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氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，人類?duì)氫能應(yīng)用自200年前就產(chǎn)生了興趣,，到20世紀(jì)70年代以來，世界上許多國家和地區(qū)就廣泛開展了氫能研究。 早在1970年,，美國通用汽車公司的技術(shù)研究中心就提出了“氫經(jīng)濟(jì)”（Hydrogen Economics）的概念,。1976年美國斯坦福研究院就開展了氫經(jīng)濟(jì)的可行性研究。20世紀(jì)90年代中期以來多種因素的匯合增加了氫能經(jīng)濟(jì)的吸引力,。這些因素包括：持久的城市空氣污染,、對(duì)較低或零廢氣排放的交通工具的需求、減少對(duì)外國石油進(jìn)口的需要,、CO2排放和全球氣候變化、儲(chǔ)存可再生電能供應(yīng)的需求等,。氫能作為一種清潔,、高效、安全,、可持續(xù)的新能源,，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗侨祟惖膽?zhàn)略能源發(fā)展方向,。世界各國如冰島,、中國、德國,、日本和美國等不同的國家之間在氫能交通工具的商業(yè)化的方面已經(jīng)出現(xiàn)了激烈的競爭,。雖然其它利用形式是可能的（例如取暖、烹飪,、發(fā)電,、航行器、機(jī)車）,，但氫能在小汽車,、卡車、公共汽車,、出租車,、摩托車和商業(yè)船上的應(yīng)用已經(jīng)成為焦點(diǎn)。由于氫能利用過程中CO2的零排放這一優(yōu)勢,，其能源供給及轉(zhuǎn)換技術(shù)已被認(rèn)真加以評(píng)估,。氫能能夠通過從化石燃料或生物物質(zhì)（包括城市廢物等）中獲取氫原子而得到，或者通過用化石發(fā)電,，無碳能源電解水得到,。后種方式通常花費(fèi)更為昂貴并且產(chǎn)品利用率僅能達(dá)到4％,。雖然如此,，這種基于混合資源的電解氫會(huì)增加CO2的排放，因?yàn)榇朔N方法通常增加了低效、碳基能源產(chǎn)品的產(chǎn)量,。在近幾年內(nèi),，除了在斯堪的納維亞(半島)、巴西和加拿大這些地區(qū)有價(jià)格低廉而又豐富的水力電能,，從天然氣,、甲醇、重油或MSW中獲取氫的成本是最低的,。早期在島嶼應(yīng)用的有冰島,、夏威夷島、瓦努阿圖,、大西洋群島,，氫能的應(yīng)用具有特別的吸引力，然而即使包括CO2的回收和封存的成本,，在大型市場當(dāng)中從化石燃料中提取氫產(chǎn)品的成本仍然比電解氫的成本低,。 隨著國際氣候變化和對(duì)石油進(jìn)口依賴程度的不斷加深，導(dǎo)致人們對(duì)氫能市場生存能力發(fā)展的普遍興趣,。雖然日本是世界上第一個(gè)以審慎的態(tài)度為世界能源網(wǎng)絡(luò)工程投入2億美元開展氫能研究的國家(研究計(jì)劃年限為1993～2002年),，在其之后，又興起了大量尋求構(gòu)建氫經(jīng)濟(jì)的國家,。從歷史的角度上說,，能源觀念的轉(zhuǎn)變需要花費(fèi)幾十年才能實(shí)現(xiàn)，一定范圍內(nèi)政府,、跨國公司和個(gè)人企業(yè)對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)將是加速能源轉(zhuǎn)換的必要因素,。已有的一些有關(guān)氫能研發(fā)順序的問題也會(huì)影響氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向。舉例來說,，氫生產(chǎn)集中與分散,，研究、發(fā)展和氫能汽車的營銷,，燃料電池技術(shù)的發(fā)展與內(nèi)燃機(jī),，基礎(chǔ)設(shè)施的改進(jìn)包括燃料運(yùn)輸和建立燃料供應(yīng)站等等，氫能商業(yè)化和市場滲透往往依賴于這些因素相互間錯(cuò)綜復(fù)雜的影響,，也影響它的成本,、效率、能量存儲(chǔ)密度和交通工具的成本,、性能和安全性,，而且在一個(gè)地區(qū)氫能和燃料電池發(fā)展突破將不可避免地影響其他地區(qū)全球性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃。 國際能源機(jī)構(gòu)（IEA）自1977年發(fā)起建立氫能源協(xié)定以來,，就已經(jīng)認(rèn)識(shí)到氫經(jīng)濟(jì)的潛在價(jià)值,。而且該組織也認(rèn)識(shí)到氫能源的技術(shù)潛力有助于提供一種穩(wěn)定的，持續(xù)的能源供應(yīng)，并能減少二氧化碳的排放,。因此,，最近的計(jì)劃主要是對(duì)成員國間合作研究的支持，支持的主要研究方向包括：氫能產(chǎn)品的成本效益,、氫能產(chǎn)品的運(yùn)輸,，氫能產(chǎn)品的分配，氫能產(chǎn)品的后期利用和基于可更新能源的儲(chǔ)存,。目前,，國際能源機(jī)構(gòu)氫能源研究重點(diǎn)是：光電電池電解，風(fēng)和生物能資源,，金屬氫化物和碳納米結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存方式以及一體化模型工具研究,。這些研究和推廣計(jì)劃已經(jīng)在德國，意大利,，瑞士,，西班牙,，美國,，加拿大得到了相應(yīng)的支持。然而,，這些研發(fā)不可能在短期內(nèi)對(duì)氫能源系統(tǒng)商業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重大影響,。 趨向于效益成本氫能技術(shù)商業(yè)性發(fā)展的下一步可能會(huì)由國際氫能經(jīng)濟(jì)合作組織（IPHE）來促進(jìn)。該組織由美國能源部主持,，于2003年11月18～21日在華盛頓區(qū)的一次會(huì)議上建立,，參與者與成員國包括澳大利亞，巴西,，加拿大,，中國，歐洲委員會(huì),，法國,，德國，冰島,，印度,，意大利，日本,，韓國,，挪威，俄羅斯,，英國和美國,，最初的秘書處設(shè)在美國能源部（DOE）。該組織將會(huì)與國際能源機(jī)構(gòu)合作開展相關(guān)活動(dòng)，但它主要是為組織和實(shí)施研發(fā)合作及其活動(dòng)提供一種協(xié)調(diào)機(jī)制,。它寄希望于在2020年前,，為參加國的消費(fèi)者提供一種實(shí)用性的選擇：到2020年消費(fèi)者能夠購買到一輛既有競爭價(jià)格、又安全方便的進(jìn)行燃料補(bǔ)給的氫能動(dòng)力汽車,。來自Shell Hydrogen的一位代表估計(jì),，到2020年投資200億美元僅能支持歐洲2％氫能動(dòng)力汽車所需。 IPHE組織的工作將會(huì)反映到成員國有關(guān)能源供應(yīng)的政策,。這樣,，IPHE最初的有關(guān)氫能源類型的設(shè)想是一個(gè)由化石燃料、核能和可再生能源組成的混合體,，這一設(shè)想也就反映了早期討論過的國家能源混合形式及其相關(guān)政策,。美國的政策就曾受到一家新的綠色氫能聯(lián)盟的批評(píng)，這個(gè)聯(lián)盟由環(huán)保集團(tuán)和其他一些非盈利組織組成,。但到目前為止,，只有冰島和巴西有一個(gè)針對(duì)可再生能源的具體路線。其他大多數(shù)成員國則認(rèn)為有關(guān)技術(shù)選擇和能源應(yīng)該保持開放,。 概述與結(jié)論 盡管氫能源的發(fā)展得到了全世界廣泛的關(guān)注,，但是只有兩家汽車公司和兩家主要的政治機(jī)構(gòu)為氫能、燃料電池或汽車產(chǎn)品生產(chǎn)制定了特定的目標(biāo)和時(shí)間表,。DaimberChrylse公司宣布了將在2010年之前生產(chǎn)10萬輛氫能燃料電池汽車的計(jì)劃,，而GM公司則聲稱將生產(chǎn)這個(gè)數(shù)量的10倍。然而,，這兩家汽車制造商對(duì)他們最初的宣稱感到懊悔,，因?yàn)槭聦?shí)上沒有實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的機(jī)會(huì)。其他汽車制造商似乎也有類似的目標(biāo)轉(zhuǎn)移,。有4.54億混合人口的歐聯(lián)盟有計(jì)劃要引進(jìn)這些汽車,，要使它們的整個(gè)路上艦隊(duì)到2030年能達(dá)到15％，到2040年則會(huì)在此數(shù)額上至少再翻一番,，然而這個(gè)數(shù)額還不是所提的目標(biāo),。 在氫能和燃料電池被大規(guī)模應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車輛之前，巴西以及東亞等地區(qū)將是一個(gè)該類型機(jī)動(dòng)車輛被應(yīng)用的重要市場范例,。即便如此,，2030年之前是否將會(huì)有對(duì)氫能汽車的大量需求還值得懷疑，除非GM公司或者另外的汽車制造商在設(shè)法出售這種汽車方面取得巨大成功,。特定目標(biāo)和時(shí)間表的缺乏是北美的一個(gè)問題,。 現(xiàn)在主要的關(guān)注點(diǎn)是氫能發(fā)展的潛在的可持續(xù)性，在接下來的幾十年中,，大多數(shù)計(jì)劃都提出產(chǎn)品要以如天然氣或煤炭等相對(duì)便宜的能源為基礎(chǔ),。這樣,，即使碳隔離技術(shù)是可行的，從化石燃料中提取氫能也不能夠長期進(jìn)行,。只有巴西和冰島設(shè)想到2030年前,，提高從可再生能源中獲取氫能的百分比，盡管這些特殊的計(jì)劃都是模糊不清的,。在其它地方,，主要的正在形成的氫能可再生能源需求市場將起到十分重要的作用，而且對(duì)化石燃料的限制也很有作用,。這樣,，世界在迎來一個(gè)真正出現(xiàn)并可持續(xù)的氫能革命之前還需要行進(jìn)很長的一段路程。 資料: