Δ晴//👟
[日常]
這兩天接觸的topic
氫燃料電池
Δ晴//👟
我原本以為沒啥希望的東西現在好像做起來了?晚點貼些資料過來
Δ晴//👟
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Rileghft(@.@)
即使使用綠能來生產氫能,能量轉換造成的耗損高,不如直接使用綠電,且使用氫能需投資與之配套的基礎建設,而使用電力有現有供電網路,不需大量投資;目前氫能大多使用化石燃料生產,只要綠電跟不上,氫能系統就被迫使用石化燃料,這將會拖慢全面電氣化0炭目標,符合石化燃料集團利益
Opinion: Hydrogen for ground transportation and heat...
Alec
用電動車一樣要大量投資新的基礎建設,而且充電柱的零件損耗超出你的預期(日本經驗)
Alec
前幾天看新聞的例子,是東京都內某區補助在三個停車場設置充電座,原先保固兩年,但是半年內就因為備料用完,全部廢棄移除
Rileghft(@.@)
Alec : 電力有現有輸電網,只要投資終端設備,和部分變壓設備,電線不用重拉,但是氫能目前沒有管線,要挖路鋪設管線,在全國鋪設,前期初始投入成本巨大,不如電力低廉
此外,由於氫氣分子小,會穿透金屬晶格,即使精密加工的管道,仍會洩漏氫氣,造成安全隱患,維護成本也高
Hydrogen embrittlement - Wikipedia
Alec
雖然說中國例子也許比日本例子更不可靠,但是EV推得更廣的中國更早看到殭屍充電座,整個停車場的充電座壞了就擺爛放著了...
中国 「ゾンビ状態」の充電スタンドが次々と EV大国で起きている“異変”

就算是勇於衝先鋒的加州,充電座的安裝也遠遠低於政府預計的速度。放假出遠門,找不到充電座可用是常態。這些都是需要大量投資的。
Alec
Toyota Mirai的氫燃料槽用的是碳纖維材料......這種問題早就克服超過六年了
Rileghft(@.@)
Alec : 你舉的例子屬於維護方面的問題,如果使用基數不足,氫能同樣也會發生
Alec
加州的加氫站計畫是拉天然氣管線再轉換成氫,天然氣基礎設施也是現成的。
Alec
鋰電池車充電慢,氫燃料電池車雖然加滿氫只要幾分鐘,加氫站建設速度遠遠落後充電站也是事實。各有優缺點,現在還很難說哪邊最後會勝出。雖然日本政府全力支持燃料電池這邊,拜登政府顯然是兩面押寶,GM/Ford同時都有兩邊的車型在開發。
Rileghft(@.@)
加氫站在加州與挪威都有發生爆炸,toyota停售當地燃料電池汽車。
氫氣比天然氣危險,燃點低易爆炸,連天然氣管線都不能管理好發生高雄氣爆,豈能讓更危險的氫氣管線遍布城市中
全球一個月內 3 起氫爆炸意外,氫能安全性備受關注
Rileghft(@.@)
電能存入燃料電池與氫能的耗損遠大於存入鋰電池,天然氣管道混和氫氣也不經濟,電車充電速度有高壓快衝解決,大多數情況一般充電桩可滿足,氫能作為能量運輸的載體,最大的問題是轉換率差,不如其他儲電方式
【工業】【能源】再談氫經濟 - 友善列印 - udn部落格
Alec
加油站跟油罐車也爆炸過,mirai也早就在調查後恢復銷售了。
Alec
而且你挑剔再多,都改變不了日本韓國的既定國策。
Alec
會說出天然氣管道混氫的誤解,就表示你沒去看過P牌的燃料電池產品說明,也沒看過日本環境省舉的應用實例。
Alec
不是我要說,日本人都整理出來給你看不是把氫用管線到處送,產氫方式也不是只有綠電轉換,吃天然氣的P牌家用燃料電池有700W的產品販賣中。我連廣告都貼在噗裡了。你只會看認知與現實有差距的中文嗎?🤔

那英國國際貿易部部長十月跟台灣燃料電池廠商開線上論壇的中文報導看了嗎?
Rileghft(@.@)
你所說的panasonic燃料電池是家用供能系統,氫氣來源應該是透過 天然氣蒸氣重組法治氫[1],再透過質子交換模發電(PEMFC),其薄膜材料脆弱耐用 壽命短[2],需要經常維護成本高,且制氫過程中排炭,不能降低炭排,其文宣還誤導性比較比較電熱效率與燃料電池熱效率,正確應與天然氣鍋爐比較效率,家用然氣鍋爐熱 效率90%左右[3],比燃料電池有效率,且天然氣經過轉換成氫氣過程有耗損,能量守恆熱不會憑空出現,不如直接燒天然氣有效;發電效率部分也不及集中式火力電廠,所以既不能減碳也不能節電
[1] Tokyo Gas : Technical Development / Low-carbon socie...
[2]
Proton-exchange membrane fuel cell - Wikipedia
[3] 鍋爐效率標準 - 能源法規 - 經濟部能源局(Bureau of Energy, Ministry of...
Rileghft(@.@)
nature的文章[1] 說明日本用綠電電解水生產氫氣,多一層轉換更多損耗,不如直接用綠電,另外制氫方式竟然是從澳洲煤礦高溫高壓蒸氣制氫,再運回日本,這樣根本不能0炭排
[1]
Japanese hydrogen gamble
Rileghft(@.@)
美國國立再生能源實驗室有相關天然氣混和氫氣研究[1],並說明氫脆對管道造成的危害,以至於目前管道維護成本高,加氫目前只能部分混入到天然氣中(約20%左右)。綠電制氫成本高,天然氣制氫有炭排與天然氣溫室氣體洩漏問題,剩下核電廠廢熱制氫比較環保。因管線投資成本高,目前美國加氫站大多是使用高壓氫氣運輸到站[2],報告中最常見的安全事故事氫氣洩漏,比天然氣更不安全,使用氫氣做為汽車動力不安全。
[1] https://www.nrel.gov/...
[2] https://www.hydrogen.energy.gov/...
Alec
東京瓦斯公司從天然氣轉換出氫,日本國內最大加氫站
国内最大級の水素ステーションを公開 東京・豊洲
Alec
就算跟你講人家是封閉管線回收二氧化碳,你還是會繼續扯這些二氧化碳會洩漏出去吧。
Alec
你自己貼的連結 [2] 第8頁
https://images.plurk.com/62DfBJUW9SNJY84nfwDLBv.png
2019年加州大部分加氫站是壓縮運送跟液化運送,管線供應的比例還比現場電解或SMR的少。

為了你自己的意見,刻意抓很小比例的那個管線輸送出來講,放掉其他的。
Alec
By The Numbers | California Fuel Cell Partnership
美國境內現在燃料電池車數量又比2019年多了一倍,既有加氫站48個,建設中的加氫站128個。

我還是一樣的話,你的意見再多,也改變不了歐美英日韓的新能源方向。
Alec
從褐煤或天然氣轉換出氫的做法,不能零碳是對的,不能零「排」碳是不對的,不然就不會講二氧化碳回收了。

用綠電分解水,損耗再多,回到同樣那個截圖,大家都想得到,氫比電要容易運輸到需要它的地方。

就算一樣是 [2] 出來的2019年統計資料說加氫站排隊要二三十分鐘才加得到氫喔,現狀是燃料電池車五分鐘上下能加滿燃料槽,航程跟油電混合車不相上下,而EV花三十分鐘快充也沒辦法充飽電,充飽電也沒辦法達到跟燃料電池車一樣遠的航程。
Rileghft(@.@)
炭捕捉技術也可以使用在天然氣燃燒發電上,並非燃料電池專用,且使用炭捕捉也會增加能耗,降低整體能源效率,並增加成本[1],可能未來課碳稅,使用炭捕捉才划算。
另外燒天然氣發電與使用天然氣製氫再用燃料電池發電都產生水與二氧化碳,但燃料電池有更多轉換步驟,過程間造成的損耗,根據能量守恆定律,能源效率不可能比直接使用天然氣高
[1] https://www.globalccsinstitute.com/...
Alec
如果站在防災的觀點看,EV在災害發生時,一兩天內就可能沒電了。今年中國河南大規模水災時,鄭州全城幾個星期沒有半台EV能動的事情,之前youtube上中國網民流傳出來的影片很多(但是現在大部分都被檢舉下架了)
Alec
兩張截圖來自P牌家用燃料電池模組產品說明
戸建一般地向け エネファーム | 商品ラインアップ | 家庭用燃料電池(エネファーム) | Panaso...
https://images.plurk.com/5XsvPvQy9tFL4wbcWXhywW.png https://images.plurk.com/74ubHLg36sUYejaJ67dFfE.png
2021年的他們認為家用燃料電池模組比正常市電供應的能源利用率高,因為產生的廢熱可以就地加熱熱水,而且沒有電網供電的損耗。

技術不是原地踏步的,在2021年都快結束時,拿2017年的舊資料來比較,並不是很妥當。
Alec
次世代エネルギー“水素”【SUNトピ】
水分解光触媒を利用したソーラー水素製造と分離回収を100 m2規模で実証
好比堂免一成教授的一百平方公尺規模光觸媒產氫實驗,他今年做出來的已經比過去的都要好很多,太陽能轉換分解水的能量效率推定是10%以上。這些新聞稿比較可議的是看不到具體的產能數字,但是反正這是個持續改善中的東西。

如果你拿2017年的1%來說光觸媒法不可行,那2021年的10%能源轉換率的東西怎麼辦?
Rileghft(@.@)
氫氣如果不能像天然氣一樣透過管道長距離運輸,車載氫氣長距離運輸能耗不划算(耗損包含加壓與降壓造成的動能損失),且受限於材料成本與維護成本,使用管道運輸比例低,所以要建設管道輸氫才能提升效率。不然直接燒天然氣發電再充電車能校較高,汙染也能集中處理。如果不考慮汙染排放,直接使用天然氣作為車用燃料效率更高,也可利用現有管道
Alec
youtube上加州天然氣車爆炸的影片比燃料電池車多...www
Alec
各有問題是沒錯啦。就看之後技術發展跟市場策略競爭,都還不是定局。也說不定明後年Elon Musk就拿新的鋰電池電極材料出來,說這個充電幾分鐘就能充飽。
Rileghft(@.@)
這就要看統計資料上哪個爆炸比例更高了
Rileghft(@.@)
你說的燃料電池廢熱回收,家用燃氣發電機也可以做啊,不清楚為何用燃料電池就有優勢,可能是安全或是環保成本高,不如集中式燃氣電廠吧
Rileghft(@.@)
光觸媒製氫能效10%,但是用天然氣製氫能效有70%~80%,用光觸媒一般人用不起氫能啦
Rileghft(@.@)
天災的部分,基礎設施被破壞,連油車都不一定能倖免了,何況是燃料電池車和電車,真的嚴重的話,只剩直升機能進出了
Alec
災害時供電用燃料電池車...
災害時にバスが電気供給 50人規模の避難所で3日分(2020年8月31日)

他們的想法是,如果只剩直升機能進出了,用直昇機吊掛燃料電池模組去災區就好了。
Rileghft(@.@)
如果只剩直升機能進出,那氫氣或天然氣如何供應?緊急狀況應忽略環保,用容易運輸的柴油發電機比較妥當吧
Alec
一個模組的氫燃料可以供應好幾天的需求的話,如何供應燃料的事情,不是換一個模組就好了嗎?
Rileghft(@.@)
前面提到的氫比電要容易運輸,我不同意這個觀點,以台灣為例,全台都有供電網路,但天然氣管線只在北部較普及。目前燃料電池補充燃料的速度確實比充電快,這就看電池高壓充電能否有突破了。
Alec
雖然說了換模組就好的概念,但是實際上應該是看產品是哪一種。

好比Mirai最早期2015年的款式是可更換燃料桶型的,所以標榜燃料桶更換很快,需要跑遠就多帶幾桶更換就好了。

去年起的新款就變成固定燃料槽,只能去加氫站加氫,跟Honda/Hyundai的燃料電池車一樣。

開發這些產品的廠商那麼多家,就看最後是誰勝出了。
Rileghft(@.@)
氫氣運輸需要耐高壓容器,重量比較重,會降低直升機能攜帶的燃料量,現在油車比較多,用柴油除了發電,還可以給卡車用來運輸物資,用燃料電池只能供電給電車、燃料電池車和基礎電力,使用範圍受限,另外如果意外掉落破裂,根本是炸彈,爆炸傷害比柴油大
Alec
Toyota會跟你說他們的燃料桶/燃料槽材料是強度比鋼大五倍的碳纖維複合材料,就算破裂,也會讓氫迅速逃逸,不會累積到爆炸的濃度。
Alec
其實我覺得你的問題比較多是沒實務經驗的人自己在想像,跟人家實際推出產品的現況有出入...
Alec
(Toyota的sales這些年一直試圖對我推銷Mirai,但是在我能開它去西雅圖或紐約前,我不會買,Prius Prime車主表示)
Alec
Prius Prime是可以插電的油電車。現實是到2021年十二月初為止,我出門很少有空的充電座能用。如果我開油電車都找不到空充電座可用,我不覺得我開EV出門就有任何機會。所以我也還不會買EV。
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