在日前举办的2022世界新能源汽车大会“氢能与燃料电池汽车商业化”主论坛会场里，弥漫着浓浓的氢能产业发展的“春天气息”。

与会专家表达最多的是，氢能产业已成为战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向，正迎来重大历史发展机遇期。在“双碳”目标的大背景下，氢能源产业发展似乎在新赛道上搭载了商用汽车的新“引擎”。

氢能引领国际潮流

“总体来看，全球氢能产业尚处于初期示范和商业模式探索阶段。”国家能源局总工程师向海平说，“从我国国情和能源发展实际出发，氢能在能源革命中有重要的战略地位。”

氢能作为二次能源，具有来源多样、终端零排、用途广泛等优势。氢能能够实现电力、热力、液体燃料等各种能源品种之间的跨能源网络协同优化。因此，发展氢能产业对于碳中和目标有着非常重要的战略意义。

一方面，我国“双碳”目标的提出为氢能产业发展提供了前所未有的历史机遇；另一方面，氢能相关技术近年来不断发展成熟，氢能制备、储运的经济成本持续降低。而氢能应用场景的不断丰富，必将进一步牵引氢能应用的产业需求，为氢能提供广阔的发展空间。

“氢燃料电池商用车是中国氢能燃料电池的特色和优势，与10年前纯电动车的发展情况类似，我们正在引领国际潮流。”在当天的主题报告上，中科院院士、清华大学教授欧阳明高说。

据国际能源机构（IEA）统计，全球燃料电池商用车基本都是在中国推广的。尤其巴士和卡车，其他国家基本没有，而在中国却成功推广使用。

“能取得引领全球的地位，得益于中国在燃料电池汽车技术方面的进步和一系列应用示范。”欧阳明高说，“和六七年前相比，目前我国燃料电池的寿命、经济性、安全性等各项指标都有大幅度提升。”

2008年北京奥运会时，我国开始氢燃料电池示范应用，从国外进口了十几辆最先进的氢燃料电池大巴，并建成国内首座加氢站。到2022年冬奥会、冬残奥会上，中国已有超过1200辆各类氢燃料电池车参与示范应用，累计运营里程超375万公里。同时，冬奥会示范运营车辆全部使用绿氢，减排二氧化碳2700吨。

国家能源局公布的数据显示，截至2022年上半年，我国建成运营加氢站269座，除甘肃、青海、西藏外，其余各省份至少有一座加氢站，目前加氢站总数已经是世界第一。

截至2022年7月，我国燃料电池车保有量达10561辆，是全球燃料电池车保有量最多的国家。车辆运行涉及全国68座城市，基本上从原来小规模示范进入到商业化推广初期。

“整体来说，在‘双碳’目标和各项新能源政策支持下，在资本助力、产业协同发展、技术进步、基础设施建设带动下，我国很有可能成为全球第一个实现燃料电池汽车产业化、商业化的国家。”北京亿华通科技股份有限公司董事长张国强说。

氢能汽车改变采矿业高排放现状

采矿业使用燃料电池最普遍的方式之一是改用燃料电池卡车。在最近的一次开发合作中，美国生产商康明斯(Cummins)和日本建筑设备制造商小松(Komatsu)合作生产零排放采矿车。他们的首要任务是为采矿卡车使用氢燃料电池。

更具体地说，他们将开始进一步发展现有的小松概念车。它最终应该能够在多种能源选择下运行，包括氢燃料电池。

在另一个例子中，总部位于英国的英美资源集团(Anglo American)最近在南非公布了世界上最大的电池-氢混合动力矿用运输卡车的原型。它依靠多个燃料电池，共同提供高达800千瓦的电力。车辆也可以载重320吨，使它适合日常使用。该公司希望最终使用这种创新车辆来取代现有的40辆卡车车队，该车队每年需要约100万升柴油。

中国内蒙古北方运输股份有限公司（NHL）还计划在2022年底前生产氢燃料电池-锂电池混合动力采矿车。据报道，它将减少相当于600辆乘用车的碳排放。

现在说这些努力能产生多大的集体效应还为时过早，尤其是考虑到这些开创性的交通工具还没有广泛使用。然而，采矿业的领先品牌正在投资这些项目，这无疑是积极的。

人们在开始开采之前必须知道某些资源的位置。例如，统计数据显示，美国怀俄明州除两个县外，其他县都生产石油和天然气。就氢而言，路易斯安那州、德克萨斯州和加利福尼亚州是美国最大的氢资源产地。

在南非，研究人员一直在努力创建一个数据库，包含该国所有可用的绿色氢开采地点。截至2022年8月，他们已经对约90%的地点进行了编目。相关人员计划在2022年底推出完成的“地图集”。

了解氢能源可以鼓励采矿业和其他行业的人更多地了解这种能源如何帮助他们的行业变得更环保。这不会是提高意识引发变革的第一个案例。

例如，美国3%的电力来自劈山采煤。然而，这种方法对健康和环境极为有害。一旦有更多的人了解到这一点，他们就开始为采矿业寻找替代品。

一些世界领导人为采矿业制定了与氢相关的目标，这也是一个好迹象。在智利，政府希望到2050年，该国近1400辆矿用卡车中87%使用氢气。最近在那里启动了一个试点项目，探索用模块化氢燃料电池和动力电池取代柴油的可行性。

氢燃料电池将使采矿业走上更可持续的道路，当然，还有很多工作要做。但是，这些例子说明了为什么氢燃料电池指明了前进的方向。也许并不是所有情况下都适用，然而，人们对可行的应用了解得越多，就越容易采用它们并获得良好的效果。

粉状氢完美解决氢气储存和运输问题

由于氢气是一种易挥发性气体，并且它的分子极小，不仅在储存和运输时容易发生泄露，还会与金属产生反应，出现“氢脆”现象，导致金属在短时间内发生断裂，形成严重的安全隐患。所以目前汽车上的储氢罐更多采用碳纤维等复合材料，但泄露问题一直未能得到很好的解决。

日前，一个利好氢能源的消息被报道，来自澳大利亚迪肯大学的一组研究人员发现了一种使用氮化硼以粉末形式储存氢气的方法，这将氢燃料电池在新能源汽车领域的应用向前迈进了一大步。

该机构的研究人员研究发现，使用氮化硼加上物理操作，能够将氢气变成粉状。具体来说，将金属球放入离心机内，离心机的作用会破坏氢气结构，然后氢结构会以粉末的形式粘附在氮化硼上。之后，这个过程的产物可以被重新加热，释放出原来的氢气，从而被应用在氢燃料电池上。

这一发现带来的突破是多方面的，据研究人员称，氢气以粉末形式储存，因此其运输、储存和使用将变得非常容易。另一方面，该工艺不需要稀有材料，因为可以毫无困难地合成生产氮化硼。制造粉状氢消耗的能源也比炼油少90倍，炼油则是化石燃料生产的一个阶段。

在这种技术下，氢气不需要再用高压罐进行储存和运输，完美的解决了氢能应用目前最大的桎梏，并使得安全性大为提升。此外，这项技术能够带来更快的加注速度，与现在燃油车加油的速度不相上下。

另一个好处是，氢气提供的续航里程，与燃油车也相差无几，能够很好的解决纯电汽车普遍存在的里程焦虑。这或许意味着，氢能源在汽车领域的应用将大大提速，未来新能源汽车的道路或许不会只有一条。

以车用为“引擎”

数据显示，目前交通领域用能占能源使用总量的11%，其中大部分为化石燃料；其碳排放也占全国碳排放总量的11%左右。谈及氢能源产业发展，欧阳明高认为，可以通过应用端带动基础设施建设，“氢燃料电池汽车只是一个先导和突破口”。

未来新能源革命，氢和电是两个主要能源载体。二者可以互相转换，既是物质基础又是动力基础。欧阳明高认为，可再生能源、电网、制氢、转换、储氢、运输、储能、应用，每个环节都有很多选择。

“现在我们要应用于重卡和长途客车，再扩展到各种重载交通工具，然后是火车、船舶、飞机。这是发展氢能源的路径。”欧阳明高说。

在本届大会的技术展上，各类氢燃料动力汽车也成为亮点。福田汽车搭载了亿华通240千瓦氢燃料电池发动机的49吨重型卡车吸引了众多参会者的目光。这款车最高满足1000公里以上续航需求，被业内专家认为是我国重卡领域燃料电池的技术突破。

展会上亮相的还有捷氢科技自主设计的大功率质子交换膜燃料电池系统——捷氢启源P4H，系统采用了PROME Smart智能算法，让系统效率大大提升，最高效率可达60%，在25秒内实现零下30摄氏度无辅热的低温启动。该电池系统具有高可靠性、高效率、长寿命等优势，可应用于燃料电池乘用车、客车和中重卡等。

现代汽车带来的NEXO中国版也吸引众多观众驻足。这款氢燃料动力汽车在续航里程及补能方面有着优异的表现，在充满氢后，轻型乘用车工况下续航里程可达550公里，加满氢仅需5分钟，解决了新能源汽车补能时间过长和续航焦虑等问题。

无论是大会的专题报告还是技术展，都能看到氢能正在新能源汽车领域发力，未来车用引擎将进入“氢”时代。

文章来源： 跟我视驾，中国科学报，新能源网