国际能源署（IEA）对国家研发计划的审查：氢与燃料电池
引言
随着石油和天然气供应安全以及气候变化成为全球关注焦点，迫切需要新技术来减少对化石燃料的依赖并降低二氧化碳（CO2）排放。长期来看，这将要求全球能源系统管理方式发生重大转变，并采用一系列能够更高效、清洁地生产及使用能源的新技术。IEA成员国长期以来一直在提高能源系统的整体效率，并发展可再生能源。近年来，他们还投入大量资源开发商业化技术，用于从化石燃料中分离和存储二氧化碳，从化石、核能和可再生能源生产氢气，并开发氢能燃料电池以实现更清洁、高效的能源利用。
氢与燃料电池的主题概述
燃料细胞
概述：燃料细胞是一种通过电化学反应直接将化学能转化为电能的装置，具有高效率和零排放潜力。
类型
- 聚合物电解质膜（PEM）：通过质子交换膜实现电解质传输。
- 磷酸酸（PAFC）：使用磷酸作为电解质。
- 直接甲醇（DMFC）：直接使用甲醇作为燃料。
- 碱性（AFC）：使用碱性溶液作为电解质。
- 熔融碳酸盐（MCFC）：在高温下运行，利用熔融碳酸盐作为电解质。
- 固体氧化物（SOFC）：在高温下运行，利用固体氧化物作为电解质。
主要项目：各国正在合作推动氢燃料电池技术的研发，旨在降低成本，实现商业成熟和市场渗透。
氢气生产
概述：氢气生产涉及多种方法，包括电解、从化石燃料、生物质、核能和可再生能源等途径。
从化石燃料生产：通过蒸汽重整、煤的气化及其他化石燃料来源生产氢气。
从可再生能源：通过电解利用风能、太阳能和水力发电产生氢气。
其他：利用生物质、核能、光电化学、生物和光解系统等产生氢气。
氢气储存、运输与分配
概述：氢气储存采用压缩气体、低温储存和金属氢化物等方法。
发展趋势：氢气储存和运输技术的发展为大规模应用提供了基础，有助于促进氢气燃料电池技术在全球范围内的商业化进程。
结论
国际能源署通过其氢协调组的合作努力，对氢与燃料电池领域的国家研发计划进行了全面的审查。这一工作不仅提供了政策制定者和管理者所需的信息，还强调了国际协作、一致的政府策略、长期承诺和公共研究活动对于催化更大规模私人研发投入、提升公众意识以及促进氢燃料电池技术在竞争市场中的普及的重要性。该书为理解全球氢燃料电池研发的现状和未来趋势提供了宝贵的参考。
