氫能經(jīng)濟時代來臨

當前，減少碳排放是全球面臨的最大挑戰(zhàn)之一，再這樣無休止地排放溫室氣體，總有一天人類的生存空間會受到不宜居住的威脅，所以應盡量采用清潔能源技術，減少碳排放。

目前及今后可采用的清潔能源有三種：最先進的是風能和太陽能；其次是離子電池，但還處于早期發(fā)展階段，與現(xiàn)有技術相比，并不具有競爭力；最具競爭力的技術是綠色氫能。氫能在傳統(tǒng)可再生能源不適用的一系列工業(yè)用途中具有潛力，比如煉鋼、水泥和重型卡車。若能貯存在地下,它甚至能夠為電網(wǎng)提供備用電力。

據(jù)彭博新能源財經(jīng)估計，到2050年，氫能可以滿足全球24%的能源需求，年銷售額達到2000億～7000億美元。為了刺激氫能的發(fā)展，各國政府應該提供補貼，使綠色氫能成本低于傳統(tǒng)能源。鋼鐵、水泥和卡車應該被強制要求在2030年之前部分使用氫能，比如，30%生產(chǎn)活動改用氫能。

氫電列車來到了鐵路上

名為“科拉迪·伊林特（Coradia iLint）”的藍色列車從2020年6月12日起正式在德國西北部的綠茵平原上奔馳，顯得格外扎眼，它的速度140km/h，不排放一絲絲煙氣，排放的僅是一團團水蒸汽。這是全球首款氫能提供動力的客用列車。所有驅動列車的電力都來自車頂?shù)碾姵睾椭車諝庵械难酢Ｖ?020年10月，兩列樣車已在德國下薩克森州四座城市間商業(yè)運行了23個月，總運行了22萬公里，完全達到了預定的運行目標，很好地融入了現(xiàn)行的客運體系中，可提供與當前營運的熱動力列車同樣的實用性。

氫電列車iLint是法國阿爾斯通公司制造的。下薩克森州政府又采購了14列，將從2021年起替換柴油動力列車；德國黑森州斥資3.6億歐元訂購了27列，計劃從2023年投入法蘭克福周邊鐵路網(wǎng)。氫電列車的成本雖然比熱動力列車的高30%，但它的優(yōu)點多多，運行沒有污染且噪聲很小，而且完全避免了鋪設電力設備的開支，而這項成本平均高達100萬～300萬歐元/公里。

2020年，法國現(xiàn)有近3萬公里的鐵路網(wǎng)中還有一半沒有實現(xiàn)電氣化，有1200列柴油機車在運行，準備改為氫電列車，全部實現(xiàn)綠色鐵路。

日本推出首艘遠洋液氫運輸船

2019年12月11日，神戶川崎重工業(yè)公司為世界首艘8000噸的遠洋運輸船舉行了下水儀式，標志著一個試驗性項目的第一階段宣告完成。該船下一步將把澳大利亞生產(chǎn)的－253℃的液氫運回日本。使用液氫不會產(chǎn)生碳排放，因此日本將其視為未來能源需求的潛在解決方案。目前，該船是世界上唯一采用國際海事組織液氫裝載臨時安全標準的船只，2020年完成試航后，它的安全措施無疑會成為事實上的標準。

日本是一個能源匱乏的國家，正努力建立無碳燃料全球供應鏈。澳大利亞用其大量低品位煤生產(chǎn)氫。然而，這一工藝會產(chǎn)生副產(chǎn)品——碳，因此只有在采集和貯存碳的情況下才能實現(xiàn)環(huán)保。

空客將推出氫動力飛機

歐洲空中客車公司于2020年9月展示了三種氫動力的“零排放”飛機視覺概念。空客計劃在2035年年底前推出零碳排放的商用飛機，法國賽峰集團等發(fā)動機制造商稱這是一個宏偉的目標。一種為能搭載120～200人、航程3700km的渦扇噴氣發(fā)動機；另一種使用能搭載100人航程1600km的渦輪螺旋槳發(fā)動機；第三種則采用革命性的“翼合融合”設計。眼下正在開發(fā)驗證機，初步成果預計2021年面世。第三種是研發(fā)重點。

有人說，為了實現(xiàn)2035年年底前推出零碳排放商用飛機目標，空客必須在2025年年底前選定所采用的技術；還有人說，要讓推進裝置完全使用清潔能源起碼要等到2040年。面臨的挑戰(zhàn)是如何在極其寒冷的高空飛行環(huán)境下安全貯存不穩(wěn)定的液氫。空客公司表示，不必擔心氫的安全問題。

世界首架氫燃料飛機成功試飛

2020年10月7日，世界首架燃氫飛機在英國克蘭菲爾德機場成功完成滑行、起飛、所有起落航線飛行、著陸等試飛項目，成為世界低碳飛行史上具有里程碑意義的重要事件。

這架飛機由澤羅瓦阿（Zero Avia）航空公司派珀（Piper）m級6座飛機的基礎上改裝而成。澤羅瓦阿航空公司表示，此機的飛行距離和有效載荷將與噴氣飛機的相當，但運營成本明顯降低。本次飛行是英國政府海弗萊厄（Hy Flyer）項目的一部分，該項目由澤羅瓦阿航空公司、歐洲海洋能源中心和智能能源公司共同發(fā)起，旨在展示低碳動力系統(tǒng)技術。

日本將在月球建氫燃料工廠

2020年9月27日，日本宇宙航空研究開發(fā)機構宣稱，計劃于30年代中期在月球表面利用存在于月球表面的水制造氫燃料工廠，以獲得往返于空間基地和在月球表面移動所必需的動力，以減少從地球運輸燃料的時間和費用。日本將與美國合作，于本世紀20年代建設繞月空間站“入口（Gateway）”。工廠建在月球南極，因為那里有水，2035年建成，利用太陽能電池把水分解為氫與氧，以作為燃料。在月球表面起降一次需要37噸水，在月表面移動一次需要21噸水。如果利用在月球獲取的水來進行5～7次月球表面探測，會比從地球運水成本更低。

歐洲計劃在2035年實現(xiàn)氫能源客機商業(yè)化

航空工業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)是排放的溫室氣體太多，目前航空業(yè)每年排放的CO2超過9億噸。假設每年工業(yè)增長3%～4%，燃油效率提高2%，到2050年排放量將增加一倍以上。在同一時期，航空運輸行動小組（ATAG）承諾到2050年將CO2排放量減少50%（與2005年相比），歐盟（EU）在綠色協(xié)議中設定了碳中立的目標。除了CO2，飛機排放的氮氧化物（NOx）、煙塵和水蒸汽，凝結產(chǎn)生尾跡和卷云，也會對氣候產(chǎn)生較大影響，因此，航空業(yè)對全球變暖的“全部貢獻”遠遠高于僅僅CO2排放量的影響。

歐盟《氫動力航空航天》研究報告指出，氫最適合作通勤、支線、短程和中程飛機燃料，長途航空很可能以液態(tài)碳氫燃料為基礎。

中國鋁工業(yè)可提供氫能經(jīng)濟時代所需的一切鋁材

中國已建成了世界最強大的鋁工業(yè)體系，可為氫能經(jīng)濟建設提供所需要的全部鋁材。氫能產(chǎn)業(yè)應用鋁的板塊：制取氫的工藝設備約含12%Al；運輸與貯存液氫的容器約含＞85%Al，這些容器也可以用鋼制造，但鋁材是最優(yōu)的材料，總體上鋁材比鋼材優(yōu)越得多；使用液氫的設備如航空器與軌道車輛等約含75%以上的Al。（中國有色金屬報）