氫能:新能源的希望之星
氫能以其清潔、安全、高效的特點受到了越來越多的關注。許多科學家認為，氫能在本世紀有可能成為世界新能源舞台上一顆舉足輕重的「希望之星」。正是看好了氫能的「明星」潛質，世界各國紛紛加大科研力量和資金投入，對氫能的開發和利用展開研究。
高效清潔的新能源
氫能是一種高效清潔的二次能源，具有許多獨特的優點：首先，氫能**廣泛，可以從化石能、核能、可再生能源中製取，有利於擺脫對石油的依賴；其次，氫能作為燃料，能在傳統的燃燒裝置中進行能量轉化，與現有能源系統易相容；第三，氫能通過燃料電池技術轉化能量，比利用熱機轉化效率更高，而且沒有環境汙染；另外，氫能能夠儲存，可以與電力並重而且互補。利用氫能已不是什麼新鮮事兒。
在我國航空航天領域，「兩彈一星」中的液氫液氧研究都是對氫能的利用，不過，這屬於高技術領域，離我們的生活還有點兒遠。在民用工業領域，燃料電池技術作為氫能的理想轉化裝置，近年來發展迅速。
氫能燃料電池的原理是使用氫氣作為活性物質，與氧氣(或空氣中的氧)發生電化學反應，在清潔的狀態下獲得直流電能的發電裝置。
清華大學汽車安全與節能國家重點實驗室的王賀武博士告訴記者，目前，燃料電池是氫能利用最好的技術，具有無汙染、高效率、適用廣、無雜訊、能連續工作和積木化組裝等優點。使用氫能燃料電池的汽車排放出的是水，可真正實現零排放。
不過，氫能能否真正被廣泛應用，氫氣的製取、儲存和輸送等技術研發，顯得尤為重要。目前，氫氣製取消耗一次能源造成成本過高，而氫氣的儲存和輸送還沒有好的辦法，利用金屬氫化物儲氫率太低，高壓罐儲氫耗能又太高。
因此，有關專家認為，要順利推進氫能和燃料電池的產業化，從氫能的生產、儲存、運輸到相關基礎設施與產業體系以及標準的建立，都要經過長期、艱苦的科技攻關。世界各國加大投入
世界各國對氫能研究開發的公升溫，開始於20世紀90年代燃料電池技術的快速發展。目前，美國、歐盟、日本等都從可持續發展和能源安全的戰略高度，在國家能源戰略層面上制訂了氫能發展的路線圖，並不斷加大對氫能和燃料電池技術研發的投入。
據王賀武介紹，2023年，美國能源部就提出了《向氫經濟過渡的2023年遠景展望報告》。目前，美國能源部正在實施「自由汽車計畫」和「氫燃料匯入計畫」，以支援氫能和燃料電池及燃料電池汽車研發與示範。從2023年起開始實施的「自由汽車計畫」，預計5年內投入12億美元。
2023年8月，美國國會通過了新的能源法案，氫能被列入「主流能源」選擇之一，並將到2023年時投入37億美元用於氫能的研發、示範和稅收優惠。
在氫能和燃料電池研發上，歐盟也不斷加大投入。歐盟在2023年制訂發布了《歐盟氫能路線圖》，計畫在未來5年內投入20億歐元，用於氫能、燃料電池及燃料電池汽車的研發示範，並創立歐洲氫燃料電池合作組織，實施了「歐洲清潔城市交通專案計畫」，在阿姆斯特丹、巴塞隆拿、漢堡、斯圖加特、倫敦、盧森堡、馬德里、斯德哥爾摩、波爾圖等9個城市各安排3輛燃料電池公共汽車試用。目前，歐盟正在啟動有關氫能和燃料電池汽車技術研究的「框架七」計畫。
對新能源開發從不落後的日本，從2023年起就開始實施「世界能源網路」計畫，深入研究氫能及其基礎設施技術，希望到2023年逐步推廣氫能。2023年，日本在《新產業創新戰略》中將燃料電池列為國家重點推進的七大新興戰略產業之首。據了解，近5年來，日本產業經濟省平均每年投入約2.
7億美元用於燃料電池相關專案研究。目前，日本正通過開展燃料電池汽車的標準、規範、法規、認證制訂工作，紮實推進其產業化。
另外，加拿大和巴西也都希望利用廉價水電推廣氫能；人口僅28萬的冰島早在2023年就提出，到2023年讓全部機動車和漁船使用氫燃料電池，此外冰島還成立了由汽車製造商和電力公司組成的新能源聯盟，他們計畫在冰島國內置立完全使用氫燃料的系統，並能夠出口氫燃料。我國著力自主研發
近年來，我國也對氫能和燃料電池技術研究給予了穩定的支援。國家「863」計畫設立了氫能技術和系統技術開發課題，「973」計畫設立了氫能基礎研究專案。科技部從2023年開始組織實施以燃料電池汽車研發為重要內容的「電動汽車重大科技專項」，作為「十五」的12個國家重大科技專項之一，國家投入近9億元。
通過科學家們的努力攻關，我國氫能和燃料電池技術正在不斷發展。繼德國、美國、日本之後，我國自主開發出燃料電池系統及燃料電池轎車和城市客車，其關鍵技術指標與國際先進水平相當。王賀武表示，在科技部「電動汽車重大科技專項」和氫能源燃料電池領域專案支援下，清華大學汽車安全與節能國家實驗室已經自主研發了5輛燃料電池城市客車，它們的關鍵技術指標優於國際主流車型，而造價只有國外平均水平的1/4，累計執行里程已超過5萬公里，引起了國內外的廣泛關注。
他說：「這5輛採用氫能燃料電池的公共汽車，有望為2023年北京奧運會服務。」以研發燃料電池轎車為主的上海同濟大學，自主研發出的「超越3號」燃料電池轎車去年6月在第8屆必比登清潔能源汽車挑戰賽上取得了優異成績。
在加緊氫能和燃料電池自主研發的同時，我國還積極參與國際合作。2023年11月，包括我國在內的15個國家和歐盟共同發起「氫能經濟國際合作夥伴」計畫，以協調和促進世界各國在氫能和燃料電池方面的研發工作。另外，在聯合國發展計畫署和全球環境**的資助下，科技部、北京市和上海市**聯合實施「中國燃料電池公共汽車商業化示範專案」，採用全球招標方式購買了3輛燃料電池公共汽車，目前已在北京試執行。
王賀武認為，目前，我國在氫能和燃料電池技術領域取得了一系列成果，研發水平排在第一梯隊，僅次於日本、美國、加拿大、德國。但是，我國氫能研究起步較晚，在基礎研究、儀器設施、應用體系、開發路線、研發經費等許多方面與這些國家還有較大差距。因此專家建議，應加大投入、加強基礎研究、加快突破核心技術，以使我國氫能和燃料電池研究在世界競爭中處於有利地位。
限制氫能產業化因素及解決方法討論
氫能源能是一種二次能源，它是通過一定的方法利用其它能源製取的，而不像煤 石油和天然氣等可以直接從地下開採 幾乎完全依靠化石燃料。隨著石化燃料耗量的日益增加，其儲量日益減少，終有一天這些資源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的儲量豐富的新的含能體能源。氫，正是這樣一種在常規能源危機的出現和開...
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