泉源：中国电动汽车百人会新能源汽车研究院
摘要
凭证国际氢能源委员会宣布的《氢能源未来生长趋势调研报告》 ，，，，，，预计到 2050 年 ，，，，，，氢能源需求将是现在的 10 倍。。。。。。。。预计到2030 年 ，，，，，，全球燃料电池乘用车将抵达 1,000 万辆至 1,500 万辆。。。。。。。。由于市场潜力大 ，，，，，，大企业加大研发 ，，，，，，一些国家也加大支持力度 ，，，，，，力争通过生长氢能解决来能源清静 ，，，，，，并掌握国际能源领域的制高点。。。。。。。。现在氢能在日、美、欧生长迅速 ，，，，，，在制氢、储氢、加氢等环节泛起了许多立异点 ，，，，，，燃料电池手艺也获得新突破。。。。。。。。
一、制氢：可再Th能源制氢项目增多 ，，，，，，电网协同效应获得重视
制氢的历程也要消耗能源 ，，，，，，这也是氢能受到一些诟病的泉源所在。。。。。。。。破解此问题的一个主要要领是用可再生能源制氢 ，，，，，，尤其是将原来弃掉的风电、太阳能发电转化为氢最为经济。。。。。。。。
《BP 天下能源展望（2017 年版）》预计 ，，，，，，到 2035 年可再生能源的增添将翻两番 ，，，，，，发电量增量的三分之一将源自可再生能源。。。。。。。。使用可再生能源制取氢气最先备受关注 ，，，，，，可再生能源制氢研究效果及树模项目也在一直涌现。。。。。。。。
可再生能源的间歇性导致弃风、弃水、弃光征象十分严重 ，，，，，，通过将景物电转化为氢气 ，，，，，，不但可解决弃电问题 ，，，，，，还能反过来使用氢气再发电增强电网的协调性和可靠性。。。。。。。。
日本东北电力公司和东芝公司相助 ，，，，，，从 2016 年 3 月份最先实验使用太阳能电解水制氢 ，，，，，，再由获得的氢举行发电。。。。。。。。实验装备由约 50kW 的太阳能发电装备、约 60kW 的蓄电池、约 5Nm3/h 的水电解制氢装置、约 200Nm3 的氢吸附合金式储氢罐和 10kW 的燃料电池组成。。。。。。。。
丰田提出了从生物和农业废物中制氢的手艺蹊径。。。。。。。。丰田将在美国长滩港制作兆瓦级可再生能源加氢站“Tri-Gen” ，，，，，，该设施从生物和农业废物中制氢 ，，，，，，可提供约 2350kW 的电力和天天1200kg 氢气 ，，，，，，可知足 2350 个家庭和 1500 辆燃料电池汽车的一样平常使用。。。。。。。。
德国推出的 power to gas 项目即网络用电低谷时可再生能源的剩余电力通过电解水的方法制造氢气 ，，，，，，再将天生的氢气注入外地的自然气管道中举行能源的贮存。。。。。。。。随着此类项目的增多 ，，，，，，电网的协同效应逐步获得验证。。。。。。。。
二、储氢：液氢储运或将成为生长重点
氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈之一。。。。。。。。据统计 ，，，，，，美国能源部所有氢能研究经费中有用于研究氢气的贮存。。。。。。。。氢能工业对储氢的要求总的来说是储氢系统要清静、容量大、本钱低、使用利便。。。。。。。。从现在主要储氢质料与手艺来看 ，，，，，，有高压储氢、液体储氢、金属氢化物储氢、有机氢化物储氢及管道运输氢等。。。。。。。。
现阶段液氢储运逐渐成为研发重点 ，，，，，，日、美、德等国已将液氢的运输本钱降低到高压氢气的八分之一左右。。。。。。。。日本已经将液氢供应链系统的生长作为解决大规模氢能应用的条件条件 ，，，，，，基本思绪是以澳大利亚的褐煤为质料生产氢气 ，，，，，，再通过碳捕获实现去碳化 ，，，，，，然后通过船舶运回日本使用。。。。。。。。为了支持液氢供应链系统的生长 ，，，，，，解决液氢储运方面的要害性手艺难题 ，，，，，，企业起劲地投入研发 ，，，，，，推出的产品大多已经进入现实磨练阶段 ，，，，，，如岩谷工业开发的大型液氢储运罐 ，，，，，，通过真空排气设计包管了储运罐高强度的同时实现了高阻热性。。。。。。。。
现在 ，，，，，，液氢加氢站最先亮相国际舞台 ，，，，，，已遍布日本、美国及法国市场 ，，，，，，现在全球近 400 座加氢站中 ，，，，，，有三分之一以上为液氢加氢站。。。。。。。。在日本 ，，，，，，岩谷工业公司已经乐成建设了 16 座液氢加氢站 ，，，，，，美国液氢加氢站的建设企业以Plug power、Air product 公司为主 ，，，，，，法国市场的液氢加氢站建设企业主要是林德公司。。。。。。。。我国的液氢工厂还处在为航天火箭发射效劳的阶段 ，，，，，，受规则所限 ，，，，，，还无法应用于民用领域。。。。。。。。
三、加氢：加氢站建设速率加速 ，，，，，，混淆站日益增多
加氢站作为燃料电池汽车的配套基础设施 ，，，，，，随着燃料电池车辆的推广应用 ，，，，，，其建设与推广也受到了重视。。。。。。。。据 H2stations.org 统计 ，，，，，，2016 年全球新增 92 座加氢站 ，，，，，，其中 83 座是对外开放的 ，，，，，，其余 9 座则专门为公交车或车队客户提供效劳。。。。。。。。从地区漫衍来看 ，，，，，，日本新增 45 座 ，，，，，，位列增添数目榜首 ，，，，，，比 2015 年的 28 座增添了 17 座；；；； ；；；北美新增 25 座 ，，，，，，其中 20 座位于加利福尼亚州；；；； ；；；欧洲新增 22 座 ，，，，，，比 2015 年的 19 座增添了 3 座 ，，，，，，其中 6 座位于德国 ，，，，，，德国公共加氢站总数增至 22 座。。。。。。。。另外 ，，，，，，德国尚有 29 座加氢站正在建设或即将开放 ，，，，，，凌驾美国 ，，，，，，后者正在建设的加氢站有24 座。。。。。。。。为了顺应规�；；；； ；；；擞男枰� ，，，，，，加氢站的日供氢能力逐渐提高。。。。。。。。随着氢燃料电池汽车的推广 ，，，，，，天天可为 30-50 辆客车或100 辆乘用车提供加氢效劳的加氢站逐渐泛起并成为主流。。。。。。。。
加氢站运营泛起集成化、�？？？？？？ ？榛さ男虑魇� ，，，，，，混淆站数目逐渐增添。。。。。。。�；；；； ；；；煜问酱幼粤κ郊忧庹尽⒓佑驼静⑸杓忧庹� ，，，，，，生长到加油站、加气站、加氢站三站合一 ，，，，，，以及与便当店并设、与充电桩并设的加氢站。。。。。。。。为燃料电池汽车的普及提供了更多样化的基础设施解决计划。。。。。。。。
四、手艺：焦点部件本钱显著降低 ，，，，，，新型催化剂成研发重点
日本九州大学研发出的可以在差别 pH 值情形下划分氧化氢和一氧化碳的催化剂 ，，，，，，该催化剂是含有奇异“蝴蝶”结构的镍和铱金属原子的水溶性络合物 ，，，，，，可以模拟两种酶的功效 ，，，，，，酸性介质中的氢化酶（pH 4-7）和碱性介质中的一氧化碳脱氢酶（pH 7-10） ，，，，，，可以有用阻止催化剂中毒并提高氢能的生产效率。。。。。。。。
非铂催化剂的研发被以为是低本钱工业规模制氢的基础。。。。。。。。宾夕法尼亚大学和佛罗里达大学团结研发了非铂催化剂 ，，，，，，即在二硫化钼中添加石墨烯、钨合金 ，，，，，，可以使电解水反应高效举行 ，，，，，，与铂催化剂的作用相同 ，，，，，，但本钱却获得了大幅度降低。。。。。。。。
降低铂用量的催化剂手艺也陆续泛起突破。。。。。。。。查尔斯理工大学和丹麦科技大学团结研究的纳米合金催化剂可以降低约的铂用量 ，，，，，，从一定水平上解决了燃料电池商业化的瓶颈。。。。。。。。
五、应用：家用漫衍式燃料电池系统生长迅速
漫衍式燃料电池系统现在分为重整制氢式燃料电池系统（多以自然气为质料）以及纯氢燃料电池系统。。。。。。。。近年来 ，，，，，，前者在欧洲、美国及日本生长迅猛 ，，，，，，尤以日本的普及率最高。。。。。。。。阻止 2016 年底日本已经累计推广 20 万台 ，，，，，，2016 年底的售价为 127 万日元（约为 7.5 万元人民币） ，，，，，，津贴降低到 15 万日元（约为 8800 元）。。。。。。。。政府的目的是到 2030 年累计推广 530 万台。。。。。。。。
图1 日同族用燃料电池装置数目（单位：台）
数据泉源：日本新能源及工业手艺综合开发机构
在日本 ，，，，，，导入家用燃料电池系统后可将能源使用率提高约95% ，，，，，，并可不受限于天气情形 ，，，，，，稳固地一连发电。。。。。。。。据爱信精机公司统计 ，，，，，，使用家用燃料电池（ENE.FRAM TYPES）后 ，，，，，，日同族庭购置电实力下降约80%。。。。。。。。
日本市场常见的漫衍式燃料电池系统厂商主要有松下、东芝、爱信精机、日立造船、Bloom energy 及京瓷等公司。。。。。。。。其中 ，，，，，，松下公司已经先后推出了五代漫衍式燃料电池产品 ，，，，，，第五代产品耐 久性可以抵达 9 万小时 ，，，，，，可以为用户提供 12 年的使用寿命。。。。。。。。新一代产品不但通过镌汰 Pt 催化剂的用量大幅降低了本钱 ，，，，，，还提高了应对空气中杂质的手艺 ，，，，，，有用提高了耐久性。。。。。。。。
在漫衍式燃料电池的细分领域里 ，，，，，，松下公司的产品既涵盖自力住宅用产品 ，，，，，，也包括楼房式住宅产品。。。。。。。。其楼房式住宅用燃料电池已经累计销售 2000 台 ，，，，，，以后的研发目的是改善电力融通性（指各家各户间可以相互电力生意 ，，，，，，欠亨过电网实现自由交流）、增添附加值。。。。。。。。楼房式住宅用燃料电池兼具抗震、防风及防爆特征 ，，，，，，可以通过多种组合设计应对差别楼宇的现真相形 ，，，，，，同时具有应急电源功效 ，，，，，，通过调理各家庭的电力需求进一步提高漫衍式燃料电池的附加值。。。。。。。。
六、工业：企业团结攻克本钱难题
燃料电池汽车手艺已趋近成熟 ，，，，，，但距离商业化推广仍然保存一定距离 ，，，，，，其中最大的制约因素就是本钱问题。。。。。。。。单靠一家企业很难快速实现降本钱 ，，，，，，企业间的相助日益增多。。。。。。。。
通用和本田 2017 年头宣布投入四千多万美元（约合两亿人民币）建设合资公司（FCSM） ，，，，，，用于建设燃料电池电堆的生产线 ，，，，，，对氢燃料电池系统举行量产 ，，，，，，这是汽车行业内首家从事燃料电池辖档涂工营业的合资公司。。。。。。。。妄想量产的产品为燃料电池及相关系统。。。。。。。。两家公司生产出来的燃料电池不但用于汽车 ，，，，，，也将实验应用于军事、航空及家用领域。。。。。。。。丰田与宝马也签署了 FCV 相助协议。。。。。。。。丰田提供燃料电池等手艺 ，，，，，，宝马提供汽车轻量化等手艺。。。。。。。。日产和戴姆勒及福特团结开发价钱合理的燃料电池汽车 ，，，，，，配合加速燃料电池汽车手艺的商业化。。。。。。。。
