全球氢燃料电池即将起飞?
「氢是未来燃料」曾在30年前仍是一种概念,但随着近期事态的发展,已经接近了氢燃料爆发的临界点。例如:用于重型卡车的氢燃料电池,正在加速开发中,未来等待基础设施改善,就有机会加速将氢能带入轻型燃料电池电动车(FCEV)领域。毕竟,可再生能源的激增,使人们愈来愈需要使用氢气来储存电网多余的电量,更重要的是,这是一种廉价生产绿色氢气的新颖方法。
美国国家再生能源实验室与其他五个国家实验室,正在展开合作HyBlend项目,主要是研究将20%的氢气掺入天然气基础设施中的情况。由于这些氢气是由多余的太阳能和风能通过电解产生的,因此该项目可以降低天然气基础设施的碳足迹。
目前,预计HyBlend项目将花费两年的时间,评估此类氢气/甲烷混合物的安全性和效率,因为氢气的能量密度较低,并且比甲烷更具爆炸性。它还将研究这些具三倍渗透性的较小H2分子对管道本身的影响。如果这种氢气/甲烷混合物是可行的,将为美国1兆美元的天然气基础设施提供清洁氢气,同时将努力扩展目前微不足道的1,600英里氢气管道网路。

中国在氢能政策方面,将推动中国能源消费结构从传统化石燃料向清洁低碳燃料转变,到2050年,中国将进入氢能时代。中国科学院院士徐冠华最近在「十四五」氢能产业发展论坛表示,未来氢能在中国终端能源体系占比将达10%,成为能源战略重要的组成部分。氢能将与电力协同互补,共同成为能源体系的消费主体,带动形成10万亿人民币级的新兴产业。
目前丰田、现代、戴姆勒和富豪汽车都拥有重型燃料电池卡车,最初用途都集中本地运输和港口拖运上,但随后将进行长途氢气运输。在百万英里使用寿命的基础上,一辆长途柴油卡车其总成本是FCEV耕耘机的三倍。即使FCEV耕耘机在更高的效率下,其动力总成比柴油引擎昂贵得多,但是在整个生命周期内却较有经济效益。对于轻型车辆来说,燃料成本与车辆购买价格的比率接近1:1,因此市场仍需利用重型卡车的规模经济来协助其降低动力总成成本。
即使如此,仍有许多汽车厂商积极投入燃料电池电动车的发展。德国汽车制造商BMW于2013年1月就已经与丰田结盟,共同开发燃料电池。预计从2022年开始BMW将陆续推出燃料电池电动车。目前计划在2022年推出限量版氢燃料电池休旅车i Hydrogen X5,也预计在2026年推出第二代X7汽车时,将涵盖氢燃料电池车种。
2021年早些时候,Jaguar Land Rover也表示,正在投资开发氢燃料电池,以期未来将由氢转变为动力汽车。其中,与印度塔塔汽车公司(Tata Motors)的合资企业JLR,预计2022年将在英国的道路上使用氢燃料电池电动车。这表示氢爆发的临界点愈来愈接近了!