自從17世紀這種地球上最簡單的元素被發(fā)現(xiàn)以來，氫被廣泛用于各種工藝和工業(yè)，而目前大部分氫來自化石燃料，世界各地正在研究清潔氫的可選擇來源。可再生氫有望在向可持續(xù)能源未來過渡的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

今天，大約80%的氫需求來自三個主要行業(yè)——精煉廠、氨生產(chǎn)和金屬加工。與此同時，它在能源應(yīng)用中的使用估計占總消耗量的1%至2%。

澳大利亞可再生能源署(ARENA)和ACILAllen咨詢公司在2018年夏天發(fā)布的一份報告顯示，全球每年生產(chǎn)的約5500萬噸氫目前幾乎完全用于非能源用途，但在2030年至2040年間，這一數(shù)字將發(fā)生顯著變化。

全球可再生能源能力的顯著擴張為氫能源開辟了新的機遇。它可以用來儲存剩余的風(fēng)能和太陽能發(fā)電，為小汽車以及更大的車輛提供燃料，甚至可以替代化石燃料用于供熱和發(fā)電。

目前氫能面臨的主要挑戰(zhàn)之一是價格。制氫的高成本是一個問題，這在全球范圍內(nèi)引發(fā)了一波又一波的研究與開發(fā)(R&D)項目，這得益于將其部署到更廣泛領(lǐng)域的雄心。

全球的努力

世界上許多國家已經(jīng)采取措施支持氫R&D。日本就是一個例子。2017年，日本根據(jù)2015年《巴黎協(xié)定》(ParisAgreement)推出了一項基本的氫戰(zhàn)略，旨在促進更廣泛地使用氫，并形成全球合作，以降低成本，確保穩(wěn)定的供應(yīng)。

與此同時，美國正通過一項特殊的氫與燃料電池計劃，資助多個專注于新的氫與燃料電池技術(shù)的項目，試圖解決缺乏基礎(chǔ)設(shè)施和現(xiàn)有技術(shù)解決方案等障礙。

法國的氫戰(zhàn)略包括促進工業(yè)使用綠色氫的指示性目標。政府設(shè)定的目標是到2023年工業(yè)部門脫碳氫的比例達到10%，到2028年升至20%至40%。去年，該國撥出1億歐元用于在工業(yè)、交通和能源領(lǐng)域部署氫氣。

澳大利亞正在資助一系列試驗項目，以研究氫的生產(chǎn)，因為該國看到了一個機會，將其不斷增長的可再生能源電力的一部分轉(zhuǎn)化為氫，并將可再生氫注入特定地點的天然氣網(wǎng)絡(luò)，如悉尼。ARENA表示，氫氣被認為是將可再生能源從澳大利亞出口到其他國家的一個潛在選擇，主要是在氫需求增長的亞洲國家。

英國也在進行多項政府招標。2018年10月，英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)向兩家公司授予了價值38.2萬英鎊(合49.4萬美元/44.1萬歐元)的合同，研究將商業(yè)領(lǐng)域的電器和工業(yè)供熱從天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣的可行性。

企業(yè)層面的戰(zhàn)略

一些最大的工業(yè)企業(yè)，如法國的Engie(EPA:ENGI)，在2018年年初成立了一個新的全球業(yè)務(wù)部門，專門從事可再生氫的開發(fā)，他們已經(jīng)開始研究生產(chǎn)和使用綠色氫的各種機會。

奧地利電力公司VerbundAG(VIE:VER)正在一個試點項目中測試氫作為天然氣的替代品來使用，德國清潔技術(shù)專家Sunfire和格拉茨理工大學(xué)(GrazUniversityofTechnology)也參與了該項目。在Verbund的838-MW燃氣發(fā)電廠，高溫電解清潔能源生產(chǎn)的氫氣將部分替代天然氣。為了達到這個目的，這家奧地利公司正在現(xiàn)場建造一個試驗性的工廠，通過從電網(wǎng)中獲取多余的風(fēng)能和太陽能，并將其轉(zhuǎn)化為氫氣和燃料電池，從而起到電解槽的作用。該試點項目由歐盟的“地平線2020”計劃支持。

瑞典公用電力公司VattenfallAB和該國煉油商Preem最近簽署了一項合作協(xié)議，共同生產(chǎn)可大規(guī)模用于生物燃料、電氣化和電力供應(yīng)行業(yè)的化石燃料氫。

荷蘭油漆、涂料和特種化學(xué)品公司AkzoNobelNV(AMS:AKZA)正在與瑞典公司合作，研究利用可再生電力生產(chǎn)綠色氫和電動燃料的機會。

丹麥的?rstedA/S(CPH:ORSTED)計劃未來在荷蘭發(fā)展與離岸風(fēng)力發(fā)電場相結(jié)合的綠色氫項目。該能源集團最近宣布了這一消息，并計劃在荷蘭海岸附近的HollandseKustZuid(荷蘭南海岸)第三和第四區(qū)投標。該公司稱，利用海上風(fēng)能電解生產(chǎn)綠色氫有利于重工業(yè)和交通運輸?shù)绕渌袠I(yè)的脫碳?！跋虼笮凸I(yè)客戶生產(chǎn)和銷售綠色氫，有助于穩(wěn)定依賴電力市場價格的海上風(fēng)力發(fā)電場的收入，”?rsted的首席執(zhí)行官和總裁亨利克·保爾森說。

另一家專注于氫的公司是法國液化空氣公司(AirLiquideSA，EPA:AI)，該公司與多家合作伙伴建立了生產(chǎn)和分銷綠色氫的合作關(guān)系，并建立了氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施。該公司表示，它的目標是成為整個供應(yīng)鏈中氫燃料運輸?shù)念I(lǐng)導(dǎo)者。今年2月，該公司在加拿大破土動工建設(shè)了一座20MW的無碳氫生產(chǎn)設(shè)施。

日本汽車制造商豐田(TYO:7203)的澳洲子公司正在進行一個項目，旨在展示氫如何成為運輸和能源儲存介質(zhì)的燃料來源。該公司的目標是每天通過電解生產(chǎn)至少60公斤的可再生氫，所需的電力來自太陽能光伏板和電池儲能系統(tǒng)。

當(dāng)使用可再生能源生產(chǎn)的氫作為燃料時，燃料電池汽車(FCEVs)是一種低碳出行的選擇，而且正變得越來越普遍。這一想法不僅被用于輕型汽車，也被用于重型汽車，如公共汽車和卡車。過去幾年，這一想法的生產(chǎn)成本大幅下降。例如，2018年9月，阿爾斯通(EPA:ALO)在德國啟動了世界上第一輛氫燃料電池列車CoradiaiLint的商業(yè)化運營。與此同時，汽車巨頭現(xiàn)代汽車(HyundaiMotor)(KRX:005380)宣布，通過與瑞士氫氣公司H2Energy的合作，到2019年底，將有1000輛氫能卡車在瑞士投入運營。

國際能源署(IEA)在2019年3月發(fā)布的一份報告顯示，截至2018年4月，美國擁有最大的FCEVs車隊，數(shù)量是4500輛，其次是日本的2400輛，在他們之后的是德國和法國。