氢能运输 - 推动未来的能源
概述与角色
氢气在减少交通领域碳排放、帮助城市和政府实现碳减排目标中扮演着至关重要的角色。与电池技术相比，氢气具有快速加注时间和更高的能量密度优势，尤其适用于重型运输（如货运和重载客运）。
生产方式
氢气的生产主要分为绿色氢气和蓝色氢气两种形式：
- 绿色氢气：通过使用可再生能源电解水制备，过程简单且纯度高，适合用于燃料电池应用。
- 蓝色氢气：从天然气（甲烷）重整制备，分解为氢气和二氧化碳。现代工艺可将二氧化碳捕获率提升至97%，但通常传统蒸汽甲烷重整工厂只能捕获约60%的二氧化碳。蓝色氢气适合燃烧型技术和大多数工业流程，但在燃料电池应用中还需进一步净化。
需求驱动因素
- 政策与激励：近年来，各国政府已设立专项氢能发展基金，并通过欧盟绿色协议等措施推动交通行业向氢能转型。排放税和交易制度提高了传统化石燃料交通的成本。绿色氢能的使用限制了对氢能源的扩展，而只有零排放的交通才能打破这一僵局。
- 安全性：氢气的安全性与汽油等碳氢化合物相当，经过充分测试、理解和管理。
- 公共与私人合作：政府研发、合资企业及早期投资基金支持下，大量公私合作正在推进氢能试验和初期投资，为行业创造了重大突破机会。
- 成本下降：随着技术的迅速发展和成熟，从能源供应到应用的全链条成本正在降低，尤其是针对重型往返基地车队的应用（如邮政配送卡车由氢燃料电池驱动）。
行业动态
- 中国、日本和韩国是目前氢能燃料电池公交车市场的主要参与者。
- 欧洲（英国、荷兰、法国、德国、意大利）在燃料电池电动公交车技术方面处于领先地位。
- 全球约有20家制造商能够或正在筹备生产这种交通模式。
- 12米公交车的总拥有成本预计到2030年可能显著下降，氢能燃料电池电动汽车成本竞争力增强。
- 新德里正在实施氢化压缩天然气（H-CNG）作为其相对年轻的CNG公交车队的过渡措施。
挑战与机遇
- 成本竞争：氢能燃料电池巴士成本虽在下降，但仍不敌柴油或压缩天然气解决方案。政府和制造商需承诺大规模部署以进一步降低成本。
- 运营复杂性：当局和运营商需研究和规划新的运行和操作模型，包括超出舒适区的模式，增加对总拥有成本的不确定性。
- 供应链整合：运营商需处理更复杂的氢能源供给安排，意味着他们需要计算和承担价值链更大一部分的风险与责任。
- 创新限制：当前的公交租赁和特许权安排往往不考虑新技术，限制了创新并使激励机制失衡。
结论与展望
随着氢能技术在全球范围内被广泛采用，特别是亚洲和欧洲一些国家，氢能正成为零排放公交车队的关键补充。在政府财政支持下，氢能的引入和部署正在以指数级速度增长。为了遵守排放法规，许多运营商将探索混合电池和燃料电池解决方案。尽管电池电动方案一度被视为零排放公交车队的关键，但现在互补的氢能解决方案正在兴起，并在一些亚洲和欧洲国家的规模上迅速扩大，这得益于政府的财政支持。未来，随着成本的持续下降、制造规模的扩大以及部署新巴士和相关氢基础设施的时间表的确定，氢能交通系统的发展前景十分乐观。
