燃料電池走向普及之美國

美國能源部（DOE）2013年5月成立了推進氫基礎設施設置的聯盟“H2USA”。加盟者包括政府、汽車廠商和燃氣公司。日本方麵有日產汽車和豐田加盟。

　　“燃料電池能削減在運輸領域依賴海外的石油消費量，是提高美國國際競爭力的重要裝置”（美國DOE能源效率與可再生能源部David Danielson）。

　　H2USA在成員的協助下實施調查，主要目標是討論在美國低成本設置氫基礎設施的方法。將重點瞄準燃料電池車（FCV）的普及，討論多種方法。例如，與天然氣基礎設施實現通用以削減成本，或通過從汙水處理廠的生物燃氣提取熱
、電和氫的熱電冷三聯產提供低價氫。

　　H2USA由於有DOE的援助，還能利用國立研究所的研究成果
，因此有望大幅降低氫基礎設施的構築成本。

　　到2017年建設100座加氫站

　　早在H2USA成立10多年前，加利福尼亞州就組建了旨在普及加氫站的團體“The California Fuel Cell Partnership（CaFCP）”。CaFCP為方便FCV駕駛，提出了普及FCV的條件，比如自己家和公司附近有加氫站，無論去哪都能在6分鍾以內到達加氫站。

　　CaFCP預測，2015年加利福尼亞州的FCV普及數量約為6000輛，2016年約為1.8萬輛
，而到2017年將一下子超過5萬輛。因為2017年距離2015年的FCV元年已經過去3年
，預計銷售價格將一定程度降低。

　　另外，為了讓駕駛員不必擔心燃料用光等問題
，計劃到2015年底建立68座加氫站（圖1）。然後以每年新增約20座的速度推進建設
，到2017年底

，加利福尼亞州將設置100多座加氫站。

　　圖1：到2015年底設置68座加氫站

　　加利福尼亞州計劃在2015年底之前設置68座加氫站，到2017年增加到100座以上。

　　即便如此，加利福尼亞州目前有9000多座加油站，因此要形成與汽油車相當的加氫環境似乎還需要一段時間。

　　巴士采用燃料電池車

　　目前，舊金山近郊已經開始運行燃料電池巴士（圖2）。雖然與多達500輛的柴油巴士相比，燃料電池巴士隻有12輛，不過計劃2016年增加到40輛。之後繼續一點點提高燃料電池巴士的比例。

　　圖2：正在運行中的燃料電池巴士

　　舊金山近郊有12輛燃料電池巴士在運行。

燃料電池巴士每次加氫需要約10分鍾。加一次的續航距離為320～390km。每天的行駛距離方麵，短的路線為160km，長路線也隻有為320km，因此一天加一次就足夠用了。

　　燃料電池巴士在位於愛莫利維爾的美國最大規模加氫站加氫。愛莫利維爾加氫站有兩種氫源。一種是液體氫，每隔7到10天會運進9000加侖（約3.4萬L）的液體氫。巴士就加這種液體氫。

　　另一種是電解水生成的氫（圖3）。水電解利用其他場所的光伏發電係統的電力。也就是說，可以提供完全零碳的氫。

　　圖3：通過光伏發電生成氫

　　利用光伏發電係統的電力，通過電解水生成氫。

　　愛莫利維爾加氫站在門的外側設置了麵向普通FCV的加氫站，采用自助服務的形式
，24小時運轉。此處隻使用通過電解水獲得的氫。

　　FCV的普及數量還比較少，利用該加氫站的FCV隻有豐田、本田和韓國現代汽車等出租的約20輛車。租費中包含燃料費，因此隻要有會員卡，隨時都可加滿。

　　普通FCV的加氫時間為2～3分鍾，毫不遜色於續航距離為480～640km的汽油車。純電動汽車（EV）難以普及的原因就是因為續航距離短，而FCV不存在這個問題。隻要汽車降價，而且配置足夠的加氫站，應該就能憑借環保的優點取代汽油車。

　　以加利福尼亞州為試金石

　　隨著H2USA的de成cheng立li，美mei國guo整zheng體ti朝chao著zhe建jian立li加jia氫qing站zhan的de方fang向xiang展zhan開kai了le行xing動dong，不bu過guo，美mei國guo是shi否fou真zhen的de把ba重zhong心xin放fang到dao了le氫qing上shang，氫qing利li用yong能neng否fou成cheng為wei解jie決jue成cheng本ben等deng課ke題ti的de方fang案an
，不bu透tou明ming之zhi處chu還hai有you很hen多duo。最zui先xian建jian設she氫qing基ji礎chu設she施shi的de加jia利li福fu尼ni亞ya州zhou無wu疑yi將jiang成cheng為wei美mei國guo普pu及jiFCV的試金石。