全球氢能源与氢燃料电池技术研发及商业化探索（下）

第二节商业化应用

氢能源在交通、工业、建筑等领域的应用，可丰富能源构成。在交通领域中，用氢燃料电池给汽车提供动力，能够解决空气污染、噪音污染和二氧化碳排放带来的全球气候变暖等环境问题。在工业领域中，氢气一直是最重要的原材料之一，并且通过氢的使用可以使精炼等行业达到基本无碳排放。到目前为止，氢的制造和使用都局限在工业领域中，主要用途是作为化工行业的原材料。在建筑领域中，运用氢能微型热电联产机组技术可以极大地提高能源利用效率，建设节能环保型建筑。

1、氢燃料电池轿车

2015年氢燃料电池汽车最引人注目的动态当属丰田汽车公司MiraiFCV在美国加州的销售。MiraiFCV推出前的预期目标是在2015年底之前售出400辆。但上市的第一个月内，丰田就已收到约1500辆的采购订单。所以，丰田公司随即调整了年度目标到3000辆，以满足消费者的强劲需求。

在Mirai开发阶段，与前一代2008FCHV-adv相比，成本已降低了95%。丰田相信随着氢燃料电池汽车的销量增加，其价格将会越来越低。丰田计划在2020年在全球范围销售3万辆氢燃料电池汽车，这是该公司2017年销售目标的十倍。作为促进氢燃料电池汽车普及的措施之一，丰田还宣布无偿提供独有的约5680项氢燃料电池相关专利(包括正在申请中的专利)的使用权，包括了氢燃料电池组、高压储氢罐、燃料电池控制系统等核心技术。

图3燃料电池汽车性能正在逐步提高

2014年，本田提供1380万美元给FirstElementFuel，来协助加速加州加氢站布建的进度，来配合新一代ClarityFCV的大量生产与上市贩售。本田在2015年东京车展中发布的新一代氢燃料电池车ClarityFCV，在2016年底于美国加州正式发布上市，整车售价约为6万美元。ClarityFCV是承接FCXClarity地位而来的第三代车款。除了造型彻底改头换面之外，本田表示透过更成熟的氢燃料电池技术，ClarityFCV的氢燃料电池模组比旧款车型体积缩小33%、能量密度增加60%，并可输出134匹的最大马力，以及超过300英里(约480公里以上)的续航距离，且只需3~5分钟，就能再次将氢燃料储罐充满。

2、氢燃料电池公交车

在“欧洲城市清洁氢能项目(CHIC)”项目中，56辆氢燃料电池公交车已经在包括伦敦、米兰、奥斯陆、科隆、汉堡和惠斯勒在内的8座城市成功运行。它们总共减少了6000吨的温室气体排放，相当于91辆柴油公交车一年的二氧化碳排放量，共节省柴油约400万升。

“欧洲城市清洁氢能项目”从2010年持续到2016年底，参与的城市也正在计划扩大技术的应用范围。与此同时，欧洲另外一个公交车试运行计划也在筹划中，新计划由燃料电池和氢能公共事业组织(FCH-JU)、公交车运营商、政府部门以及燃料供应商联合倡议，目标在2020年投放上百辆公交车。下一批次的公交车投放将在大幅降低公交车成本的同时，确保技术在商业上可行，为降低公共交通的二氧化碳排放出一份力。

表2国内外燃料电池客车性能对比

伦敦于2010年首次投放5辆氢燃料电池公交车，并且于2013年增加至8辆，这些公交车燃料经济性以及可靠性已经超出预期，正在为运输部门降低2020年二氧化碳排放量的目标践行。伦敦氢燃料电池公交车车队在固定线路上已经累计运行超过10万小时，行驶里程超过69万公里。车队中首辆公交车达成了运行2万小时的里程碑，预计车队的其他公交车也能相继完成这一目标。

3、加氢站

2015年，美国主要在加州为丰田氢燃料电池汽车的商业化计划建立配套基础设施。美国参议院近期通过了第217号决议，其中提及了氢能和氢燃料电池技术所带来的好处，并确认每年的10月8日为国家氢能及氢燃料电池日。

美国加州政府一共拨款2亿美元于2024年之前建设不少于100个公共加氢站，并宣布将于2030年实现上路新车全部为零排放汽车。

美国空气产品公司是加氢站建设的主力军，共计在加州拥有37个加氢站，其中包括12座已运营的SmartFuel加氢站，以及25座在建、审批或准备状态的加氢站。另外，空气产品公司还同时运营着3座氢燃料电池叉车专用的加氢站，并为FirstElementFuel公司在加州的19座加氢站提供加氢技术。

在欧洲，2015年“氢燃料创新汽车计划(Hyfive)”、“清洁能源伙伴计划(CEP)”以及“英国氢气流动路线图计划(UKH2Mobility)”等多个计划正在稳步推进，旨在推广氢能基础设施的建设以及氢能交通的普及，也主要围绕着氢燃料电池汽车的引入进行加氢站建设。

　　图4欧洲加氢站建设规划

欧洲已经拥有超过100个加氢站，加氢站的选址也具有战略前瞻性，主要选址于大城市以及相连的主干道上。德国目标到2017年建成100座加氢站，到2023年建成400座加氢站，届时德国高速路上每隔90公里就有一座加氢站，每个城市区将至少有10座加氢站。

丹麦是当今世界上加氢站最为密集的国家之一，这为目前汽车巨头们大力推广氢燃料电池汽车进入丹麦提供了极大的支持。自从韩国现代在2014年将其途胜氢燃料电池汽车正式在丹麦开售以来，仅在2015年内，丹麦境内的氢燃料电池汽车数量几乎翻倍。丰田也在2015年将其MiraiFCV引进入丹麦，本田则在2016年向丹麦引进了氢燃料电池汽车。

瑞典斯德哥尔摩首个加氢站于2015年9月份揭幕，加氢站获得欧盟“交通用氢能基础设施计划(HIT-2)”的资助，该加氢站由全球氢能源技术领导企业林德(Linde)公司建设。作为全球氢能基础设施的龙头，林德公司已经在全球15个国家设立超过100个加氢站，累计加氢次数达10万次。

法国AirLiquide公司掌握着从生产、仓储、配送以及终端客户应用开发等领域的氢能全供应链。该公司一直致力于推广氢能在交通运输领域的应用。在全球范围内，AirLiquide已经成功建设了75个加氢站，其中5个位于法国。

为了加快氢能低碳交通在欧洲范围内的普及，壳牌石油公司于2016年开始在德国其加油站内安装加氢设备，并形成了一定的加氢网络。此次计划是由壳牌公司、H2Mobility计划合作伙伴以及德国联邦交通部共同合作。壳牌公司于2011年在德国建立了第一座加氢站，到目前为止其在德国境内共有3座加氢站。壳牌公司声称其给氢燃料电池汽车加氢的成本与给传统内燃机汽车加油的成本相差无几，且这些车的续航里程也与传统汽车相当。壳牌公司还在美国洛杉矶有2座示范加氢站用于评估其加氢技术、降低成本并分析用户行为。

戴姆勒、林德集团以及石油公司TOTAL、OMV、Avia和Hoyer达成合作将在德国境内大大增加加氢站的数量。该项目作为“国家氢和氢燃料电池技术创新计划(NIP)”的一部分得到了国家氢能和燃料电池技术组织(NOW)的支持。