氫能與燃料電池技術路線圖

著(zhe)全(quan)球(qiu)工(gong)業(ye)化(hua)進(jin)程(cheng)不(bu)斷(duan)加(jia)快(kuai)
，化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)消(xiao)耗(hao)量(liang)日(ri)益(yi)增(zeng)加(jia)，對(dui)環(huan)境(jing)造(zao)成(cheng)的(de)汙(wu)染(ran)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)重(zhong)
，迫(po)切(qie)需(xu)要(yao)尋(xun)找(zhao)一(yi)種(zhong)作(zuo)為(wei)替(ti)代(dai)品(pin)的(de)清(qing)潔(jie)燃(ran)料(liao)。氫(qing)的(de)來(lai)源(yuan)豐(feng)富(fu)，不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)由(you)其(qi)他(ta)能(neng)源(yuan)來(lai)生(sheng)產(chan)氫(qing)能(neng)

，而(er)且(qie)氫(qing)能(neng)可(ke)以(yi)高(gao)效(xiao)地(di)轉(zhuan)化(hua)為(wei)其(qi)他(ta)形(xing)式(shi)的(de)能(neng)量(liang)。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)能(neng)源(yuan)載(zai)體(ti)

，氫(qing)在(zai)交(jiao)通(tong)、工業和建築等各個領域中都有重要的應用，並且使用氫能可以提高能源係統的靈活性。為此
，需要對氫能和燃料電池的關鍵技術、未來發展方向和重點進行研究。

一、氫能源的重點應用領域

氫能源在國際上廣泛應用在交通、工業
、建築等領域，極大豐富了能源構成，降低了傳統化石燃料對環境的影響。

（一）交通領域

在交通領域中，用氫燃料電池取代化石燃料給汽車提供動力，能夠有效地解決空氣汙染

、噪音汙染和CO2排放帶來的全球氣候變暖等環境問題。

氫燃料優化汽車效率。氫qing燃ran料liao電dian池chi電dian動dong汽qi車che從cong本ben質zhi上shang講jiang是shi一yi個ge電dian動dong汽qi車che。氫qing氣qi儲chu存cun在zai車che上shang的de高gao壓ya罐guan內nei，通tong過guo燃ran料liao電dian池chi將jiang氫qing能neng轉zhuan化hua成cheng電dian能neng給gei汽qi車che提ti供gong動dong力li。能neng量liang儲chu存cun在zai電dian池chi裏li麵mian，使shi用yong電dian池chi裏li的de電dian能neng可ke以yi優you化hua操cao作zuo效xiao率lv。由you圖tu1可以發現，與內燃機汽車和插電式混合動力汽車相比,氫燃料電池能明顯的降低碳排放量，同時其最大行駛裏程可以達到純電動汽車的3倍。

氫燃料電池汽車價格居高不下。2015年
，豐田公司宣布最新的氫燃料電池汽車在試運行期價格是6wanmeiyuan，danshigaijiagekenengzhuyaofanyingdeshikehudezhifuyiyuan
，erbushishengchanqichedechengben，yinweiqingranliaodianchiqichemuqianzhuyaoshizhenduigaoshouruquntiheqichejishuaihaozhe
，bingqieyaoqiuzaijuzhudifujinyouxiangyingdejiaqingzhan。daoxianzaiweizhi，zhiyoumeiguo、德國、日本和韓國的部分城市擁有了配套的加氫站。通過表1的汽車動力方案成本之間的對比可以發現，與其他幾種汽車供能方式相比，燃料電池汽車的價格雖然目前價格很高，但未來有很大的下降空間，到2050年可以下降到現在價格的55%左右。

降低成本是發展氫燃料汽車的關鍵。從表2可ke以yi看kan出chu燃ran料liao電dian池chi係xi統tong的de高gao成cheng本ben增zeng加jia了le整zheng個ge汽qi車che的de成cheng本ben
，未wei來lai的de主zhu攻gong方fang向xiang是shi如ru何he在zai減jian小xiao成cheng本ben的de同tong時shi延yan長chang使shi用yong壽shou命ming。降jiang低di燃ran料liao電dian池chi係xi統tong的de成cheng本ben從cong理li論lun上shang講jiang是shi可ke行xing的de，並bing且qie很hen大da程cheng度du上shang決jue定ding了le整zheng個ge汽qi車che的de成cheng本ben。但dan是shi高gao壓ya罐guan的de成cheng本ben卻que很hen難nan下xia降jiang，因yin為wei高gao壓ya罐guan的de成cheng本ben很hen大da程cheng度du上shang取qu決jue於yu昂ang貴gui的de複fu合he材cai料liao，所suo以yi目mu前qian的de研yan發fa重zhong點dian集ji中zhong在zai降jiang低di高gao壓ya罐guan的de複fu合he材cai料liao成cheng本ben。電dian池chi和he電dian力li控kong製zhi係xi統tong的de成cheng本ben隨sui著zhe技ji術shu的de進jin步bu都dou會hui有you一yi定ding的de下xia降jiang，因yin為wei材cai料liao的de限xian製zhi不bu會hui下xia降jiang得de太tai多duo，但dan是shi高gao技ji術shu的de融rong入ru會hui延yan長chang電dian池chi使shi用yong壽shou命ming，從cong而er提ti高gao整zheng個ge汽qi車che的de使shi用yong性xing能neng。

（二）工業領域

zaigongyelingyuzhong，qingqiyizhishizuizhongyaodeyuancailiaozhiyi，bingqietongguoqingdeshiyongkeyishijingliandengxingyedadaojibenwutanpaifang。daomuqianweizhi，qingdezhizaoheshiyongdoujuxianzaigongyelingyuzhong
，zhuyaoyongtushizuoweihuagongxingyedeyuancailiao。zaiguoqu
，shiyouhuagongqiyezhuyaotongguoshiyouliejielaizhizaoqingqi
，danshixianzai
，suizheduiqingqixuqiudezengjia，qiyekaishigengduodishiyongtianranqizhengqizhuanhuafashengchanqingqi。dabufendeqingqizaijinglianxingyezuoyongshijiaqingchuli、加氫裂化和精煉過程中脫硫等
，不斷地追求高品質
，導致了對氫氣(qi)需(xu)求(qiu)的(de)不(bu)斷(duan)增(zeng)長(chang)。除(chu)了(le)常(chang)規(gui)的(de)燃(ran)料(liao)精(jing)煉(lian)
，由(you)木(mu)質(zhi)纖(xian)維(wei)素(su)生(sheng)產(chan)的(de)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)也(ye)需(xu)要(yao)相(xiang)當(dang)數(shu)量(liang)的(de)氫(qing)氣(qi)用(yong)作(zuo)加(jia)氫(qing)脫(tuo)氧(yang)。氫(qing)氣(qi)還(hai)可(ke)以(yi)在(zai)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)中(zhong)可(ke)用(yong)作(zuo)還(hai)原(yuan)劑(ji)，取(qu)代(dai)部(bu)分(fen)焦(jiao)炭(tan)的(de)使(shi)用(yong)
，同(tong)時(shi)，氫(qing)氣(qi)也(ye)是(shi)鋼(gang)鐵(tie)工(gong)業(ye)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)副(fu)產(chan)物(wu)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)，但(dan)是(shi)在(zai)大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)，這(zhe)些(xie)廢(fei)氣(qi)直(zhi)接(jie)被(bei)用(yong)來(lai)燃(ran)燒(shao)，如(ru)果(guo)能(neng)把(ba)其(qi)中(zhong)的(de)氫(qing)氣(qi)收(shou)集(ji)起(qi)來(lai)就(jiu)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)利(li)用(yong)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)生(sheng)產(chan)氫(qing)氣(qi)的(de)壓(ya)力(li)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)整(zheng)體(ti)能(neng)源(yuan)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)，減(jian)少(shao)碳(tan)排(pai)放(fang)。

（三）建築領域

在(zai)建(jian)築(zhu)領(ling)域(yu)中(zhong)，運(yun)用(yong)氫(qing)能(neng)微(wei)型(xing)熱(re)電(dian)聯(lian)產(chan)機(ji)組(zu)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)極(ji)大(da)地(di)提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)，建(jian)設(she)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)型(xing)建(jian)築(zhu)。微(wei)型(xing)熱(re)電(dian)聯(lian)產(chan)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)發(fa)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)廢(fei)熱(re)來(lai)供(gong)暖(nuan)，這(zhe)可(ke)以(yi)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)建(jian)築(zhu)物(wu)整(zheng)體(ti)能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv)。當(dang)前(qian)大(da)部(bu)分(fen)地(di)區(qu)都(dou)采(cai)取(qu)分(fen)布(bu)式(shi)發(fa)電(dian)和(he)供(gong)熱(re)係(xi)統(tong)，在(zai)沒(mei)有(you)集(ji)中(zhong)供(gong)熱(re)網(wang)的(de)區(qu)域(yu)，應(ying)用(yong)這(zhe)種(zhong)微(wei)型(xing)熱(re)電(dian)聯(lian)產(chan)裝(zhuang)置(zhi)，就(jiu)有(you)很(hen)大(da)的(de)優(you)勢(shi)。目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)可(ke)以(yi)在(zai)市(shi)場(chang)上(shang)買(mai)到(dao)很(hen)多(duo)利(li)用(yong)天(tian)然(ran)氣(qi)發(fa)電(dian)的(de)內(nei)燃(ran)機(ji)熱(re)電(dian)聯(lian)產(chan)係(xi)統(tong)。用(yong)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)熱(re)電(dian)聯(lian)產(chan)係(xi)統(tong)取(qu)代(dai)傳(chuan)統(tong)的(de)內(nei)燃(ran)機(ji)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)燃(ran)料(liao)的(de)使(shi)用(yong)效(xiao)率(lv)，在(zai)如(ru)今(jin)的(de)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)下(xia)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)微(wei)聯(lian)產(chan)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv)是(shi)42%
，比內燃機微聯產係統高出10%，但是不足之處是燃料電池微聯產係統的成本太高。

二、氫能和燃料電池關鍵技術

氫能和燃料電池的關鍵技術主要是氫能的生產工藝
、燃料電池技術
、氫燃料的運輸與配送，以及可再生能源集成等。

（一）氫氣生產工藝

氫氣的生產工藝主要有蒸汽甲烷重整和電解製氫兩種，如表3所示，兩種生產方式各有優缺點，可以根據加氫站的布置情況來選擇。

蒸汽甲烷重整。目前
，大約48%的氫氣是由天然氣通過蒸汽甲烷重整工藝生產

，即在高溫、催化劑的作用下，甲烷和水蒸氣發生的反應生成氫氣的過程。如果廢氣中的二氧化碳濃度較高時
，蒸汽甲烷重整工藝就需要采用CO2捕捉與封存技術，來控製碳排放量。用這種方法大規模生產氫氣的成本主要由天然氣價格決定，例如目前美國天然氣的價格是每千克0.9美元，歐洲的天然氣每千克2.2美元，日本的天然氣每千克3.2美mei元yuan。重zhong整zheng工gong藝yi並bing不bu局ju限xian於yu使shi用yong天tian然ran氣qi，所suo有you富fu含han氫qing元yuan素su的de氣qi體ti都dou可ke以yi用yong重zhong整zheng工gong藝yi生sheng產chan純chun淨jing的de氫qing氣qi
，同tong時shi氫qing氣qi也ye可ke以yi從cong其qi他ta化hua石shi資zi源yuan中zhong生sheng產chan出chu來lai，如ru煤mei
、生物質或有機廢料等。

電解製氫。電解法是通過施加一個直流電把水分離成氫氣和氧氣
，把電能轉化成化學能。對於僅使用電能作為輸入能量的電解槽（無外熱），隨sui著zhe電dian池chi電dian壓ya的de升sheng高gao，製zhi氫qing效xiao率lv會hui降jiang低di
，而er產chan氫qing速su率lv卻que會hui提ti高gao。因yin此ci對dui於yu給gei定ding幾ji何he形xing狀zhuang的de電dian解jie槽cao，工gong程cheng師shi需xu要yao平ping衡heng電dian解jie槽cao效xiao率lv和he產chan氫qing量liang之zhi間jian的de關guan係xi。不bu同tong類lei型xing的de電dian解jie槽cao可ke以yi按an電dian解jie質zhi和he電dian荷he載zai體ti的de不bu同tong
，分fen成cheng堿jian性xing電dian解jie槽cao


、質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)電(dian)解(jie)槽(cao)和(he)固(gu)體(ti)氧(yang)化(hua)物(wu)電(dian)解(jie)槽(cao)等(deng)。堿(jian)性(xing)電(dian)解(jie)槽(cao)是(shi)目(mu)前(qian)最(zui)成(cheng)熟(shu)的(de)技(ji)術(shu)，並(bing)且(qie)投(tou)資(zi)成(cheng)本(ben)比(bi)其(qi)他(ta)的(de)電(dian)解(jie)槽(cao)要(yao)低(di)很(hen)多(duo)
，但(dan)是(shi)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)電(dian)解(jie)槽(cao)和(he)固(gu)體(ti)氧(yang)化(hua)物(wu)電(dian)解(jie)槽(cao)更(geng)有(you)希(xi)望(wang)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)和(he)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)。選(xuan)擇(ze)電(dian)解(jie)槽(cao)工(gong)藝(yi)需(xu)要(yao)找(zhao)到(dao)一(yi)個(ge)減(jian)少(shao)投(tou)資(zi)成(cheng)本(ben)和(he)實(shi)現(xian)效(xiao)率(lv)提(ti)高(gao)的(de)平(ping)衡(heng)點(dian)。由(you)圖(tu)2可以看出質子交換膜電解槽在成規模生產時有望進一步降低成本。

（二）氫燃料電池技術

氫燃料電池不僅高效能
，而且環保，尤其是質子交換膜燃料電池，未來市場發展前景廣闊。

氫燃料電池的高性能。氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)是(shi)通(tong)過(guo)含(han)有(you)大(da)量(liang)氫(qing)氣(qi)的(de)燃(ran)料(liao)與(yu)氧(yang)化(hua)劑(ji)發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)直(zhi)接(jie)產(chan)生(sheng)電(dian)能(neng)，而(er)不(bu)是(shi)利(li)用(yong)燃(ran)燒(shao)來(lai)供(gong)能(neng)。相(xiang)比(bi)於(yu)其(qi)他(ta)把(ba)化(hua)學(xue)能(neng)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)電(dian)能(neng)的(de)過(guo)程(cheng)，它(ta)的(de)發(fa)電(dian)效(xiao)率(lv)更(geng)高(gao)，通(tong)常(chang)能(neng)達(da)到(dao)32%-70%。一般而言，燃料電池裏的燃料除了氫氣
，還有天然氣、jiachunhechaiyoudengqitayetiranliao。ruguoshiyongdeshichunqingqi，ranliaodianchidepaiqishishuizhengqi，nametaduihuanjingdeyingxiangkeyihulvebuji。suiranshiyongletingleideranliao，jiuhuiyoueryanghuatandepaifang，danshijibianzheyang，shiyongranliaodianchirengjuyoujianqingtanpaifangdehuanjingjiazhi。

燃料電池類型。燃料電池可以根據它們膜的類型和操作溫度分成不同的類型。燃料電池可分為：(1)質子交換膜燃料電池(PEMFC)
；(2)堿性燃料電池
；(3)磷酸型燃料電池(PAFC);(4)熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC);(5)固體氧化物燃料電池(SOFC)。

質子交換膜燃料電池。質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)是(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)最(zui)適(shi)合(he)的(de)選(xuan)擇(ze)。類(lei)似(si)於(yu)電(dian)解(jie)槽(cao)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)也(ye)有(you)一(yi)個(ge)電(dian)效(xiao)率(lv)和(he)功(gong)率(lv)輸(shu)出(chu)的(de)平(ping)衡(heng)。電(dian)效(xiao)率(lv)在(zai)低(di)負(fu)載(zai)時(shi)很(hen)高(gao)，且(qie)隨(sui)著(zhe)功(gong)率(lv)輸(shu)出(chu)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)降(jiang)低(di)。質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)和(he)堿(jian)性(xing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)操(cao)作(zuo)溫(wen)度(du)比(bi)較(jiao)低(di)，在(zai)80℃左右
，另外的燃料電池操作溫度就比較高

，可以達到600℃(固體氧化物燃料電池)，這使得它們可以適用於熱電聯產係統中。

（三）氫燃料運輸與配送

氫燃料的廣泛應用，依賴完善的氫燃料運輸配送基礎設施，來保障氫能的高效使用。

加氫站。加jia氫qing站zhan是shi燃ran料liao電dian池chi電dian動dong汽qi車che燃ran料liao供gong應ying鏈lian中zhong一yi個ge至zhi關guan重zhong要yao的de因yin素su
，提ti供gong盡jin可ke能neng多duo的de加jia氫qing站zhan是shi實shi現xian消xiao費fei者zhe利li益yi的de先xian決jue條tiao件jian。加jia氫qing站zhan的de設she置zhi在zai很hen大da程cheng度du上shang是shi由you每mei日ri氫qing燃ran料liao的de需xu求qiu量liang
、車che載zai氫qing燃ran料liao的de儲chu存cun方fang式shi，以yi及ji氫qing燃ran料liao的de製zhi造zao和he運yun輸shu方fang式shi等deng決jue定ding的de。確que定ding一yi個ge加jia氫qing站zhan大da小xiao是shi關guan鍵jian的de一yi步bu，一yi個ge小xiao的de加jia氫qing站zhan初chu始shi階jie段duan可ke能neng每mei天tian隻zhi需xu要yao50kg到100kg
，但是在成熟以後的市場裏，加氫站每天可能會需要2000kg氫燃料。加氫站的氫燃料可以由下麵的兩種途徑來提供：（1）從一個集中生產氫的工廠運輸到加氫站；（2）在加氫站裏用較小規模的電解槽和天然氣蒸汽重整生產氫氣。每種方法都各有優點和不足：大規模
、集中式製氫在大規模經濟下盡量減少了製氫成本，但卻需要運輸氫燃料，這增加了使用氫的成本；在分散製氫、小xiao規gui模mo製zhi氫qing的de情qing況kuang下xia
，減jian少shao了le運yun輸shu和he配pei送song成cheng本ben，但dan是shi卻que增zeng加jia了le製zhi氫qing的de成cheng本ben。因yin此ci，尋xun找zhao最zui佳jia的de網wang絡luo配pei置zhi需xu要yao詳xiang細xi分fen析xi並bing考kao慮lv多duo種zhong因yin素su
，如ru製zhi氫qing資zi源yuan地di理li分fen布bu、現存基礎設施情況和加氫站預計氫燃料需求量等。

氫氣運輸和配送。氫氣的運輸和配送方式主要有三種：氣體管運輸、液化罐運輸和管道運輸（如表4）。在選擇氫氣的運輸方式時，需要綜合考慮的固定成本和可變成本。氣體管運輸投資成本最低
，但由於輸送容量小，可變成本很高；與yu之zhi相xiang反fan的de則ze是shi管guan道dao運yun輸shu
，高gao投tou資zi成cheng本ben增zeng加jia了le固gu定ding費fei用yong，但dan卻que降jiang低di了le可ke變bian成cheng本ben。選xuan擇ze運yun輸shu途tu徑jing時shi需xu要yao考kao慮lv很hen多duo因yin素su，其qi中zhong加jia氫qing站zhan氫qing氣qi需xu求qiu量liang和he運yun輸shu配pei送song距ju離li是shi兩liang個ge最zui重zhong要yao的de因yin素su。目mu前qian在zai管guan道dao運yun輸shu方fang式shi上shang已yi經jing有you相xiang當dang豐feng富fu的de經jing驗yan，美mei國guo現xian有you的de氫qing氣qi管guan道dao係xi統tong已yi達da2400公裏，歐洲已經接近1600公(gong)裏(li)。加(jia)氫(qing)站(zhan)與(yu)氫(qing)燃(ran)料(liao)運(yun)輸(shu)配(pei)送(song)技(ji)術(shu)之(zhi)間(jian)的(de)聯(lian)係(xi)是(shi)顯(xian)而(er)易(yi)見(jian)的(de)，對(dui)於(yu)小(xiao)加(jia)氫(qing)站(zhan)，可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)氫(qing)氣(qi)氣(qi)體(ti)罐(guan)運(yun)輸(shu)或(huo)者(zhe)現(xian)場(chang)製(zhi)氫(qing)，而(er)對(dui)於(yu)日(ri)用(yong)氫(qing)量(liang)大(da)於(yu)500kg且沒有現場製氫的加氫站，液化運輸和管道運輸是最好選擇。因此

，加氫站的設置決定了氫燃料運輸路徑的選擇。

（四）可再生能源集成

氫能高效轉化為電能。能否保障電網的供應可靠性是集成可再生能源的關鍵所在，這很大程度上取決於能源的儲存方式。用光伏、風feng能neng和he潮chao汐xi能neng等deng可ke再zai生sheng能neng源yuan來lai發fa電dian，可ke以yi解jie決jue困kun擾rao整zheng個ge世shi界jie的de能neng源yuan問wen題ti和he環huan境jing問wen題ti等deng。但dan是shi，可ke再zai生sheng能neng源yuan具ju有you間jian歇xie性xing和he分fen散san性xing的de特te點dian
，這zhe對dui需xu要yao以yi最zui大da限xian度du保bao證zheng電dian力li供gong應ying可ke靠kao性xing的de電dian網wang係xi統tong提ti出chu了le全quan新xin的de挑tiao戰zhan。對dui於yu長chang期qi的de大da規gui模mo的de儲chu能neng係xi統tong，儲chu存cun能neng源yuan的de能neng力li是shi有you限xian的de，而er且qie電dian解jie槽cao和he燃ran料liao電dian池chi等deng技ji術shu組zu件jian非fei常chang昂ang貴gui
，我wo們men需xu要yao在zai低di成cheng本ben的de前qian提ti下xia保bao證zheng能neng源yuan儲chu存cun係xi統tong的de儲chu能neng效xiao率lv。

地下儲氣庫。將生產的電能轉化為氫氣
，再把液態氫注入地下空間而形成一個地下氫氣儲氣庫無疑是一個很好的選擇。地下儲氣庫具有以下優點：（1）儲存量大，機動性強，調峰範圍廣；（2）經濟合理
，雖然造價高，但是經久耐用
，使用年限長達30到50年或更長；（3）安全係數大，安全性遠遠高於地麵設施。表5顯示，針對不同的地下儲氣庫，在綜合考慮安全性、技術可行性、投(tou)資(zi)成(cheng)本(ben)和(he)運(yun)營(ying)成(cheng)本(ben)等(deng)指(zhi)標(biao)時(shi)，地(di)下(xia)岩(yan)溶(rong)儲(chu)氣(qi)庫(ku)是(shi)氫(qing)氣(qi)儲(chu)集(ji)的(de)最(zui)好(hao)選(xuan)擇(ze)。以(yi)氫(qing)氣(qi)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)整(zheng)合(he)係(xi)統(tong)
，要(yao)基(ji)於(yu)多(duo)個(ge)變(bian)換(huan)步(bu)驟(zhou)，導(dao)致(zhi)在(zai)整(zheng)個(ge)轉(zhuan)化(hua)鏈(lian)中(zhong)能(neng)量(liang)有(you)效(xiao)利(li)用(yong)率(lv)較(jiao)低(di)，隻(zhi)有(you)20%-30%
，並且轉化步驟越多，整體的效率越低，技術上還有很大的提高空間。

三
、近期重點任務

weilecujinqingnengheranliaodianchijishudefazhan，xiayibuxuyaojizhongziyuan，cujinkualingyudehezuo，bushuqingranliaodianchidechanyelian
，zhubuwanshanxiangyingdezhengcehejianguankuangjia。

（一）促進氫能帶來的跨領域合作

發展氫燃料電池需要不同領域之間的合作，政府需要從以下幾個方麵來推進合作：（1）鼓勵提高燃油效率和降低溫室氣體排放的技術
，建立包括碳定價
、關稅
、燃油經濟性標準、可再生燃料標準等在內的一些穩定的政策和監管框架；（2）刺激氫能和燃料電池技術的投資和早期的市場部署，通過有效的政策支持來降低成本
；（3）強化終端應用中關於安全性和氫能計量的國際規範和標準；（4）shifanggonggonghesirenzijin，jiadaqingranliaodianchihedianjiezhiqingzhuangzhideguanjianjishuyanfa


，zhichichixuxingdejishujinbuhechuangxin，jiaqiangjiaochalingyudeyanjiulidu，liruxincailiaolingyu，youxieguanjianxingcailiaozaigaishanqingranliaodianchixingnengfangmiankeyiqidaobiangexingdezuoyong；（5）促進國際間的項目合作，把資金投入到世界範圍內最有希望攻克技術難點的科研機構，從而保證科研資金的使用效率
；（6）建立量化能源係統集成效益的模型，分析能源發展帶來的區域性影響，增進不同能源係統之間的合作和相互理解。

（二）建立氫燃料電池汽車產業鏈

建立一個燃料電池電動汽車的產業鏈，並且完善相應氫燃料的生產

、配送和補給站等基礎設施，在全世界範圍內選擇合適的區域，建設至少500到1000個(ge)加(jia)氫(qing)站(zhan)和(he)一(yi)些(xie)跨(kua)國(guo)項(xiang)目(mu)。通(tong)過(guo)這(zhe)個(ge)產(chan)業(ye)鏈(lian)和(he)相(xiang)應(ying)配(pei)套(tao)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)，來(lai)判(pan)斷(duan)氫(qing)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)的(de)經(jing)濟(ji)性(xing)和(he)實(shi)用(yong)性(xing)。在(zai)具(ju)有(you)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)技(ji)術(shu)研(yan)發(fa)基(ji)礎(chu)的(de)歐(ou)洲(zhou)、日本
、韓國和美國部署方案，讓這些地區的國家政府參加製定緩解風險策略(lve)
，發(fa)展(zhan)金(jin)融(rong)工(gong)具(ju)和(he)創(chuang)新(xin)的(de)商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)
，完(wan)善(shan)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)推(tui)廣(guang)零(ling)售(shou)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)。增(zeng)加(jia)可(ke)以(yi)集(ji)成(cheng)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)氫(qing)能(neng)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)數(shu)量(liang)，並(bing)且(qie)收(shou)集(ji)這(zhe)些(xie)能(neng)源(yuan)係(xi)統(tong)在(zai)現(xian)實(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)性(xing)能(neng)數(shu)據(ju)，通(tong)過(guo)分(fen)析(xi)數(shu)據(ju)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)和(he)優(you)化(hua)係(xi)統(tong)效(xiao)率(lv)。

（三）完善相應的政策和監管框架

氫能和燃料電池路線圖強調了製定相關政策時麵臨的一些具體挑戰，這些挑戰主要包括道路交通運輸領域的碳排放限製、大量集成可再生能源的目標，以及低碳化、dichengbendeqingnengheranliaodianchishengchanjishudeng。yingjietiaozhan，xuyaoyoulianghaodezhengcefangzhenlaicijijishujiejuefanganzhijiandeyouxiaojingzheng，dangranzhexiezhengcefangzhenbuyinggaijuxianyuqingranliaodianchi。xiangguanzhengceyinggaigeijuyoufazhanqianjingdejishutigongdingxiangzhichi，chaozhejiangdichengbenhetigaoxingnengdefangxiangfazhan，yibianyuzaorishixianshichanghua。

政府支持和保障。政(zheng)府(fu)可(ke)以(yi)充(chong)當(dang)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)角(jiao)色(se)來(lai)促(cu)進(jin)氫(qing)能(neng)和(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)
，提(ti)供(gong)經(jing)費(fei)支(zhi)持(chi)氫(qing)能(neng)開(kai)發(fa)示(shi)範(fan)基(ji)地(di)建(jian)設(she)

，並(bing)製(zhi)定(ding)相(xiang)應(ying)的(de)扶(fu)持(chi)政(zheng)策(ce)。政(zheng)府(fu)需(xu)要(yao)在(zai)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)和(he)氣(qi)候(hou)等(deng)方(fang)麵(mian)製(zhi)定(ding)長(chang)遠(yuan)目(mu)標(biao)，並(bing)營(ying)造(zao)穩(wen)定(ding)的(de)發(fa)展(zhan)環(huan)境(jing)，來(lai)保(bao)障(zhang)各(ge)項(xiang)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)和(he)氣(qi)候(hou)指(zhi)標(biao)的(de)實(shi)現(xian)。

激活社會資本。調(tiao)動(dong)社(she)會(hui)資(zi)本(ben)是(shi)氫(qing)能(neng)和(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)的(de)大(da)規(gui)模(mo)部(bu)署(shu)的(de)先(xian)決(jue)條(tiao)件(jian)。在(zai)過(guo)去(qu)的(de)十(shi)年(nian)中(zhong)
，一(yi)些(xie)倡(chang)議(yi)聯(lian)盟(meng)和(he)夥(huo)伴(ban)關(guan)係(xi)已(yi)經(jing)建(jian)立(li)，以(yi)協(xie)調(tiao)利(li)益(yi)相(xiang)關(guan)者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)行(xing)動(dong)
，並(bing)確(que)保(bao)資(zi)金(jin)的(de)順(shun)利(li)流(liu)轉。例如
，為加大氫能開發和建設相關基礎設施，積極引進燃料電池生產商
、汽車製造商、電力供應商
、運(yun)輸(shu)服(fu)務(wu)提(ti)供(gong)商(shang)等(deng)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)的(de)企(qi)業(ye)，通(tong)過(guo)協(xie)調(tiao)利(li)益(yi)相(xiang)關(guan)者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)行(xing)為(wei)，來(lai)降(jiang)低(di)投(tou)資(zi)風(feng)險(xian)。這(zhe)些(xie)舉(ju)措(cuo)最(zui)終(zhong)成(cheng)功(gong)與(yu)否(fou)將(jiang)取(qu)決(jue)於(yu)其(qi)能(neng)否(fou)實(shi)現(xian)不(bu)同(tong)利(li)益(yi)相(xiang)關(guan)者(zhe)的(de)利(li)益(yi)。在(zai)全(quan)球(qiu)範(fan)圍(wei)內(nei)
，近(jin)些(xie)年(nian)每(mei)年(nian)都(dou)有(you)幾(ji)百(bai)億(yi)美(mei)元(yuan)花(hua)在(zai)氫(qing)能(neng)和(he)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)相(xiang)關(guan)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)建(jian)設(she)上(shang)。

四
、展望與建議

（一）展望

國際能源署希望通過限製CO2等溫室氣體的排放，來控製全球溫度上升不超過2℃。如果要在2050nianshixianzhegexiongxinbobodemubiao
，quanqiusuoyouyunengyuanxiangguanlingyudetanpaifangzongliangyaojiangdidaodangqianzhideyibanyixia。qizhong


，nengyuandeshengchanheshusonghuanjie
，yaowanchengjianpairenwuzongliangdeyibanzuoyou，erruciditandenengyuanxitongjiubixuyilaiyuzainengyuanshengchanbufenchedijianshaotanpaifangliang，qizhongguanjianshiyaobushufengneng、生物質能和水電等可再生能源的應用。要實現溫度升限2℃以內的目標，到2050年可再生能源發電量要占到總發電量63%的比例。剩下約一半的減排任務就由交通、工業和建築等重點應用領域來完成，需要在能源的終端應用上提高效率，利用低碳的氫能
、生物質能和其他可再生能源來代替傳統的化石能源。

（二）建議

針對氫能和燃料電池發展中的問題
，建議政府、工業、科研等部門和領域給予政策保障和技術支持。

政府部門。為實現長期的氣候和節能減排目標，建立穩定的政策和監管框架，製定碳定價、燃ran料liao關guan稅shui或huo可ke再zai生sheng燃ran料liao標biao準zhun，在zai所suo有you能neng源yuan領ling域yu鼓gu勵li使shi用yong高gao燃ran油you效xiao率lv和he低di排pai放fang技ji術shu。在zai現xian有you的de基ji礎chu上shang，強qiang化hua道dao路lu交jiao通tong領ling域yu的de燃ran油you經jing濟ji性xing
，並bing且qie限xian製zhiCO2及其他汙染物的排放。該報告對政府提出了以下具體建議：（1）以適當的經濟政策來限製化石燃料汽車的數量，如綜合稅製係統
、對排放CO2為主的機動車征稅等
；（2）加強政策框架建設
，解決運輸部門的排放問題;（3）建立市場框架
，以適當的報酬來激勵能源存儲技術所提供的動力係統服務;（4）完善安全法規，解決在氫氣的運輸與配送
、零售基礎設施以及氫計量標準之間的安全問題；（5）支持部署氫能開發示範基地，提高對氫能源關鍵技術的研究投入力度，比如電解製氫和燃料電池等；（6）解決潛在市場壁壘，例如原材料的供應等；（7）擴展宣傳和教育計劃
，以提高民眾的認識。

工業領域。需xu要yao確que定ding燃ran料liao電dian池chi和he電dian解jie槽cao最zui低di成cheng本ben係xi統tong的de設she計ji和he製zhi造zao方fang法fa，延yan長chang其qi使shi用yong壽shou命ming
，減jian緩huan老lao化hua速su度du。通tong過guo證zheng明ming燃ran料liao電dian池chi電dian動dong汽qi車che在zai道dao路lu上shang的de實shi用yong性xing和he整zheng個ge產chan業ye鏈lian的de經jing濟ji性xing，提ti高gao其qi使shi用率。根據不同地區的具體特征，因地製宜地加速發展基於化石燃料的氫生產工藝，並且做好生產過程中的CO2減排措施
，早日形成成熟的商業體係。

科研領域。fenxinengyuangongyingyuxuqiuqingkuang，yanjiubutongnengyuanzhijiandelianxi，yanjiujiyuqingnengdekezaishengnengyuanzhuanhuaxitong。qingqideshengchanfangmian，yaojinkenengdijiangdishangyoushengchanlingyuhepeisonglingyudetanpaifangliang，tongshijiangdichengben，tigaoziyuandeliyonglv。zaiqingqidechucunfangmian，yaohuodeshiyongyudixiachuqikuquyudedizhigouzaoshuju。zaiqingnengdeshiyongduan，yaozhidingchuxiangyingdeshiyongguifan，yitigaoqingnengshiyongdeanquanxinghehuanbaoxing。