行业资讯 | 全球碳中和时代下 , 看各国如何“氢”装上阵
# 中国 2020年12月发布的《新时代的中国能源发展》白皮书提到，将加速发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业链技术装备，促进氢燃料电池技术链、氢燃料电池汽车产业链发展。《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》提出，中国将力争经过15年的发展，实现燃料电池汽车商业化应用。
# 德国 政府近日表示将为62个大型氢能项目提供100亿美元，部分资金将投放于交通领域的12个氢能项目包括燃料电池系统和车辆的开发和制造，包括乘用车、卡车和公共车辆。 # 法国 计划在2023年时投资近10亿欧元打造氢能重型交通。 # 美国 根据麦肯锡公司年初发表的报告，到2030年，美国的燃料电池产业年度投资将达到80亿美元，燃料电池汽车销售量将达到120万辆。 # 加拿大 提出到2050年实现能源供给的30%来自氢能，超过500万辆氢燃料电池汽车上路。 # 韩国 计划到2040年，氢燃料电池汽车累计产量将增至620万辆，氢燃料电池公交车力争达到4万辆，氢燃料电池汽车充电站增至1200个。 # 日本 计划到2025年前后，把氢燃料电池汽车与混合动力车的价格差距缩小到70万日元。日本政府把东京奥运会作为推动实现氢能社会的重要契机，除了把氢气作为火炬台和火炬燃料之外，还在奥运村周围设立加氢站。
▼ 为何各国如此重视氢能源汽车?
全球主要经济体都将发展氢能源作为应对气候变化、实现能源低碳转型的重要方向，并纳入国家能源战略规划。早在2013年以来，丰田、现代、本田等汽车公司相继推出商业化应用的燃料电池汽车，但当时技术仍未得到突破，近年随着科技的高速发展，各国越来越看好氢能源汽车的前景。
优势与挑战并存的“终极能源”
氢能源被誉为21世纪的“终极能源”，那氢能源的魅力究竟何在？ 氢能源蕴含的优势 ▶ 零排放 氢能源汽车排出来的“尾气”是纯净水，可以实现零排放。 ▶ 能量转化效率高 燃料电池的能量转换效率可高达60％～80％，为内燃机的2～3倍。 ▶ 运行平稳、无噪声 燃料电池本身工作没有噪声，没有运动性，没有振动。 ▶ 燃料来源广泛 氢燃料来源广泛，可以从可再生能源中获得，不依赖石油燃料。 然而，无论是氢能源汽车的普及，还是最终实现碳中和，绝不“氢”而易举！氢能产业涉及制、储、运、用多个环节，氢的提取成本高，且提取过程可能会破坏环境，加上大规模推广应用仍面临氢燃料电池制造成本高、加氢站设施薄弱、终端用氢成本高等瓶颈。 发展氢能源的挑战 ▶ 成本昂贵 首先是制氢，绿氢的大规模获取技术目前不成熟，全球的电解制氢都处于初始阶段，还不能规模化。 另外，氢能所需的技术开发难度、产业链以及由此带来的成本都很高，特别是氢燃料电池发电的过程中会用到稀缺的贵金属铂作为催化剂，价格也因此比较高。 ▶ 运输和储存困难 氢气的一大缺点是它是密度最低的气体，这使得它的运输和储存变得困难且成本高昂。 氢气需经过高压或将其液化才能运载。这两种选择都需要昂贵的基础设施，目前在全球范围内难以大规模实施。 ▶ 加氢站建设难 运营成本居高不下则是阻碍加氢站大规模发展的主要原因。其主要包括建设成本高、运营维护成本高、成本回收期较长三部分。 直面挑战，全球这样应对 面对目前氢能源发展的限制与瓶颈，各国又将如何突破呢？ ▼ 氢燃料电池技术的突破 近年各地在氢燃料电池生产上有了重大突破，未来燃料电池汽车 (FCV) 的成本将大大降低。 加拿大Waterloo大学取得了这项技术突破，发现了一种新的燃料电池，其寿命是现有电池的十倍，而成本可以与汽油发动机相媲美，甚至更便宜。 中国科学技术大学等研制出新型氢氧燃料电池阴极催化剂，这种新型催化剂能防止电池免受一氧化碳中毒，延长电池寿命，并使电池在低温下工作。 美国普林斯顿大学的研究人员发现了价格合理的氢燃料电池催化剂，这些新材料与铂金相关材料相比，有效率达60%，但成本仅为其五分之一， 直接降低了制造成本。
▼ 运储技术已有解决方案
我们刚刚提到了由于氢气在常温常压下难以运输和存储，液态有机氢载体 (LOHC) 技术为这一难题提供了解决方案。该技术将特定有机不饱和化合物（储油）与氢气在催化剂作用下发生可逆化学反应生成烷烃类化合物（氢油）来实现氢的储存和释放。 这项技术的主要优势在于，以LOHC技术储存的氢气能与现有的液体燃料（如汽油）基础设施兼容。这意味着氢气可以用传统的公路罐车或油罐车运输，也意味着它不再易燃，使运输和储存更加安全。 目前，德国、日本等国家处于LOHC技术开发和应用的前列。德国公司Hydrogenious LOHC Technologies所研发的基于二苄基甲苯为储氢载体LOHC技术目前在德国、美国运行，并开展相关技术和产品在中国的推广。 ▼ 加大投入加氢站建设 2020年全球已有建成加氢站553座，主要分布在欧洲和亚洲地区。从全球主要国家的发展规划来看，各个国家对氢能源网络都有着清晰的规划与部署。 例如日本通过发布《氢能基本战略》规划在2025年要达到320个加氢站，2030年要增加到900个加氢站，到2050年要用加氢站逐步替代加油站。美国计划在2030年实现1000座加氢站。中国在《节能与新能源汽车路线》中提出到2030年计划建成达到1000座加氢站。
▼ 全球加大氢能产业的投入
根据全球氢能项目公告、实现各国政府生产目标所需的投资、支出等数据预测，到2030年，全球氢能产业链的投资总量将超过3000亿美元——相当于全球能源投资的1.4%。 从地域分布上来看，预计欧洲的投资份额占比最大（约45%），其次是亚洲，而中国以约亚洲总投资50%的份额领先。 从产业链各环节分布来看，制氢项目将占投资的最大份额。由于终端应用项目要为燃料电池和道路车辆平台提供资金，氢能应用在成熟项目中的投资占比也较高。 氢能源发展任重道远 抓住氢能机遇 尽管全球氢能源汽车获得重大进展，迈向产业化商业化仍任重道远。中国科学院院士、著名物理化学家孙世刚提到，在碳达峰碳中和背景下，中国发展氢能迎来重大机遇，我们必须紧紧抓住这个机遇，进一步加大氢能各个环节的研发力度，力争在全球氢能有效利用和推广上抢占先机。 2021年Automechanika Shanghai明日出行板块将携手海内外科研机构、整车、初创企业等合作资源，展示特定场景的充电换电设施、氢燃料技术等新能源相关成果。板块还将以“新基建时代商用车先行”为主题，结合重磅打造的“明日出行高峰论坛”，就“氢能技术的发展前景及其在商用车中的应用”话题，基于商用车智能化及氢能源的核心技术，展现未来商用车应用全场景。 诊断及修理/车身及喷涂板块今年也将推出“绿色维修主题展区”，涵盖喷涂及车身修复、VOCs治理、I/M制度、新能源维修等关联产品。主题展区将配套“汽保行业转型升级高峰论坛——新能源专场”，“绿色维修环保论坛”等一系列活动，探索汽保领域在环保升级方向的发展战略。
