[科技报告]现代汽车集团描绘的氢能社会将是什么样子？

by Woo Sooyoun

Published 13 Jul.2024 07:00(KST)

2045年未来畅想…氢能社会“近在眼前”
氢能，韩国实现碳中和的核心能源
移动式氢燃料加注站实现随处充电
通过PEM水电解技术降低绿色氢成本
利用厨余垃圾和废塑料生产氢能

编者按氢能源正作为开启大韩民国碳中和时代的核心能源而备受关注。由于国土狭小且对富余能源储存的需求较高，专家一致表示，与太阳能、风力发电相比，韩国在氢能源利用方面具有更高潜力。真正迈入氢社会后，我们的生活将发生怎样的改变？本文以2045年的未来时间点为背景，设想由引领国内氢产业的现代汽车集团所描绘的氢社会图景。

# 未来2045年，现代汽车蔚山工厂。数十辆氢燃料电动卡车正运送整车和零部件。工厂内部的短途运输以及城市间的物流都使用大型氢燃料电动卡车。这些卡车早在2030年就已在韩国物流现场普及超过1万辆。若想为氢燃料电动卡车加氢，只需前往遍布城市各处的加氢站，5分钟即可完成加注。在没有固定加氢站的地区，可以呼叫移动加氢站。以卡车形态打造的移动加氢站，采用350巴（bar）压力，一天最多可为25辆氢燃料电动车加氢。1巴与1个标准大气压相近。

蔚山工厂加注所使用的氢气为100%绿色氢。绿色氢利用可再生能源制取，完全不排放碳，与灰氢、蓝氢等相比，被评价为最环保的能源之一。

现代汽车集团通过多种方式生产绿色氢，降低了供应成本。首先，现代汽车开发了兆瓦级质子交换膜（PEM）水电解技术。该技术不使用任何化合物，仅以水为原料制取氢气，具有氢气纯度高、装置可小型化等优点。但质子交换膜方式需要使用贵金属，相比传统碱性水电解技术，成本更高。现代汽车通过将氢燃料电池汽车用燃料电池零部件和生产基础设施通用化，成功降低了质子交换膜水电解制氢的价格。

现代汽车集团还开发了利用废弃物制氢的技术。其方式是，将餐厨垃圾、污水处理过程中产生的污泥、畜禽粪便等排放的甲烷进行提纯，先制成生物燃气，再将其转化为氢气。利用废塑料制氢的技术也已实现商业化：先将废塑料熔融为液态并制成合成气，再对其进行提纯以分离出氢气。为此，在清州市公共污水处理厂内建设了氢气生产设施，在此每天可生产1000千克以上的氢气。通过多种尝试，韩国国内绿色氢的供应价格已如20多年前彭博社预测般，降至每千克4000韩元以下。

海外进口氢气的储存与运输方式也经历了巨大变化。最初以气态形式运输，但为高温压缩所需的时间和成本过高。为弥补这一问题，曾以液化氢的形式装船运入。然而液化氢必须维持零下253摄氏度的超低温，成本高昂且体积仍然偏大。

作为替代方案，现代汽车集团以氢与氮的化合物——氨（NH₃）的形式运输氢气。旗下子公司Hyundai Glovis承接了超大型运输船订单，以氨的形态从海外运入氢气。与液化氢相比，氨在单位体积内可多储存1.7倍的氢气，并且在常温下也易于液化，具有明显优势。

现代汽车氢燃料电池系统【照片由现代汽车提供】

利用氢燃料电池的氢燃料电动车相关技术，为现代汽车集团主导全球氢经济奠定了基石。过去，现代汽车于2013年推出了全球首款量产氢燃料电动车Tucson ix35，随后又在2022年推出了全球首款氢燃料电动卡车Xcient。2025年，又推出了搭载第三代氢燃料电池的乘用车（Nexo后续车型），其续航里程、功率和耐久性都实现了跨越式提升。