中制取的,可算是取之不尽、用之不竭。这些都没错。氢能是未来能源结构的重要组成部分,但作为车用能源,作者身为前工程院副院长,在关键技术和安全问题没有解决之前,就认定和鼓吹这是未来主流能源的方向,这是轻率、武断甚至不负责任的。
0 T3 @+ \, R8 ]2 _" t$ X& c$ B
) h  g/ I" x0 N氢能作为未来主流能源,是与电能相比较的。电能可以通过光电、风电、水电、潮汐电等绿色能源产生,但远距离、低损耗的长途输电是一个问题,最大的问题则是储存,到现在为止,还没有理想的解决办法。氢能可以从电解水或者碳氢化合物裂解中制取,但远距离的安全输送和储存的问题更大。* g3 g9 m! \: E; `! s( W

* m2 i5 i6 F0 h! a4 k氢能的生命力在于电解水制氢。从碳氢化合物(煤、石油、天然气)制取工业用氢是可以的,但燃料用氢就不合理了。从碳氢制氢不仅过程本身的能耗和损耗问题,还有二氧化碳捕获。有这个功夫,还不如直接使用碳氢燃料,提高燃烧效率、降低排放。
+ k9 K6 i/ u8 v. j. P$ d( P8 M5 e  I# D5 D7 x1 O6 |* ]. K+ O8 T
在绿色电能过剩的时候,电解水制氢,把氢作为间接的储能,这是可行的。但电解水是大电流作业,高度危险,不宜分布式运作,应该集中化。这就回到氢的运输和储存了。
0 `7 J/ r; a1 r
( x8 P( G% P' J. u5 S# n工业规模的氢储存和运输是有办法的,成本高点,使用规定严格点,只有受过严格训练的人才能接触,等等,安全问题还是能解决的。但干文的重点在于机动的分布式应用,主要是汽车(包括轿车和卡车,首先从卡车开始),这就是不同的概念了。
9 E) T* ~2 v2 F3 u" N% z4 A9 M0 I. l" ^& D$ G: i& Z
常规的氢储运有高压气态和低温液态。要达到一定的储氢密度,气态储氢的压力很高,国内的典型压力是35MPa,欧美则是更高的70MPa。很多人对这压力可能没有多少概念。1MPa相当于100米水柱。也就是说,35MPa的压力如果储水的话,顶上开一个洞,在理论上可以朝天打出3500米高的水柱,70MPa当然就是7000米高的水柱。实际上,水柱有发散问题,打不到那么高,但意思在那里。如果人在附近的话,针眼般的泄漏就可以把人拦腰斩断,那叫干净利索绝对没商量。3 S- y% k8 P* n8 v# w9 K# m( m1 d
$ T! k1 c# O* o2 ?/ H  L* H
高压气态的加注也是问题。这可不是加油枪那样朝加油口里一插就完事了,而是需要可靠的闭锁和气密。加氢压力还要高于容器内压力,这和轮胎打气要打到32PSI但压缩机的压力可以达到至少60PSI一样,没点压力差气根本打不进去。加氢的气密挑战比容器本身更大。而且作用汽车上的使用,这要所有人都能安全可靠地使用才行,而不是只有受过专业训练的人才能用。2 O0 a; Q+ {" z3 I( Y' ~8 h
5 \" n6 [/ _9 U, i2 U
干文以氧气枕头为例,说明危险品是可以随着技术进步而不危险的。打火机放在家里,即使泄露也不至于造成危险;汽油桶放在家里,危险性就极大增加。量变导致质变,工程院副院长不会连这个道理也不懂。要含有足够的燃料,“氢桶”必须有足够容积,必须有足够高的压力。液氢还有超低温的问题,碳氢储放氢的技术路线更有自有问题,已有另文叙述,这里不再重复。事实上,100年后,氧气钢瓶依然是危险品,副院长大人用氧气枕头来做例子,但回避了氧气钢瓶,不知道是何居心?
8 X' ]( ]# h5 n0 D6 b0 k$ P* u, t& E& {( A$ R: x% B0 p
长途输氢的问题也大。典型长途天然气管道压力在1.4-10.5兆帕,相比之下,液化气钢瓶的最大压力不超过2.1兆帕。同等重量下,氢气的热值比天然气高三倍,但天然气的比重比氢气高8倍,所以要输送同样热值的氢气,需要输送2.7倍的体积,管径不变的话,压力要相应提高。氢气的渗漏性特别高,高压下加剧,长途输送的管道密封、泵站密封是巨大的问题,长期使用后金属管壁的氢脆也难以解决。
5 i9 K* X. {! u, c0 I+ I( p4 P9 A+ L2 z5 h
干文还鼓吹氢即使泄漏燃烧,也比普通碳氢燃料更加安全,因为挥发性强,不容易聚集。氢燃烧的时候是无色透明的,除了能看到热浪导致空气的扭曲,看不见氢的火焰。在工业上,在怀疑有氢气泄漏的地方,需要带红外探测仪进入现场,否则等感到热度了就晚了。4 r, O' r! I% E' e% f& R% s
' g7 l' m3 T+ k3 Z% K  \
氢气的挥发性强不假,但这是在开放空间。在地下车库等密闭空间,或者氢气的数量太大的时候,氢气照样聚集,照样燃烧、爆炸。“兴登堡”号飞艇了解一下。美加有相当数量的以液化丙烷作燃料的汽车,大部分地下车库是不让这些车进的,就怕万一泄漏,形成爆炸性很强的燃气云。液化丙烷与液氢或者高压气态氢相比,可是温和太多了。' a8 z' k0 X' j

1 \: \) v7 {5 E% `液态有机储氢是另一条技术路线,有很多优点,但加氢和脱氢都相当于一个危险品化工厂,工业化集中运作可以,比如与调峰电站相结合,但在汽车上分布式运作则问题多多,在可预见的将来看不到解决的希望。& i; J0 P$ k7 L3 @# @, M! {
! l" g! D' E* B7 z
干文以氢燃料电池作为未来氢能的使用终端应用,这更是问题多多。氢燃料电池在阿波罗飞船时代就被广泛看好,被看作未来动力的主要形式,但除了氢的制备和储运,需要铂催化剂也是个大难题。铂是稀贵金属,在自然界的储量比黄金还要稀少,年产量更是只有黄金的5%。锂电池要大发展,一个大问题是锂的储量和产量,但锂毕竟不是稀贵金属。锂尚且如此,用铂的氢燃料电池倒是大发展无压力了?
6 [0 W$ ^0 M) Z- _+ U2 M* X6 ]/ N1 l( H
在近期,以氢为燃料的内燃机、外燃机更加现实。氢在常温常压下是气态,与空气容易形成完美混合,燃烧容易。内燃机自然就是汽油机那样的点燃机制或者柴油机那样的压燃机制,或者燃气轮机,外燃机则有蒸汽机、斯特拉发动机等。这些都有成熟的技术,转换成氢燃料没有太大的技术困难,当然热效率方面不及氢燃料电池。
9 l$ H! }: o, {, p# X0 I/ q. I  S% c5 \( l5 ]
氢能是骗局吗?不是。以液态有机储氢结合氢燃料的内燃机、外燃机发电,用作调峰发电,是风电、光电(包括光伏和光热)、潮汐电等间隙性发电的有力补充,氢能还会有更多的用处。但干文鼓吹的技术路线倒是真可能成为大骗局了。9 `5 ~* j! K7 Y; y

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  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-8-28 01:10
  • 签到天数: 1748 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2019-6-1 01:00:11 | 只看该作者
    简单说氢能不是骗子,这个院长是

    点评

    给力: 5.0 不能同意更多: 5.0
    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油菜: 5 给力: 5
      发表于 2019-6-4 02:39
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2019-6-1 01:33
    给力: 5 不能同意更多: 5
      发表于 2019-6-1 01:23
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    2023-4-1 00:01
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    [LV.9]渡劫

    板凳
    发表于 2019-6-1 01:00:54 | 只看该作者
    想起来以前还有个hybrid的思路是用动能,把刹车能存储在一个飞速旋转的叶片上~~~ 后来貌似也是安全问题,没有量产。
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2023-2-28 12:05
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    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2019-6-1 01:33:13 | 只看该作者
    IBM曾经搞过锂空气电池,花重金搞了7年最后没法突破,项目关闭了。
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-8-28 01:10
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    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2019-6-1 01:48:18 | 只看该作者
    tanis 发表于 2019-5-31 12:00, W2 j7 K* f; Z6 s
    想起来以前还有个hybrid的思路是用动能,把刹车能存储在一个飞速旋转的叶片上~~~ 后来貌似也是安全问题,没 ...
    6 X$ M9 Q: X2 L& m' O
    飞轮储能,这个好像有过。不过用机械能储能,这个一直不是很可靠。分分钟把人切成羊肉片
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
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    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2019-6-1 02:13:58 | 只看该作者
    氢气的渗漏性特别高,高压下加剧,长途输送的管道密封、泵站密封是巨大的问题,长期使用后金属管壁的氢脆也难以解决。
    8 t1 {# l. M. _% I9 I0 ?
    悲观地认为,这个问题恐怕是无解了。。。 氢是宇宙的基础,这个宇宙之内有什么东西能挡得住它吗?  _, [: ?( ?  `9 g6 h( R; T
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    该用户从未签到

    7#
     楼主| 发表于 2019-6-1 02:26:17 | 只看该作者
    tanis 发表于 2019-5-31 11:001 q* w( b6 o! M- v& ]0 X0 @5 C
    想起来以前还有个hybrid的思路是用动能,把刹车能存储在一个飞速旋转的叶片上~~~ 后来貌似也是安全问题,没 ...

    1 e5 J& p% r- Y* e: D& e9 {印度人还用压缩空气作为“未来汽车”的动力呢!再开一点脑洞:不如自己背一个水箱,落差驱动水车,车底再把水接住,……
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  • TA的每日心情
    开心
    14 小时前
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    [LV.Master]无

    8#
    发表于 2019-6-1 02:26:37 | 只看该作者
    MacArthur 发表于 2019-5-31 13:139 ^8 r& }% `5 K% j7 n
    悲观地认为,这个问题恐怕是无解了。。。 氢是宇宙的基础,这个宇宙之内有什么东西能挡得住它吗?
    ' J( \' `( p8 P( ^9 K2 K; | ...

    ( G% y2 p8 L3 N6 [1 E7 D8 E! j2 y
    4 r$ E3 F, e4 E1 I; T* H要抱有希望, 某种材料一突破, 很多都变成可能
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  • TA的每日心情
    开心
    2021-10-28 00:02
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    [LV.10]大乘

    9#
    发表于 2019-6-1 04:48:17 | 只看该作者
    伦敦单层巴士已经有用氢能的了。 现在准备订双层氢能巴士, 一辆要50万镑, 价钱是电能的一倍。
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    该用户从未签到

    10#
     楼主| 发表于 2019-6-1 04:51:37 | 只看该作者
    舒拔 发表于 2019-5-31 14:48" \8 r; F# l5 |4 M2 B3 w, F
    伦敦单层巴士已经有用氢能的了。 现在准备订双层氢能巴士, 一辆要50万镑, 价钱是电能的一倍。 ...

    - x3 C3 p7 A2 i3 U) Z6 o) U5 r: |好呀,让英国人开路吧,这条路中国人就不必急着挤进去了。  I, y# v# w2 Y  u' {3 k- Z4 e

      f& W/ ~8 [) Q- c3 l7 ^伦敦的氢动力巴士是燃料电池,还是内燃机?气态储氢还是液氢?
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  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-3-8 05:45
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    [LV.Master]无

    11#
    发表于 2019-6-1 05:33:25 | 只看该作者
    本帖最后由 东湖珞珈 于 2019-6-1 05:38 编辑 8 u3 {% n( e& R6 h, A& R# X- L
    : O8 g- G8 N" _! I
    美国这边一堆设备用3000PSI这个标准,比如潜水气瓶。  z( M" Q% S% x; `+ \! h
    十多年前我玩预压缩空气的PCP气枪,就是用潜水气瓶来灌气,所以整个系统需要耐压5000PSI,才能安全的用3000PSI操作。当时也是小心翼翼的,这3000PSI的枪要是爆了就像一个小炸弹一样,还是在脸边上爆。能量不用担心,正常发射的话,就是用击锤敲开气瓶口极其短暂的放一点气。就这点气的推力,小口径的打死猫猫狗狗这样的小型动物没有问题,大口径的连野猪鹿都能通杀。/ j/ x2 G) n, D. w) c: x5 d5 `
    转换一下,3000PSI才区区20MPa多一点,比上面说的氢70MPa低多了,我那还是压缩空气,不会烧的,这可是氢气!坐在这种炸弹上面,想起来就怕怕。+ q- m. h1 a8 n& i
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    该用户从未签到

    12#
     楼主| 发表于 2019-6-1 06:23:48 | 只看该作者
    东湖珞珈 发表于 2019-5-31 15:33
    * n1 L1 y% J/ a美国这边一堆设备用3000PSI这个标准,比如潜水气瓶。* g0 [: U. x% F: k5 M# P% D( C
    十多年前我玩预压缩空气的PCP气枪,就是用潜水气瓶来 ...
    " B( E* o+ b- M. @
    还有量的差别啊。你的潜水气瓶才多少气在里面?真的释放了,压力马上就掉下来了。而储氢的容器没有一点容量干不了事,但这容量释放出来,那才不得了。
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  • TA的每日心情
    开心
    2021-10-28 00:02
  • 签到天数: 1317 天

    [LV.10]大乘

    13#
    发表于 2019-6-1 06:36:05 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2019-5-31 20:51
    2 |9 @5 q! N0 Q7 d3 q好呀,让英国人开路吧,这条路中国人就不必急着挤进去了。2 n% N! s! W( \" ]6 L  g1 V
    * _0 Y# s' |8 }1 d+ r9 g
    伦敦的氢动力巴士是燃料电池,还是内燃机?气 ...
    5 p3 H8 U+ `7 F# Y% w0 u+ K
    9 z; y8 m. @  P. u0 e2 s8 Z
    燃料电池(单层巴士的电池是你们加拿大公司Ballard制造的)。 没提氢气储存方式, 估计是液态氢。 氢气提取用的是海上风电。 伦敦政府喜欢折腾人, 前几年政府还鼓励大家买柴油车,黑色出租必须是柴油的。 今年开始除了黑色出租, 柴油车进城每天要多收12镑5污染费
    ; x* i! }" [8 J& H: K- i
    6 `  ]. n! P2 w1 X# B双层巴士由这家北爱尔兰公司生产http://www.wrightsgroup.com/news/news_item/WRIGHTS-GROUP-SHOWCASES-GROUND-BREAKING-HYDROGEN-FUEL-CELL-TECHNOLOGY
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  • TA的每日心情

    2020-11-20 06:24
  • 签到天数: 1618 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2019-6-1 06:54:56 | 只看该作者
    完全赞同!
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    15#
     楼主| 发表于 2019-6-1 07:23:37 | 只看该作者
    舒拔 发表于 2019-5-31 16:36+ q: B# w8 ~- F: \
    燃料电池(单层巴士的电池是你们加拿大公司Ballard制造的)。 没提氢气储存方式, 估计是液态氢。 氢气提 ...
    1 f' k' F+ C4 w/ ]0 Z
    这个Ballard,好多年了,full of promise,little delivered
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    16#
    发表于 2019-6-1 09:07:18 | 只看该作者
    看过几个关于氢燃料电池研究的新闻,发现其原始研发人员基本都是从加拿大回国的华人,不知道燃料电池技术在加拿大应用推广是不是阻力比较大。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    14 小时前
  • 签到天数: 2992 天

    [LV.Master]无

    17#
    发表于 2019-6-1 10:49:16 | 只看该作者
    看到一些氢气球爆炸烧伤孩子的事件,
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    18#
     楼主| 发表于 2019-6-1 12:50:57 | 只看该作者
    水杉 发表于 2019-5-31 19:077 v" T" p/ x1 [2 P
    看过几个关于氢燃料电池研究的新闻,发现其原始研发人员基本都是从加拿大回国的华人,不知道燃料电池技术在 ...
    ( `) M) p, c; f4 i. j+ O  _, \2 w1 J
    因为加拿大的Ballard公司是氢燃料电池的大本营
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  • TA的每日心情
    开心
    2023-3-1 00:08
  • 签到天数: 2397 天

    [LV.Master]无

    19#
    发表于 2019-6-1 22:52:52 | 只看该作者
    舒拔 发表于 2019-5-31 17:36
    + R: |% f$ ?, Z* c% o+ ~) i: |7 a燃料电池(单层巴士的电池是你们加拿大公司Ballard制造的)。 没提氢气储存方式, 估计是液态氢。 氢气提 ...
    伦敦政府喜欢折腾人, 前几年政府还鼓励大家买柴油车,黑色出租必须是柴油的。 今年开始除了黑色出租, 柴油车进城每天要多收12镑5污染费
    + z* T8 N$ p: y6 O
    这就叫政府呵,服不服都是它说了算。。。9 d) d5 P7 {* q  C4 c0 g

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    涨姿势: 5
      发表于 2019-6-2 09:55
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    20#
    发表于 2019-6-10 01:48:52 | 只看该作者
    说到底还是为了太阳能,风电解套。
    - b7 h0 O* m6 W) F" ]7 N实际可行的路线,可能还是500度下,和煤炭催化反应,生成甲烷,当天然气烧。
    / a5 X. K- o% a3 z- l, W其余的,都是妄想。骗取补贴当生意的。

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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    油墨: 5 油菜: 5 给力: 5 涨姿势: 5
    一句话点醒不懂得人  发表于 2019-6-10 03:29
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