氫是宇宙中最常見的元素,主要以化合物的形式存在,通常的元素形式是氫(H2)。 氫能是氫氣在物理化學變化過程中釋放的能量,具有能量豐富、儲存方式多樣、利用形式多樣等特點,作為電能最有效的補充,可以滿足幾乎所有能量特性的需要。
16世紀初,氫氣首次在瑞士醫學中被發現。 早期,氫氣主要用於製藥和化工領域。 氫氣作為一種能源起源於二戰後的航空航天領域。
2024年,國際學者提出了“氫經濟”的概念。 2024年12月,豐田首款燃料電池車Mirai下線。 與此同時,南韓現代汽車的Nexo燃料電池汽車也下線了。 隨著氫能和燃料電池汽車進入產業化階段,競爭重心逐漸從技術研發轉移到全產業鏈的各個環節。
根據麥肯錫研究公司2024年發布的《2024年氫能發展藍圖》,氫能將創造3000萬個就業崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創造2個市值5萬億美元。 2024年,國際氫能理事會發布的《氫能未來發展趨勢研究報告》也顯示,預計到2024年,全球燃料電池乘用車將達到1000萬輛1500萬輛。
根據國際氫能理事會發布的《2021 年全球氫能觀察》,截至 2021 年 2 月,全球已有 30 多個國家發布了氫能路線圖。 美國、日本、德國、南韓等發達國家已將氫能規劃提公升到國家能源戰略的層面,都希望通過頂層政策引導加大研發投入,加快基礎設施建設和應用示範,持續推動氫能產業發展。
2024年,美國以氫動力燃料電池系統作為第乙個登陸月球的阿波羅系統,提供電力和水,並依靠液態氫作為燃料推進火箭。 2019 年 11 月,美國燃料電池和氫能協會發布了《美國氫經濟路線圖——美國減排推動氫能增長》,顯示美國能源部對氫能和燃料電池的資助在過去十年中從每年約 1 億美元增加到每年 2.2 美元根據8億美元的報告,到2024年,氫需求將超過1700萬噸,美國道路上將有530萬輛氫燃料電池汽車,全美有5600個加氫站預計到 2050 年,氫氣將滿足美國最終能源需求的 14%。
近年來,日本也提出要建設“氫能社會”,並採取各種措施引領氫燃料電池技術的國際標準和產業化程序。 2024年發布的《氫燃料電池戰略路線圖》將未來一時期的氫能和燃料電池發展戰略分為三個階段:第一階段是將氫能試驗範圍從現在迅速擴大到2024年;第二階段為2024年年中至2024年底,全面引入氫能發電,建立大規模氫能體系第三階段於2024年開始,建立零碳氫供應體系。
目前,日本已實現燃料電池汽車和家用熱電聯產系統的大規模商業化。 日本對“終極環保車”的研究成功引領了氫能研究領域的行業發展,佔據了不可替代的地位。 其氫能和燃料電池技術擁有全球最多的專利。 截至2024年11月,日本共建成加氫站146座,數量居世界首位,計畫2024年建成320座加氫站,2024年建成900座。 該公司計畫在2024年擁有20萬輛燃料電池汽車,到2024年擁有80萬輛燃料電池汽車,並在2024年普及燃料電池汽車的使用。
歐洲將氫能安全和能源轉型視為工業發展的重要保障。 在能源戰略層面,提出了《2024年歐洲氫能研發與示範戰略》和《2024年氣候與能源一攬子計畫》等檔案,在能源轉型層面,出台了《可再生能源指令》和《新電力市場設計指令與規範》。 歐盟燃料電池和氫能聯合行動計畫專案為歐洲氫能和燃料電池的研發和推廣提供了重要的財政支援。 在歐洲國家中,德國是比較有代表性的國家,德國成立了國家氫能與燃料電池技術組織,推動相關領域的工作,並於2024年啟動了氫能與燃料電池技術國家創新計畫,2024年和2024年共投入14億歐元, 資助240多家企業、50家科研教育機構和公共部門;2024年2024年開展二期工作,計畫投資25億歐元。 德國長期致力於利用可再生能源製氫,用氫氣將電網連線到天然氣管網,並利用現有成熟的天然氣基礎設施作為巨大的儲能設施。 2021 年 5 月,德國聯邦經濟部和聯邦交通部宣布啟動 62 個大型國家資助的氫專案,作為實施國家氫能戰略的重要舉措,也是歐洲聯合氫能專案的一部分。
綜上所述,美國、日本、德國等發達國家一直在出台政策,推動氫能發展。 近兩年來,世界各國紛紛將氫能納入國家頂層設計,制定中長期發展規劃,鼓勵企業發展,降低氫能產業鏈各環節成本,為全球氫能發展樹立了典範。
根據國家發改委、國家能源局聯合制定的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2024年)》,中國通過了該規劃。 “十四五”期間,計畫初步建立以工業副產氫和可再生能源製氫為基礎的氫能體系。 逐步減少二氧化碳等溫室氣體排放,讓氫能成為我國經濟高質量發展的新動力,從而實現我國碳達峰、碳中和目標。 “(《每日雜談》:金麥平)。