英國氫氣流動路線圖（H2 Mobility Roadmap）綜述

<sub>燃料電池電動汽車（Fuel Cell Electric Vehicles
，FCEVs）是以電動機為動力，利用燃料電池將燃料中的化學能直接轉化為電能來進行動力驅動的新型汽車。與傳統內燃機汽車相比，FCEVs不通過熱機過程，不受卡諾循環的限製，具有能量轉化效率高
、環境友好等內燃機汽車不可比擬的優點，同時仍然可以保持傳統內燃機汽車高速度

、長距離行駛和安全、舒適等性能，被認為是首選的潔淨、高效運輸工具。國內外專家普遍認為燃料電池技術將成為21世紀汽車工業的核心。 據英國“氫氣流動”（H2 Mobility）路線圖顯示，燃料電池電動汽車將在2015年在歐洲的德國、斯堪的納維亞，亞洲的日本

，美國加利福尼亞州等一些國家和城市率先市場化。氫燃料電池電動汽車技術由於具有能源安全、環保、高效率等優勢
，是最有前途的車用能量
，也是未來汽車的主要能量源，將成為汽車新能源的最終解決方案，推動現在的“石油經濟”上升為“氫經濟”。2012年6月28日，國務院發布的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020年）》提出：“以純電驅動為新能源汽車發展和汽車工業轉型的主要戰略取向
，重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產業化，到2020年，純電動汽車和插電式混合動力汽車生產能力達200萬輛

、累計產銷量超過500萬輛
，燃料電池汽車
、車用氫能源產業與國際同步發展”。目mu前qian，當dang我wo國guo在zai著zhe力li發fa展zhan純chun電dian動dong汽qi車che和he插cha電dian式shi混hun合he動dong力li汽qi車che時shi
，世shi界jie上shang其qi他ta汽qi車che製zhi造zao和he消xiao費fei大da國guo又you是shi在zai如ru何he布bu局ju新xin能neng源yuan汽qi車che呢ne？基ji於yu上shang述shu思si考kao，筆bi者zhe對dui英ying國guo“氫氣流動路線圖”（H2 Mobility Roadmap）進jin行xing了le翻fan譯yi和he整zheng理li
，希xi望wang能neng為wei政zheng府fu部bu門men和he行xing業ye企qi業ye及ji時shi了le解jie和he掌zhang握wo全quan球qiu新xin能neng源yuan汽qi車che產chan業ye最zui新xin發fa展zhan動dong態tai
，製zhi定ding相xiang關guan政zheng策ce和he發fa展zhan計ji劃hua

，提ti供gong重zhong要yao參can考kao依yi據ju。</sub>

一

、英國“氫氣流動路線圖”（H2 Mobility Roadmap）概述

<sub>2012年1月18日，英國政府發布新的政府和跨行業發展計劃“氫氣流動路線圖”（H2 Mobility Roadmap）。該路線圖引入氫燃料電池電動汽車的一些解決方案
，旨在推動英國氫燃料電池電動汽車產業發展走在世界前沿。H2 Mobility路線圖彙集了三個政府部門（商業、創新與技術部DBIS，能源與氣候變化部DECC，運輸部DfT）以及眾多行業領導者（如全球最大的工業氣體公司Air Liquide集團，英國氧氣公司BOC，全球合成氣
、煉油和氣體處理領域知名企業Johnson Matthey，英國氫氣生產企業ITM Power
，英國電力巨頭SSE能源公司
，英國著名的Morrisons超市集團，英國燃料電池係統開發商Intelligent Energy公司，全球知名汽車製造商戴姆勒、現代
、尼桑
、豐田公司
，英國氫和燃料電池產業聯盟新能源世界New IG）（見圖1）。“氫氣流動”（H2 Mobility）路線圖的主要內容包括以下幾方麵內容。 圖1 英國H2 Mobility主要參與政府部門及相關企業集團 資料來源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 一是隨著時間的推移合理評估消費者對燃料電池電動汽車的需求。預測消費者對FCEVs的需求量是該計劃的核心所在。“氫氣流動”（H2 Mobility）路線圖預計
，2015-2030年
，伴隨著燃料電池電動汽車相對柴油車總成本的不斷降低，到2020年，英國FCEVs年度銷售量將接近1萬輛，全英國運營加氫站（Hydrogen Refueling Stations，簡稱HRS）數量約為100個


；到2030年，英國FCEVs年度銷售量將超過30萬輛，約為32.5萬輛，運營加氫站數量約為1150個（見圖2）。 圖2 英國燃料電池電動汽車年度銷售量

、運營加氫站數量及相對總成本變化趨勢圖 注：HRS numbers指運營加氫站數量；Annual FCEV sales指燃料電池電動汽車年度銷售量；Relative total costs of FCEV v.diesel指燃料電池電動汽車與柴油車（Diesel）相對總成本。 資料來源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 二是確定必要的加氫設施以滿足消費者的需求和計劃的順利實施。H2 Mobility路線圖建立的網絡模型預測顯示
，2015年
，在英國各地建立65個加氫站可以基本滿足燃料電池電動汽車初始市場的啟動，這些加氫站覆蓋主要人口中心（擁有多於1個的加氫站）以及連接道路（見圖3）；到2030年
，覆蓋全國各地的1150個加氫站將能有效滿足英國居民的消費需求。由於在2020nianqianjianchengdegedajiaqingzhanliyonglvjiaodi，kenenghuidaozhijiaqingzhanyunyingkuisun。yinci，zaijiaqingzhanyunyingyishi，xuyaozhengfuhuoqiyegudingdechushitouziyijizhengfuzhengcefuchi。H2Mobility路線圖下一階段將會研究一些關於初始加氫站網絡的潛在商業案例


，包括如何改善加氫站利用率及確保先發商業優勢等。 圖3 2015年英國初始加氫站網絡覆蓋幹線及主要人口中心 資料來源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 三是探尋一種有效的組合生產方法，從而能給消費者提供具有成本競爭力的氫氣，同時能有效降低CO2排放量。盡管FCEVs本身不排放CO2，但是在氫氣生產等過程中必然會排放CO2。因此
，H2 Mobility路線圖設計了一個混合的氫氣生產方法，該技術早期與其他小排量車技術相比具有一定的競爭優勢；到2050年nian

，計ji劃hua把ba該gai方fang法fa逐zhu步bu完wan善shan成cheng為wei一yi個ge全quan脫tuo碳tan的de合he理li生sheng產chan方fang式shi。事shi實shi分fen析xi表biao明ming
，與yu柴chai油you機ji車che相xiang比bi，使shi用yong混hun合he氫qing生sheng產chan方fang法fa可ke以yi較jiao低di的de成cheng本ben，為wei燃ran料liao電dian池chi電dian動dong汽qi車che提ti供gong更geng為wei有you效xiao的de氫qing驅qu動dong。預yu測ce數shu據ju顯xian示shi，2020年和2030年
，燃料電池電動汽車每公裏CO2排放量分別比柴油車低60%、75%（見圖4）。在2030年的計劃中
，混合氫的生產方法是51%的電解水、47%的蒸汽甲烷重整（SMR）和2%的現有產能。H2 Mobility路線圖顯示

，到2030年
，英國全國對燃料電池電動汽車用氫氣的需求量約為每年25.4萬噸（見圖5）。 圖4 2015-2030年FCEV及柴油車每公裏CO2排放量變化趨勢圖 資料來源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 圖5 2015-2030年H2 Mobility中氫氣產能變化圖 注：Existing capacities指現有產能，Water Electrolysis指電解水，Steam Methane Reforming指蒸汽甲烷重整（SMR），Annual production指每年產量（單位：千噸）。 資料來源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 四是在英國市場量化使用FCEVs的益處。英國H2 Mobility路線圖表明，到2030年，一輛燃料電池電動汽車FCEVs的每公裏CO2排放量比柴油車低75%左右，每年CO2的總減排量將達到300萬噸
；到2050年，FCEV可以實現零排放。據英國能源與氣候變化部DECC路徑分析數據顯示
，2030-2050年
，英國FCEVs車輛的數量將在140萬輛和850萬輛之間（見圖6）。 圖6 H2 Mobility中到2030年FCEVs年度CO2減排量及DECC路徑分析（2030-2050年） 資料來源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。</sub>

二、英國“氫氣流動路線圖”第一階段取得的主要成就

_{自2012年1月實施“氫氣流動路線圖”計劃以來，時至今日，已一年有餘，該計劃主要取得了以下幾方麵成就。 一是獲取了影響消費者觀念以及購買燃料電池電動汽車的主要因素。重要的是
，該計劃量化了在不同情境下消費者願意購買FCEVs的非財務決策影響量，從而確定了上述客戶群體最有可能成為FCEVs的第一個買家。這些結果是一個成功的市場推廣所必須的前提條件。 二是在更大範圍內調查了氫氣的生產方法並加以量化，第一次明確了用英國電力電解水生產氫氣的方法是可行的。 三是量化了建設加氫站的成本。在路線圖中，到2030年
，總投資需要達到4.18億英鎊才能實現盈虧平衡，其中2020年前需要投資0.62億英鎊。 四是確定了實施路線圖所必須要克服的挑戰。計劃指出
，英國發展氫燃料電池汽車要克服三大困難：製造氫燃料電池組成本高；氫的儲存與攜帶困難；加氫站等基礎設施缺乏。 在2012年第一階段所取得的成就基礎上
，2013年
，英國“氫氣流動路線圖”第二階段將製定一個詳細的商業案例和總體框架來確保所有參與部門和企業能有效參與實施具體行動；確(que)定(ding)能(neng)克(ke)服(fu)實(shi)現(xian)路(lu)線(xian)圖(tu)障(zhang)礙(ai)的(de)必(bi)要(yao)工(gong)具(ju)和(he)機(ji)製(zhi)，如(ru)初(chu)始(shi)加(jia)氫(qing)站(zhan)網(wang)絡(luo)建(jian)設(she)的(de)商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)，提(ti)高(gao)早(zao)期(qi)消(xiao)費(fei)主(zhu)張(zhang)的(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)
，建(jian)立(li)一(yi)個(ge)生(sheng)產(chan)純(chun)度(du)適(shi)宜(yi)低(di)碳(tan)氫(qing)氣(qi)的(de)合(he)理(li)途(tu)徑(jing)。}

參考文獻：

_{[1] UK《H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。}