氢，将全球团结起来的燃料

氢是密度最低、质量最轻的气体。它也很丰富;它储存在水(H2O)和碳氢化合物中，如甲烷(CH4)，但不能被捕获。它必须在复合状态下分离出来，才能产生可用的燃料。(液态氢气的体积是气态氢气体积的1/800。)

当与大气中的氧气结合时，氢燃烧释放能量而不产生二氧化碳。它的能量值为120MJ/kg，远高于煤和汽油(分别为25JJ/kg和47MJ/kg)。能量释放的唯一副产品是水蒸气。以压缩气体或液体的形式，它可以长时间储存能量，并可以通过公路、管道或运往世界各地进行长距离运输。

今天，氢的使用仅限于炼油厂。极光能源研究公司(Aurora Energy research)氢和大宗商品研究负责人Anise Ganbold表示，未来15年内，氢燃料不太可能被用于商用车辆和家庭。她解释说:“我们预计，大量增长将来自现有行业，如炼油厂和其他行业，在英国和荷兰等使用大量天然气取暖的国家，供暖行业也将出现增长。”她补充说，更换整个家庭供暖系统将是昂贵的，所以在21世纪40年代中期之前不太可能。

为了鼓励氢的生产和使用，政府将提供大量补贴，并对基础设施进行投资。甘博尔德说:“氢气本身的价格可能是工业中直接使用化石燃料的两倍多。”她认为:“这样做的好处将是去碳，企业将利用任何去碳补贴或激励计划。”

预计补贴将在英国氢战略报告中宣布，该报告预计将很快发布，自2020年以来一直被推迟。

日本

自2017年以来，各国一直在编制氢战略报告。第一个是日本，该国设定的目标是到2050年将二氧化碳排放量在2013年的水平上减少80%。

该国的自然资源很少，因此将依赖于氢的生产和进口。它是世界上最大的可再生氢生产设施——10MW福岛氢能研究场(FH2R)的所在地。

日本还在寻求从澳大利亚的褐煤储备中提取氢气，将氢气液化后运往日本。

2019年12月，川崎重工下水了世界上第一艘液化氢运输船。Suiso Frontier拥有一个真空绝缘双壳液氢储罐，可将液氢保持在-253°C，用于从澳大利亚工厂通过海上运输。

丰田和本田都生产氢燃料电池汽车(fcv)，既用于国内，也用于出口，主要出口到美国。日本的氢战略设定了到2030年生产80万辆燃料电池汽车和1200辆燃料电池公交车的目标。

本田和五十铃汽车公司以及丰田和日野汽车公司这两家合作伙伴将研究燃料电池卡车，丰田还与铁路公司JR East签署了一项协议，将燃料电池技术引入铁路货运。示范测试计划在今年进行。

中国

今年3月，中国政府宣布了最新的五年计划(2021-2026年)，但没有具体提到氢。不过，该计划确实包括将单位国内生产总值能耗降低13.5%，将二氧化碳排放降低18%。

政府确实表示，它希望增加燃料电池电动汽车(fcev)，并计划到2030年实现100万辆上路和1000个加氢站的目标。

2019年，国家科技部部长宣布宁夏暴风能源集团将在中国西北部的宁夏回族建设世界上最大的太阳能制氢厂。它每年将生产1.6亿立方米氢气。生产将于今年开始，两台1万立方米/小时的电解槽由两台100兆瓦的太阳能发电厂和一座1000公斤/天的水电站提供动力。

如今，上海有200辆氢燃料电池公交车，由合作伙伴液化空气集团(Air Liquide)和中石化(Sinopec)开发的两个加氢站提供服务。液化空气集团还与氢技术公司火普(Huopu)合作，为2022年冬奥会在北京推出一个加氢站。奥运会的其他目标是在城市中建造10个加油站，以及1000辆用于运送游客的燃料电池巴士。

德国西门子公司和林德公司也将分别为奥运会提供氢气生产系统和燃料补给。

我们

美国生产的几乎所有氢气都用于提炼石油、处理金属、生产化肥和加工食品。

包括本田FCX Clarity在内的轻型量产车在有加氢站的州都可以买到，但仅限于加州、马萨诸塞州、康涅狄格州和北卡罗来纳州。

在这些州中，加州有43个氢燃料站，另有19个处于规划阶段或正在建设中。他们为8000多辆fcev提供服务。马萨诸塞州和康涅狄格州有一个，南卡罗来纳州有两个。

美国总统乔·拜登在宣誓就职数小时后签署了一项行政命令，让美国重新加入《巴黎气候协定》。在他的竞选承诺中，他向选民承诺了一个“重建得更好”的计划，以建设可持续的基础设施和提供清洁能源。该行业正在等待他在2020-2024年任期内加速投资2万亿美元(1.4万亿英镑)的竞选承诺的具体执行情况。

欧盟

2020年6月，欧盟制定了氢战略。到2024年和2030年，电解槽产能分别达到6GW和40GW，生产绿色氢气。

目前欧洲在建的最大电解槽产能为10MW，目前电解槽产能不足1GW /年，因此要实现这些目标，就需要大幅快速扩大生产规模。牛津能源研究所(Oxford Institute for Energy Studies)高级研究员马丁•兰伯特(Martin Lambert)称这些目标雄心勃勃。他表示:“如果想要实现2024年装机容量达到6GW的目标，几个欧盟国家的政府将需要在未来12个月内为这些项目安排竞争性招标。”

即使制定了雄心勃勃的目标，欧盟的需求仍可能超过生产。兰伯特说:“40GW的产能(假设每年运行4000小时左右)相当于120 - 150亿立方米(按能源含量计算)的天然气产能，而到2030年，欧洲的天然气总需求可能超过4000亿立方米。”

德国

在欧盟内部，德国汉堡、不莱梅、梅克伦堡-西波美拉尼亚、下萨克森州和石勒苏益格-霍尔斯滕州组成了HY-5绿色氢倡议，以发展绿色氢经济部门。中国计划到2025年至少安装500兆瓦的电解能力，到2030年至少增加到5GW。

英国

财政大臣Rishi Sunak的2021年预算批准在萨福克的Sizewell核设施安装一个6MW电解槽，这是与Ryse Hydrogen和EDF Energy合作，在费利克斯托港及其周边地区生产氢气。

此外，政府还为北威尔士霍利黑德的一家制氢工厂提供了480万英镑的资金。该港口将成为氢生产中心，为重型货车使用可再生能源。计划于2023年投入使用。

在亨伯赛德，预计从现在到2023年将完成对氢到亨伯盐田(H2H盐田)的投资，这是世界上第一个净零集群。政府已投资1.7亿美元(1.224亿英镑)，作为其到2040年建立首个净零产业集群项目的一部分。初始阶段是一个600MW的自动热重整处理器，该处理器具有碳捕获功能，可将天然气转化为氢气。该中心的工业将能够改用氢燃料。主导H2H Saltend项目的Equinor能源公司表示，该发电厂将以30:70的比例运行氢气/天然气，使Saltend化学品园区每年减少近90万吨的二氧化碳排放。

后期阶段将通过河底管道向邻近地区和亨伯河对岸的其他工业提供氢气。建筑工作将于2024年开始，最早于2026年投产。

在地方层面，氢动力巴士正在英国各地进行试验。Wrightbus为阿伯丁和伯明翰市议会以及伦敦交通局提供了氢燃料巴士。Wrightbus董事长乔•班福德(Jo Bamford)表示:“我们在英国刚刚开始推出20-30辆氢动力巴士，但全球可能有5000辆氢动力巴士处于试点计划中。”他还是Ryse Hydrogen公司的首席执行官，该公司正在肯特郡建造一个10兆瓦的电解槽。从海上风力发电场产生的氢气将被压缩，并通过公路运输到伦敦的加油站。