在北京冬奥会上推广氢能汽车,这件事到底有多蹊跷? 且不说,氢能是日本倾举国之力押注的能源发展方向,就单说我国曾花费无数精力才建立起纯电动汽车产业,此时不是应该加大力气发展纯电动汽车,将其他人甩在身后才是王道。 但是北京冬奥会是怎么做的?北京冬奥会推广氢能决心有多大? 他们为了推广氢能,在冬奥会的两大赛区安排了超过2000辆氢燃料电池汽车,以及数十座加氢站,其中还包括日本丰田生产的Mirai 氢能汽车,这可是日本氢能汽车第一次大规模进入中国。 曾经中国引进特斯拉,助力纯电动汽车产业化落地,如今中国又助力丰田氢能汽车市场化,这一切都说明一个问题:推广氢能,中国动真格了。 那么问题来了:中国为什么要在冬奥会上推广氢能?它背后藏着什么样的玄机?今天我们就来讲清楚这件事。【视频版本:冬奥会氢能战略】 真正要说起来,北京冬奥会大规模应用氢能汽车是有客观原因的。冬奥会选择氢能汽车:迫于无奈,却又主动为之 首先,北京冬奥会分为三大赛区,分别是北京、延庆和张家口,在这三大赛区中,气温都比较低,尤其是延庆和张家口赛区,赛事场地以雪山为主,气温会降到最低点,这样就会对接驳车辆提出更高的要求。 在传统汽车、纯电动汽车、氢能汽车三种选择中,传统汽车不符合绿色奥运的理念,所以首先被排除出去。 而纯电动汽车缺点又很明显,低温下无法保证续航,并不适合延庆和张家口赛区,加上接驳车辆大部分都是大巴,对动力和续航的要求会更进一步,种种因素之下,氢燃料汽车就成了为数不多的选择。 所以,北京奥组委根据三大赛区的不同情况,制定了"宜电则电、宜氢则氢"的汽车配置组合,在北京赛区,采用了纯电动汽车作为奥运的接驳车;而在气温更低,距离更远的延庆和河北张家口赛区内,则换成了重头戏:氢燃料电池汽车。 哎,你乍一看,是不是觉得选择氢能是被逼无奈? 其实真不是,我们看看北京冬奥会发展氢能的决心到底有多大就知道了?北京冬奥会氢能背后:一个重大的战略正在铺开 为了在奥运会上推广氢能,北京市在去年8月份发布了一份《北京市氢能产业发展 实施方案 (2021-2025年)》,要在2023年前,推广氢燃料电池汽车3000多辆,将氢能的产业规模扩大到500亿,而到了2025年时,这个目标将再翻一倍,产值直接飙升到1000亿,在未来,北京要打造成世界一流的国际氢能城市。 为了达到这个目标,北京将希望押在了冬奥会上,建立冬奥会氢能示范基地,向中国乃至全世界展示北京发展氢能的决心和实力。 而氢燃料汽车作为氢能最重要的应用之一,自然成为冬奥会上重点推广对象,根据奥组委的规划,除了两大赛区数千辆氢能汽车外,还将在沿线建设60多座加氢站,保证氢能汽车的续航。 在北京的规划中,河北和天津都是它们的氢能战略合作伙伴。 至于为什么是河北和天津呢? 原因也很简单,因为它们都是氢能推广的城市,以河北张家口为例,它们早在2019年就押注氢能,率先发布了《氢能张家口规划》,准备打造中国自己的氢能城市,目标产值与北京差不多,所以组团发展氢能是的他们共同目标。 在京津冀的规划里有两点很重要,一个是联合展开燃料电池汽车技术攻关,一个是共同建设京津冀氢能示范城市群,这两点分别在技术和产业链上进行突破。 说白了,就是要组团带头发展氢能! 而奥运会则是绝佳的推广渠道,一方面奥运会面向全世界,宣传效果直接拉满,另一方面,在奥运会上推广本国高科技,一直是东道主的惯例。 比如在08年北京奥运会上,中国推广基建/信息等技术,12年伦敦奥运会上,英国推广生物医药/精密仪器、21年东京奥运会上,日本也借此推广AI/氢能等科技,这里的每一个科技都代表主办国未来的发展方向。 现在轮到中国,北京冬奥运会很早就规划了一系列的科技展示:5G场馆、云上直播、VR观影、清洁能源、新冠病毒监控等科技,这些科技都是中国的强项,是我们展示成果的舞台。 唯独氢能技术比较例外,因为中国还未领先,甚至相比小本子,还稍微落后了一点点,但是它依然成为冬奥会的重点项目之一,从这,也可以看出中国发展氢能的决心。 那么问题来了:北京冬奥会大力推广氢能之后,氢能到底是未来,还是骗局?它真的能取代现在的电能吗? 先说下答案:不但不会取代现有的电能体系,而且还会相互弥补,促进发展。 为什么这么说? 这背后其实藏着中国独特的能源转型问题。被误解的氢能:它不取代,而是能源转型的辅助 在世界能源结构转型中,一共发生过三个变化,第一次是在20世纪初,当时世界能源以煤炭为主;等到20世纪中期时,石油、天然气被大规模开采后,全球就进入以油气为主的第二个阶段,现在正在向第三个阶段转型:也就是我们常说的清洁能源时代。 相比之下,中国则不太一样,我们一直是个"富煤、缺气、少油"的国家,石油对外依赖度超过70%,对于能源安全来说,这并不是一个好事。 中国也一直在解决这个问题,所以在第二个阶段时,并没有以油气为主,反而用光水风核等能源取代油气的部分作用,这就是中国的能源多样化战略。 它通过共同开发化石燃料与清洁能源走上了,"双多元化的战略",而且还发展出特高压、光伏等先进技术,在世界上属于独一份。 但是在未来,这个战略也要发生变化了,2020年,中国提出了碳达峰和碳中和的双碳目标,就是在为第三个阶段做准备。 网上关于双碳的说法很多,但是很少有人能真正理解它背后的含义。 双碳其实是一种承诺,是中国向世界做出的许诺,它的具体内容是在2030年时,中国CO2的排放要达到峰值,之后会开始逐步下降,到了2060年,中国要采取各种办法,消化掉自己排出来的CO2。 承诺就意味着责任,而且这份责任还规定了时间,规定了数量,以文件的形式向全世界进行公告,那么它就是不能轻易反悔的那种。 为了实现这个承诺,中国做了很多努力! 在过去的2021年中,你会看到一个明显的变化,我们除了大力开发水利发电站、铺设光伏面板、搭建风能电车外,还在强调节能减排,不惜淘汰落后的产能,就是为了减少CO2的排放。 但是理想很丰满,现实却很骨感,这些努力还远远不够。 2021年,在其他国家仍受到疫情影响时,中国制造业则开足马力为世界生产物资,我们挣了钱但是代价也很严重,仅仅第一季度,中国的碳排放量就创造了历史新高,增幅达到15%,原煤、原油生产则上涨2-8个百分点。 化石燃料消耗量依然占中国能源结构的75%以上,全世界的25%以上,想要控制碳排放的难度可想而知。 了解中国的能源多样化战略以及双碳目标之后,我们就能很轻易地得出一个结论:能源多样化原本是为了国家的安全考虑。 而现在则更多了一份承诺,更要将多样化进行到底,所以不管氢能是不是未来,它的前景有多大,中国都不会将氢能拒之门外。 这种做法其实很好理解,毕竟小国才做选择,大国是全都要。而且氢能也被专家誉为理想中的能源,未来的上限有多高,谁也不敢否认,所以更不可能放弃,这才有了北京冬奥会上的氢能项目。 那么为啥说氢能不是取代电能,反而是与中国主导的电能将会相互成就呢?这要说到氢能的独特作用了氢能的隐藏属性:储能 氢能其实和光能、核能等能源都不太一样,它是一种二次能源,相当于一种储能,可以很好地服务电能。 为了方便理解,这边简单科普下:一次能源就是没有经过加工的能源,比如原油、原煤、水能、太阳能、风能等等都是一次能源。 而二次能源就是将一次能源变成另外一种储能物质,方便运输、储存和使用,比如原油经过加工,生成柴油、汽油等;原煤经过加工,生成焦炭、煤气等等, 这类储能都有一些共同的特点:更加的高效,清洁和方便使用。 我们要说的氢能就是这样一种能源,它本身不存在自然界中,而是依附在其他化合物中,比如水分子啊,碳水化合物,还有石油、天然这些碳氢化合物。 我们想要得到氢能,就需要将氢从化合物中分离出去,这个过程是需要能量的,根据这些能量来源,科学家将它分灰氢、蓝氢和绿氢三种氢能。 灰氢是指:用化石燃料燃烧然后制备氢气,这个过程还有碳排放,所以被称作灰氢,蓝氢则是在灰氢的基础上,配合碳捕捉技术,收集空气中的CO2,大概可以减少90%碳的排放。 而绿氢则不同,它是把化石燃料换成风能、太阳能等清洁能源,从源头上杜绝CO2的排放,真正做到绿色能源。 诶!有些人是不是觉得,这么做不就是多此一举吗? 其实还真不是,上一次我在科普氢能的时候,就回答过这个问题,但还是有很多人有这个疑问,今天我们就更细致地来讲解下。 主要有四个原因:第一个是风能、太阳能等能源是没办法直接拿来用的,它是需要转化为二次能源,也就是电能,然后通过电网输送,才能被利用。 所以既然这些绿色能源需要转化成电能才能使用,那为啥不能转化成氢能呢?理论上是可行的,就看它的成本谁更低而已。 根据专家的估算,随着氢能制备技术的成熟,氢能管道的完善,未来氢能的成本很可能少于电能,或者说两者不会相差太多, 第二个原因是和清洁能源的资源分布有关系。 我国地域辽阔,太阳能、风能等能源非常丰富,但是资源分布还是以西北部为主,而主要的电量消耗却是以东部为主,两者距离相差特别远,并网困难,所以会造成弃光、弃风、弃水等问题,俗称"三弃"! 根据数据显示:2018年"三弃"的电量合计超过1000亿瓦时,相当于三峡大坝一年的发电量,以往中国都是靠建立特高压和电网来调解电力分配,来控制三弃问题。 但是这个办法并不完美,首先特高压和电网配置的价格高、条件苛刻,所以没办法大量建设电网。 2021年,全年弃光和弃风的电力依旧超过200亿千瓦时 而且随着清洁能源需求的扩大,三弃问题反而更严重,呈现建得越多,浪费越多,资源越丰富反而越浪费、越难以利用等问题。 比如世界屋脊的西藏,至今弃光率仍旧有25.4%,很多资源都被白白浪费了,针对这个问题,单纯靠建设电网很难解决,于是氢能就派上用场了。 把这些电能转化成氢能,就可以合理储存和利用起来,成为电能的互补能源。 第三个原因则和能源波动有关。 风能、太阳能等能源有个特点:靠天吃饭,风大、太阳大发电量就大,否则就得歇菜,所以就有一个问题:白天和晴天发电量多得用不完,雨天和黑夜又没有电能发,所以也会造成弃光现象。 这个问题氢能也能完美解决,它不受天气的影响,发电效率高,而且还可以与电能进行互补。 而且氢能还有第四个优点:用途多 在交通上,飞机、轮船、货车甚至公交车等都是长距离使用的交通工具,纯电池的续航里程没办法满足这些需求,而氢能则可以。 除此之外,氢能还可以在发电、冶金、建筑等领域也可以使用。 脱碳化的背景下,氢能诸多的优点以及多用途的使用场景,代表了它的市场注定广阔。 根据国际氢能联盟与中国氢能联盟的预测:在2050年时,全世界的氢能规模将达到2.5万亿美元,折合人民币10几万亿,届时单单中国国内的氢能规模,也将达到1万亿。 这么大的市场,自然没有一个国家愿意放过,全球经济排名前30的国家里,有16个都在发展氢能,还有14个正在发展的路上。 那么问题来了:氢能的前景真的这么大吗?中国的氢能战略目标到底是啥呢?中国氢能策略:优先布局,抢占先机。 现在一提到氢能和氢燃料汽车,很多人都说它问题很大,是一个骗局,根本原因就是它成本高、容易爆炸等问题。 但是这些问题,真的是问题吗? 从能源发展史来看,并不是问题! 为什么这么说呢? 其实,世界上是没有完美的能源,石油、太阳能、风能、水能等能源,在技术成熟前,成本一直都是大难题,但是现在这些问题都被解决了,最典型的就是光伏,依靠补贴的支持,在20年间将光伏的成本降低到了现在一度1只要毛钱。 而氢能也正在走在这个道路上,在4年的时间里,制氢的成本已经下降了4倍,而随着技术的提升,以及规模化生产后,成本还会继续下降,最终能否下降到与电能相同,我们还需要时间来验证。 但是有一点可以确定,如果它成本没办法继续下降,它也可以作为电能的补充,在大型的交通工具上使用,如果成本比电能低之后,也能顺势取代一部分电能的应用场景。 至于氢能的安全问题,其实也是一样的,随着材质的不断升级,已经出现安全性很高的产品了,比如用航天级别的钢材打造的液氢槽罐车、以及子弹都打不穿的汽车储氢罐等等。 而且你千万不要小看人类的智慧,解决氢安全性和成本的方法还有很多,比如用成本更低、更加安全的甲醇替代氢气,直接绕过氢气的安全和成本问题。 这类技术不是说说而已,新华网就出过这样的文章,曾详细的讲解过:用甲醇替代氢气的原理和实践,未来会大有可为。 可以说,在我们看不见的地方,一场关于氢能的科技战正在爆发。 而他们争夺的目标其实就是实现产业化,这也是中国的氢能战略的方向,氢能之所以没办法推广就是因为制氢、储 (运)氢、加氢、用氢全产业链的体量少,体量少意味着成本下不去,而谁先实现产业化,谁就占据先机。 早在纯电动车时代,中国就通过大规模的补贴,在全国范围内进行赛马制度,最终在产业化上占据先机,我们取得的成果也十分丰富,在锂电池、整车制备、纯电动车配套上处于世界领先地位,诞生了宁德时代、比亚迪、蔚来、小鹏以及一大堆配套企业,形成了垄断式的优势。 而在氢能上,中国打算再复制"赛马"模式,重现纯电动车的传奇。 因此在今年十四五规划期间,氢能作为重点发展的能源,被30多个省份列入重点规划内容: 北京的"国际氢能城市"、河北的"氢能张家口"、山东的"中国氢谷";吉林省的"氢动走廊",四川的"1113氢能格局"、广州的"氢能产业园"等等,正在加速狂奔。 他们不仅要在国内进行激烈的赛马竞争,还要为中国在国际赛场上进行残酷的能源大战。 未来氢能鹿死谁手还尤未可知,但是中国确实已经准备好了,我们期待中国的氢能能在世界舞台上再现纯电辉煌! 好了我是熊猫,接下来我会为大家做一个北京冬奥会的系列视频,欢迎大家观看。