对燃料电池来说,今年是美好的一年。
9月,首架氢燃料电池动力客机HY4在德国首飞。法国工业巨头阿尔斯通也推出了一款燃料电池动力火车。
随着硬件成本的直线下降,美国的一些汽车制造商现在也开始销售燃料电池汽车。丰田汽车公司将其氢燃料电池汽车Mirai的产量从去年的700辆增加到今年的2000辆,并计划在2017年生产3000辆。
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加利福尼亚州现在有20多个加氢站,能源部和国家公园管理局在华盛顿特区开设了一个加氢示范设施,因为这些机构已将氢动力汽车添加到他们的车队中。
10月8日,能源部庆祝了氢和燃料电池日(该日期被选定为象征氢的原子量:1.008),突出了该机构的研究工作如何降低了燃料电池的成本。
能源部燃料电池技术办公室主任Sunita Satyapal表示:“现在是一个非常激动人心的时刻。通过我们的独立分析,我们看到自2007年以来成本下降了50%。”
然而,氢燃料电池汽车仍然远远落后于电动汽车,氢经济也没有蓬勃发展,尽管这项技术自20世纪70年代就已出现(ClimateWire,2013年6月4日)。
自2008年以来,美国人购买了超过50万辆插电式电动汽车,但燃料电池汽车不到500辆。
研究人员和分析师表示,电池本身的效率和成本都取得了显著的进步,但支持它们所需的基础设施仍然是一个薄弱环节。
燃料电池利用燃料通过电化学转换过程发电。在氢燃料电池中,催化剂分离氢原子中的电子和质子以产生电流,并释放水作为唯一的副产品。据能源部称,该过程的效率是燃烧的二到三倍。
这使得燃料电池成为车辆的有吸引力的能源系统,特别是由于燃料电池与人们目前的驾驶方式非常匹配。氢气罐可以在几分钟内加满,而电池充电则需要几个小时。
但是存在一些注意事项:像电池动力汽车一样,燃料电池的清洁程度仅取决于为其供电的燃料。氢可以通过分裂水分子产生,但制造氢最常见和最便宜的方法是蒸汽重整甲烷,甲烷是天然气的主要成分。这个过程会产生温室气体。
Satyapal表示,研究人员现在正在开发从可再生资源廉价生产氢的方法。她说:“我们的目标是每加仑汽油等效成本为4美元。”目前加氢站的零售价格在13美元到16美元之间。
另一个挑战是加氢站。可以为燃料电池汽车提供氢气的场所建设成本高昂,而且一开始只有少数汽车可以用来收回成本。
加氢站需要可以以非常高的压力储存氢气的大型储罐,而且大部分硬件都是首次开发,进一步提高了价格。
Satyapal说:“这是一个非常有限的供应链。即使是单个喷嘴也可能非常昂贵。”
另一方面,电动汽车可以在墙壁插座充电,尽管速度很慢。基础设施的这种差距意味着在一段时间内很难说服人们购买燃料电池动力汽车。
Lux Research Inc.的研究助理Chris Robinson表示:“实际上,我们看到燃料电池汽车的前景非常黯淡。消费者很难证明购买它的合理性。”
有一个潜在的例外:日本。
Robinson说:“日本是燃料电池汽车真正可能流行的地区。日本除了进口之外,实际上没有其他可行的燃料选择。”
由于自然资源有限且能源价格高昂,像日本这样的岛国可以更好地论证氢经济的合理性。Robinson说:“通过少量站点,您可以为整个岛屿提供覆盖。”
日本政府似乎也同意这一点,并正在大力投资氢基础设施(ClimateWire,5月3日)。
Satyapal仍然对燃料电池的普及持乐观态度。虽然乘用车可能很难销售,但燃料电池可能更适合白天在道路上行驶并返回中心站点的车队车辆。包括丰田在内的几家汽车制造商已经宣布了开发燃料电池动力公交车的项目。
她说:“这不再是一种实验室里的好奇心。我们只需要保持这种势头。”
经环境与能源出版有限责任公司许可,转载自ClimateWire。E&E在www.eenews.net提供有关重要能源和环境新闻的每日报道。点击此处查看原始报道。