氫能是指氫和氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能，是一種清潔的二次能源，具有來(lái)源廣、燃燒熱值高、可儲(chǔ)存、清潔無(wú)污染、利用形式多等優(yōu)點(diǎn)，能從根本上解決世界能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題，被譽(yù)為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的二次能源。據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì)，到2050年，氫能可以滿足全球18％的能源需求，氫能及其相關(guān)技術(shù)的市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2.5萬(wàn)億美元，將減少60億噸的二氧化碳排放，同時(shí)可以為3000多萬(wàn)人創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。世界多國(guó)政府為實(shí)現(xiàn)向氫經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化給予了極大重視，日韓等國(guó)紛紛發(fā)布?xì)淠芗叭剂想姵匕l(fā)展戰(zhàn)略路線圖，將氫能經(jīng)濟(jì)作為創(chuàng)新增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿Α?/span>

1.日本

在2011年3月福島事故發(fā)生后，日本暫停了大多數(shù)核電站，2014年發(fā)布《氫能與燃料電池戰(zhàn)略路線圖》，該路線圖于2016年進(jìn)行了修訂，提出實(shí)現(xiàn)“氫能社會(huì)”目標(biāo)分三步走的發(fā)展路線圖。

第一階段：加速推廣和普及氫能利用的市場(chǎng)

2017年：固定式燃料電池示范由家庭應(yīng)用擴(kuò)大到商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用。

2020年：將氫燃料價(jià)格降低到與混合動(dòng)力汽車(chē)燃料的價(jià)格相當(dāng)。

2025年：將燃料汽車(chē)的價(jià)格降低到混合動(dòng)力汽車(chē)的價(jià)格水平。

第二階段：建立大規(guī)模氫能供給體系

2020年中期：與國(guó)外氫氣供應(yīng)商建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系（計(jì)劃購(gòu)買(mǎi)價(jià)格為3美元/公斤），并建立商業(yè)氫燃料分配系統(tǒng)。

2030年：對(duì)進(jìn)口的氫燃料開(kāi)始生產(chǎn)，建立運(yùn)輸和儲(chǔ)存設(shè)施。大量引入氫燃料發(fā)電技術(shù)。

第三階段：零碳?xì)淙剂瞎┙o體系

2040年：零排放氫氣生產(chǎn)以及運(yùn)輸和儲(chǔ)存設(shè)施等方面的整體運(yùn)作。

2.韓國(guó)

韓國(guó)作為一個(gè)能源資源匱乏的國(guó)家之一，政府認(rèn)為向氫過(guò)渡是加強(qiáng)能源獨(dú)立和安全的手段。

今年1月份，韓國(guó)政府發(fā)布了《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》，指出氫燃料電池汽車(chē)和氫燃料電池將在2040年創(chuàng)造出43萬(wàn)億韓元（382億美元）的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和42萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。該路線圖由韓國(guó)政府在蔚山市宣布，蔚山市是韓國(guó)燃料電池汽車(chē)的研究中心基地。

根據(jù)路線圖，政府計(jì)劃加速氫燃料電池汽車(chē)的擴(kuò)散，到2040年生產(chǎn)620萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)，并在2022年將氫燃料電池汽車(chē)加氫站的數(shù)量從目前14個(gè)增加到310個(gè)，到2040年增加到1200個(gè)。

韓國(guó)政府表示，氫經(jīng)濟(jì)是工業(yè)結(jié)構(gòu)中的革命性轉(zhuǎn)變，在這種結(jié)構(gòu)下，能源從煤、石油到氫都發(fā)生了變化。氫將在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用方面創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)和就業(yè)機(jī)會(huì)。這也是韓國(guó)的一個(gè)新的增長(zhǎng)引擎。韓國(guó)擁有先進(jìn)的氫氣技術(shù)，但這些技術(shù)在國(guó)內(nèi)的使用還處于起步階段。

政府計(jì)劃的目標(biāo)是到2030年使韓國(guó)成為世界上最大的氫燃料電池汽車(chē)和燃料電池生產(chǎn)國(guó)。根據(jù)路線圖，政府首先將致力于擴(kuò)大氫燃料電池汽車(chē)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模，其家庭汽車(chē)銷(xiāo)售額預(yù)計(jì)將從去年的712個(gè)增加到目前的4000個(gè)。這將推動(dòng)到2025年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)10萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)的目標(biāo)，并逐步將其價(jià)格降低到傳統(tǒng)汽油車(chē)的水平。政府將努力降低氫的成本，從目前每公斤8000韓元降低到2040年的3000韓元。

韓國(guó)政府還計(jì)劃到2040年在韓國(guó)有4萬(wàn)輛氫燃料電池公交車(chē)、8萬(wàn)輛氫燃料出租車(chē)和3萬(wàn)臺(tái)氫燃料卡車(chē)投入使用。

發(fā)展氫燃料電動(dòng)汽車(chē)的同時(shí)，韓國(guó)政府將推動(dòng)用于發(fā)電的燃料電池的生產(chǎn)。到2022年，其裝機(jī)容量將達(dá)到1吉瓦。到2040年，韓國(guó)計(jì)劃生產(chǎn)15吉瓦的燃料電池來(lái)發(fā)電，其中8吉瓦將用于國(guó)內(nèi)消費(fèi)，這大約相當(dāng)于韓國(guó)2018年發(fā)電總量的7％~8％。此外，到2040年，預(yù)計(jì)將有容量為21吉瓦的燃料電池為大約94萬(wàn)戶家庭提供電力和熱能。

目前氫氣消耗的兩個(gè)主要市場(chǎng)是氨和甲醇的生產(chǎn)，它們占總消費(fèi)量的80％。在化學(xué)工業(yè)中，利用氫氣可以生產(chǎn)尿素、肥皂和塑料。在氣體處理中利用氫氣來(lái)生產(chǎn)混合物，例如與甲醇、乙烯和丙烯的混合。未來(lái)，氫能將用作交通工具中的燃料，因?yàn)闅淙剂想妱?dòng)汽車(chē)排放的尾氣主要成分是水蒸氣，對(duì)環(huán)境的污染較小，而且工作無(wú)噪音。

此外，氫能越來(lái)越多地用于獨(dú)立電源，容量從1千瓦到幾千瓦。便攜式設(shè)備和電池、備用發(fā)電機(jī)、各種發(fā)電廠用于自身需求的電源系統(tǒng)、機(jī)器人、無(wú)人駕駛車(chē)輛、向家庭住宅持續(xù)供熱和供電的發(fā)電機(jī)等都是氫燃料潛在消費(fèi)者。

在美國(guó)、日本和斯堪的納維亞半島國(guó)家的大型商業(yè)中心、醫(yī)院和住宅建筑的電能由氫燃料電池發(fā)電廠供應(yīng)（容量超過(guò)1兆瓦）。日本對(duì)于建立家庭自動(dòng)加氫站有一個(gè)完整的體系，目前該國(guó)已有數(shù)千個(gè)加氫站。

然而，由于基礎(chǔ)設(shè)施缺乏，氫能的大范圍推廣仍然受到限制。魯爾（德國(guó)）地區(qū)最古老的氫氣管道僅有50年歷史，最長(zhǎng)的管道長(zhǎng)度僅為400千米。

加氫站已經(jīng)開(kāi)始在美國(guó)、日本、中國(guó)和一些歐盟國(guó)家運(yùn)營(yíng)和建設(shè)。全球從事氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的企業(yè)主要是一些歐美公司如美國(guó)Air Products公司、法國(guó)Air Liquide公司、丹麥H2Logic公司、加拿大Hydrogenics公司和瑞典氫能協(xié)會(huì)(Hydrogen Sweden)等。

美國(guó)研究公司Navigant Research發(fā)布的報(bào)告稱(chēng)，到2024年，全球氫燃料電池汽車(chē)數(shù)量將增加到58萬(wàn)輛，到2026年將增加到80萬(wàn)輛，到2030年大約增至150萬(wàn)輛。此外，2018年9月，世界上第一輛氫燃料電池列車(chē)進(jìn)入了薩克森州車(chē)站——Coradia iLint列車(chē)，其固定式加氫站計(jì)劃于2021年投入運(yùn)營(yíng)，屆時(shí)法國(guó)供應(yīng)商阿爾斯通公司將向德國(guó)LNVG運(yùn)輸局再供應(yīng)14輛Coradia iLint列車(chē)，總價(jià)超8100萬(wàn)歐元。

基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與大規(guī)模生產(chǎn)氫氣同樣重要。除加氫站和管道建設(shè)外，還有氫能儲(chǔ)存和運(yùn)輸方面的問(wèn)題。目前，世界上正在積極開(kāi)發(fā)用于輸送氫氣的油輪、汽車(chē)油罐和鐵路油罐。

當(dāng)前氫氣的95％是由消費(fèi)者自用，而不是出售。例如，煉油廠通過(guò)燃燒石油產(chǎn)品來(lái)生產(chǎn)氫氣，并用它來(lái)生產(chǎn)汽油。2016年全球共生產(chǎn)7500萬(wàn)噸氫氣，其中只有5%的氫氣是作為能源載體和化學(xué)試劑在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。然而，這個(gè)數(shù)字很可能在未來(lái)繼續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)預(yù)測(cè)，在工業(yè)氫消費(fèi)增長(zhǎng)的保守情況下，到2050年其消費(fèi)份額將從7000萬(wàn)噸/年增加到2.3億噸/年。商業(yè)用氫的份額也將增長(zhǎng)，從400萬(wàn)噸/年增加到1.4億噸/年。同時(shí)，使用高溫氣冷堆生產(chǎn)可銷(xiāo)售氫氣的市場(chǎng)規(guī)模應(yīng)與核電產(chǎn)能處在同一個(gè)水平上。如果利用高溫氣冷堆技術(shù)來(lái)提高氫氣的產(chǎn)量，那么為實(shí)現(xiàn)2050年每年生產(chǎn)1.4億噸氫氣的目標(biāo)，需要在世界范圍內(nèi)建立總熱容量為400吉瓦的高溫氣冷堆。

（文章來(lái)源：atomicexpert.com網(wǎng)站）

原文首發(fā)于《電力決策與輿情參考》2019年4月5日第13期

審核：齊正平

編輯：邱麗靜

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