..4-.v.6月19日，日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)省發(fā)布到2040年的“氫社會(huì)〞戰(zhàn)略路線圖，將氫能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)作為未來(lái)重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)予以大力開展；7月30日，日本產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)省下屬新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)發(fā)布了?NEDO氫能源白皮書?，明確日本氫能源的技術(shù)開發(fā)方針，氫能正逐漸滲透到日本社會(huì)的方方面面。實(shí)際上，由于氫能突出的節(jié)能、環(huán)保、儲(chǔ)量豐富等特點(diǎn)，除日本以外，美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、丹麥等許多興旺國(guó)家都已將氫能作為國(guó)家能源戰(zhàn)略的重要組成。但經(jīng)過(guò)多年推動(dòng)，氫能源的開展進(jìn)程明顯滯后于太陽(yáng)能、風(fēng)能及鋰離子動(dòng)力電池等領(lǐng)域。那么，制約氫能源產(chǎn)業(yè)開展的主要因素有哪些，氫能源的未來(lái)開展趨勢(shì)和時(shí)機(jī)在哪里，中國(guó)又該怎樣對(duì)待和應(yīng)對(duì)全球氫能源的開展？一、氫能源優(yōu)勢(shì)突出，是未來(lái)新能源體系的重要組成氫能源來(lái)源廣泛，將成為解決能源短缺問(wèn)題的重要途徑。氫是自然界存在最普遍的元素，構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，來(lái)源廣泛。氫以化合物的形態(tài)大量貯存于水中，而水資源是地球儲(chǔ)量最豐富的資源之一，地球70%的面積被水所覆蓋，總儲(chǔ)量達(dá)14億立方公里，為氫能的獲取提供了廣泛的資源保障，水電解制氫氣也是目前轉(zhuǎn)化效率最高的制氫方法，但目前仍較為昂貴的生產(chǎn)本錢制約了水電解制氫的開展。此外，氫能源也可以從煤、天然氣等傳統(tǒng)石化能源中制取，且技術(shù)相對(duì)成熟、本錢較為低廉，但化石能源制氫過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題仍有待解決。雖然仍存在諸多技術(shù)障礙，但總體來(lái)說(shuō)，氫能源制備具有廣泛的資源根底，也因此成為各國(guó)能源戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。氫能源節(jié)能環(huán)保、高效清潔，將成為綠色能源體系重要組成。隨著石油、天然氣、煤等存量有限的化石燃料儲(chǔ)量的日益減少及環(huán)境負(fù)擔(dān)的不斷加重，氫能源作為高效替代清潔能源正逐漸受到重視。氫的單位燃燒熱值是汽油的3倍、焦炭的4.5倍，而標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度卻僅為0.0899g/l，具有燃燒熱值高、重量輕、可連續(xù)供能、存儲(chǔ)運(yùn)輸便捷等特點(diǎn)，既可滿足交通工具等移動(dòng)式能源需求，又能實(shí)現(xiàn)家庭、公共場(chǎng)所等等分布式能源需求，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。更為重要的是，氫燃燒時(shí)除生成水和少量氮化氫外，不會(huì)產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔铩U化物和粉塵顆粒等對(duì)環(huán)境有害的污染物質(zhì)，環(huán)境負(fù)擔(dān)小。因此，氫能源有望成為未來(lái)社會(huì)綠色能源體系的重要組成。利用氫設(shè)施削峰填谷，是解決新能源輸出不穩(wěn)定的有效途徑。風(fēng)能、太陽(yáng)能光伏發(fā)電是應(yīng)用技術(shù)最為成熟的新能源，但其受天氣、季節(jié)、時(shí)間的約束性較大，發(fā)電量不穩(wěn)定，在給電網(wǎng)造成了較大負(fù)擔(dān)的同時(shí)，極易造成資源浪費(fèi)。僅中國(guó)，2013年就有高達(dá)162億千瓦時(shí)風(fēng)電因無(wú)法消納而被迫放棄，約占全國(guó)風(fēng)力發(fā)電總量的一成。通過(guò)將由氫水電解裝置、儲(chǔ)氫裝置以及燃料電池組成氫設(shè)施與太陽(yáng)能光伏、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備集成應(yīng)用，在電力充裕時(shí)將其轉(zhuǎn)化為氫儲(chǔ)存起來(lái)留待電力緊X時(shí)使用，既能有效緩解新能源輸出不穩(wěn)定對(duì)電網(wǎng)造成的負(fù)擔(dān)，又能解決能源應(yīng)用的周期性短缺，將在提高能源利用率、增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性中發(fā)揮重要作用。由于氫能源的眾多優(yōu)勢(shì)，興旺國(guó)家均極積地布局氫能源產(chǎn)業(yè)。美國(guó)早在2004年就發(fā)布了?氫能源方案?，將氫能和燃料電池確定為維系經(jīng)濟(jì)繁榮和國(guó)家平安的技術(shù)之一，提供大量資金資助科研機(jī)構(gòu)進(jìn)展氫能研發(fā)，方案分四個(gè)階段到2040年全面實(shí)現(xiàn)氫能源經(jīng)濟(jì)；法國(guó)政府于2013年9月啟動(dòng)了包含氫能源開展的“新型工業(yè)國(guó)家〞工程，支持各種與氫能相關(guān)的技術(shù)開展，包括氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、相關(guān)根底設(shè)施的建立以及清潔交通的推廣，旨在將法國(guó)建立成歐洲氫燃料領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。但綜合分析來(lái)看，氫能源產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)速度較慢，目前全球的加氫站總數(shù)不過(guò)一百座，氫能源應(yīng)用開展仍主要局限在個(gè)別區(qū)域的應(yīng)用示范，尚未有國(guó)家真正搭建起氫能源應(yīng)用體系。二、氫能源距產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍有一段距離，燃料電池將成為率先起步領(lǐng)域〔一〕氫能源在制備、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)仍存在較大平安環(huán)保障礙，制約了氫能源的產(chǎn)業(yè)化推廣氫能源的制備方式包括水電解制氫、煤炭氣化制氫、重油及天然氣水蒸氣催化轉(zhuǎn)化制氫等。受到技術(shù)、本錢限制，從石油、天然氣等化石能源中制取氫氣是當(dāng)前全球氫能制備的主要途徑，但化石能源制取氫氣時(shí)，會(huì)伴隨大量的能量流失并排放一氧化碳、氮氧化物等有害氣體，大大削弱了氫作為清潔能源的環(huán)保效益，實(shí)際上從石化能源制備氫能本身就不符合降低對(duì)石化能源依賴的開展新能源的初衷。此外，氫能源儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程的平安性也存在較大問(wèn)題。當(dāng)前氫氣的儲(chǔ)運(yùn)主要通過(guò)將氫氣加壓或者液化后利用管道或者交通工具進(jìn)展傳輸，由于氫氣對(duì)金屬的腐蝕性，易造成儲(chǔ)運(yùn)容器的開裂，加大了氫氣泄露風(fēng)險(xiǎn)，加之氫氣較低的燃點(diǎn)〔比汽油低20倍〕，一旦出現(xiàn)泄漏，極易被點(diǎn)燃，與空氣混合后更是容易產(chǎn)生爆炸。在制氫技術(shù)、儲(chǔ)氫材料沒(méi)有出現(xiàn)重大突破的前提下，氫能源的產(chǎn)業(yè)化將面臨較大的困難。〔二〕從本錢來(lái)看，現(xiàn)階段氫能源應(yīng)用與傳統(tǒng)能源相比存在較大差距作為二次能源，氫能源需通過(guò)物理化學(xué)手段進(jìn)展提取，且儲(chǔ)運(yùn)條件要求較高，在當(dāng)前技術(shù)條件下額外能耗較高，經(jīng)濟(jì)性與傳統(tǒng)能源相比仍存在較大差距。目前，石油、天然氣等化石能源是氫氣制備的主要來(lái)源，但化石能源制取氫氣過(guò)程中本身會(huì)產(chǎn)生較大能耗，再加上將化石能源輸送到氫氣生產(chǎn)裝置以及生產(chǎn)過(guò)程中配的相應(yīng)環(huán)保裝置，所消耗的能量更大，大大提高了氫氣制備的本錢，從水中電解制取氫氣的本錢那么更高。而能量?jī)?chǔ)藏角度來(lái)看，在當(dāng)前技術(shù)條件下氫儲(chǔ)藏能量后再釋放能量的效率僅約50%左右，遠(yuǎn)不及其它較為先進(jìn)的儲(chǔ)能電池〔75-85%〕，更是不及用電力傳輸超過(guò)90%的傳輸效率。因此在現(xiàn)階段，從經(jīng)濟(jì)性來(lái)看氫能源與傳統(tǒng)能源還存在較大差距，成為阻礙氫能源市場(chǎng)應(yīng)用推廣的另一大阻礙?！踩骋噪姵貫楹诵漠a(chǎn)品開展的固定領(lǐng)域應(yīng)用將成為氫能應(yīng)用率先開展的領(lǐng)域雖然氫能源的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化開展仍存在很多障礙，但圍繞氫燃料電池應(yīng)用市場(chǎng)的加速開展將推動(dòng)氫能源產(chǎn)業(yè)的開展，家庭、商業(yè)領(lǐng)域的固定應(yīng)用以及叉車、汽車等交通運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)⒊蔀闅淙剂想姵貞?yīng)用加速的主要推動(dòng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)2012年，全球燃料電池系統(tǒng)出貨量近3萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)約34%，相對(duì)2008年增長(zhǎng)超過(guò)321%，其中，固定式氫燃料電池從2008年的2000臺(tái)上升到2012年的2.5萬(wàn)臺(tái)，增速最為明顯。2013年10月，松下公司與日本東京燃?xì)夤拘佳邪l(fā)出可供家用的燃料電池“ENE?FARM〞，2014年7月德國(guó)弗勞恩霍夫陶瓷技術(shù)與系統(tǒng)研究所〔IKTS〕宣布其研發(fā)的適用家庭使用的燃料電池發(fā)電裝置進(jìn)入市場(chǎng)化批量生產(chǎn)前的試運(yùn)行階段。在綠色環(huán)保需求提升、能源約束加劇的背景下，家庭、公共場(chǎng)所節(jié)電、自身發(fā)電需求將呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。相比之下交通運(yùn)輸領(lǐng)域需求增長(zhǎng)較為平穩(wěn)，目前全球交付量不超過(guò)1萬(wàn)臺(tái)。但隨著2015年前后豐田等公司燃料電池車商業(yè)化的推進(jìn)，未來(lái)幾年汽車領(lǐng)域燃料電池增速將大幅提升。根據(jù)日本富士經(jīng)濟(jì)對(duì)產(chǎn)業(yè)和商業(yè)、家用、燃料電池車、叉車等驅(qū)動(dòng)、便攜和應(yīng)急以及便攜終端6個(gè)領(lǐng)域的調(diào)查顯示，到2025年全球市場(chǎng)總計(jì)將到達(dá)51843億日元。綜合分析來(lái)看，氫能源受制于諸多技術(shù)障礙和較為緩慢的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，短期內(nèi)不會(huì)對(duì)全球能源幅員產(chǎn)生重大影響，但從長(zhǎng)期來(lái)看，氫能源作為一種戰(zhàn)略性清潔能源仍將有較好的開展前景。國(guó)內(nèi)方面，由于對(duì)開展氫能源的爭(zhēng)論較大，國(guó)家一直未對(duì)氫能源的開展戰(zhàn)略做出明確規(guī)劃