劉國(guó)偉

宇宙元素?zé)o處不在但成本高昂利用不易

筆者生于上世紀(jì)70年代，本人的成長(zhǎng)歷程也可以說(shuō)是伴隨著國(guó)內(nèi)能源的清潔化。

40多年間，筆者從鄉(xiāng)村到小鎮(zhèn)，再到大城市，曾燒過(guò)濃煙繚繞的秸稈、木柴，也燒過(guò)更為便捷的煤炭和液化石油氣，現(xiàn)在的生活則每天都離不開(kāi)汽油和天然氣。

這些能源利用形式變化的表象是越來(lái)越干凈，內(nèi)在的機(jī)理是各種燃料的氫碳比值在不斷提高：木柴的氫碳比在1：3以上，煤炭是1：1左右，石油產(chǎn)品提高到了大約2：1，天然氣到了4：1。自然而然地，筆者曾不止一次地暢想：何時(shí)能用上純粹的氫，在燃燒的明亮和火熱過(guò)后只剩下一掬清水？

宇宙學(xué)家告訴我們，氫是宇宙中最古老的元素，太陽(yáng)誕生之前它就已經(jīng)存在了。雖然氫在地球上不起眼，但放眼整個(gè)宇宙，氫原子占了整個(gè)宇宙原子總數(shù)的近九成，氫被稱為宇宙元素真是恰如其分。一個(gè)半世紀(jì)前，法國(guó)著名科幻作家儒勒·凡爾納在他的名著《神秘島》里，贊美了氫的妙處，展望了氫輕松取代煤的情景。

嚴(yán)肅地探討氫經(jīng)濟(jì)，則是美國(guó)化學(xué)家約翰·博克里斯教授1970年在通用汽車技術(shù)中心的一席談話中提到的。同年，美國(guó)密歇根大學(xué)的核物理學(xué)家勞倫斯·瓊斯在題為《液態(tài)氫燃料經(jīng)濟(jì)性》的技術(shù)報(bào)告里更進(jìn)一步地提出，用氫來(lái)解決化石燃料使用過(guò)程中將碳釋放到大氣中造成的一些負(fù)面影響。幾年后，由于中東戰(zhàn)爭(zhēng)造成的石油危機(jī)，尋找替代燃料的任務(wù)已經(jīng)被擺上了桌面，瓊斯的報(bào)告為當(dāng)時(shí)的業(yè)界提供了重要的指引。

從氫經(jīng)濟(jì)一詞被造出來(lái)到現(xiàn)在，一晃半個(gè)世紀(jì)過(guò)去了，氫的來(lái)源廣泛、清潔無(wú)碳、靈活高效和應(yīng)用場(chǎng)景豐富等優(yōu)點(diǎn)一再被人們稱道。從交通工具和生產(chǎn)技術(shù)等等，雖然不乏以氫為能源的設(shè)備原型和示范項(xiàng)目，但坦率地講，氫能源仍然處于“商業(yè)化的前夜”這么一個(gè)略顯尷尬的階段。相比之下，化石能源“三巨頭”——石油、煤炭和天然氣的地位暫時(shí)仍難以撼動(dòng)。

英國(guó)石油公司（BP）的一份報(bào)告顯示，石油、煤炭和天然氣在全球能源供應(yīng)中的份額從1994年的87%到2019年的84%，變化其實(shí)不大。

美國(guó)航天工程學(xué)專家和火箭科學(xué)家羅伯特·祖布林曾在他的著作《能源的勝利》里稱，“氫只有在最壞的情況下，才可能成為汽車的能源”。他之所以這么不看好氫能源，主要是因?yàn)榇笠?guī)模氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受限于許多技術(shù)挑戰(zhàn)，包括長(zhǎng)期存儲(chǔ)設(shè)備、運(yùn)輸管線等難以研發(fā)，缺乏安全性高的氫發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，氫與空氣中的氧混合后有很大的安全隱患，以及電解制氫生產(chǎn)的成本問(wèn)題等等。這些現(xiàn)實(shí)困難再加上一個(gè)“商業(yè)回報(bào)”的限制選項(xiàng)，直接導(dǎo)致氫經(jīng)濟(jì)幾十年來(lái)只能作為低碳經(jīng)濟(jì)的一小部分緩慢發(fā)展。

盡管困難重重，產(chǎn)業(yè)風(fēng)口仍顯得不那么明朗，但能源清潔化的大勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)。由于氫能源的產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，其快速發(fā)展帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的勢(shì)頭不可低估，氫能源仍被許多地區(qū)和國(guó)家視為交通、工業(yè)和人居等領(lǐng)域大規(guī)模脫碳的潛在最佳選擇。鑒于業(yè)內(nèi)將制氫視為氫產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，儲(chǔ)運(yùn)、加注和各型產(chǎn)品是氫能應(yīng)用的核心保障，下面就在這幾個(gè)環(huán)節(jié)中選擇部分案例加以介紹。

氫能是未來(lái)交通出行的最佳解決方案

今年3月的一天，法國(guó)港口和機(jī)場(chǎng)設(shè)備制造商戈森公司的廠房里，一輛巨大的氫能源拖拉機(jī)在寬闊的廠房中緩慢移動(dòng)著，突然加速，然后又停了下來(lái)，這讓在場(chǎng)的官員們驚出一身冷汗。拖拉機(jī)的司機(jī)不是別人，而是法國(guó)負(fù)責(zé)交通運(yùn)輸事務(wù)的部長(zhǎng)級(jí)代表讓-巴蒂斯特·杰巴里。他坐在駕駛室里，對(duì)自己的操控感到很滿意。就在一小時(shí)之前，他還曾駕駛一輛氫能源汽車。他還希望能撥款80萬(wàn)歐元（1歐元約合7.8元人民幣）給莫布森公司以設(shè)計(jì)氫能源小型飛機(jī)。

法國(guó)最近在推出一些氫能交通運(yùn)輸項(xiàng)目，這些項(xiàng)目主要受到2020年9月出臺(tái)的總額72億歐元的氫能源十年規(guī)劃所推動(dòng)。數(shù)據(jù)顯示，截至去年秋天，全球主要經(jīng)濟(jì)體都推出了氫能源發(fā)展戰(zhàn)略，不斷加大扶持力度，以推動(dòng)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展；占世界經(jīng)濟(jì)總量70%的18個(gè)經(jīng)濟(jì)體已制定氫能源發(fā)展戰(zhàn)略，其中就包括法國(guó)。同年，歐洲燃料電池和氫能源事業(yè)聯(lián)合組織發(fā)布了《歐洲氫能源路線圖》，提出歐洲氫能源未來(lái)30年的發(fā)展規(guī)劃，并得到了歐洲17家氫能源公司和組織的支持。

在法國(guó)政府的公告中以及一些企業(yè)的聲明中，氫能源被認(rèn)為是未來(lái)交通出行的最佳解決方案。氫能已然成為法國(guó)企業(yè)家、議員、各階層政客及各界無(wú)所不談的“芝麻開(kāi)門”。盡管氫的生產(chǎn)方式比較多，但業(yè)界普遍看重通過(guò)電解的方式在任何地方從水中提取氫氣，而且需要風(fēng)能等綠色能源產(chǎn)生的電力來(lái)支撐。這種方式目前并不便宜，但是不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，因此用這種方式制取的氫被稱為“綠氫”。

在綠氫的生產(chǎn)上，歐盟多有嘗試，“HYDROSOL”就是這樣一個(gè)項(xiàng)目。HYDROSOL是“在未來(lái)太陽(yáng)能發(fā)電廠中通過(guò)先進(jìn)整體式反應(yīng)器將水電解制取太陽(yáng)能氫”的英文首字母縮寫，這是歐盟資助的一系列可再生能源項(xiàng)目之一，旨在利用聚光太陽(yáng)能的熱化學(xué)循環(huán)來(lái)生產(chǎn)氫。2002年，項(xiàng)目在科隆市的德國(guó)航空航天中心（DLR）啟動(dòng)，技術(shù)人員設(shè)計(jì)了一個(gè)半工業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能設(shè)施來(lái)生產(chǎn)氫。2005年開(kāi)始，歐盟在西班牙阿爾梅里亞的太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)啟動(dòng)了HYDROSOL二期工程，利用當(dāng)?shù)赝晟频奶?yáng)能熱化學(xué)設(shè)備來(lái)制氫，功率達(dá)到了100千瓦，自2008年以來(lái)二期工程一直在運(yùn)行中。

2017年初，德國(guó)航空航天中心在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建了“人造太陽(yáng)”，探索更好地大規(guī)模優(yōu)化太陽(yáng)能制氫的手段?！叭嗽焯?yáng)”利用熱化學(xué)循環(huán)水解系統(tǒng)，通過(guò)鏡子和透鏡來(lái)將大范圍的陽(yáng)光集中聚集到相對(duì)較小的區(qū)域。這個(gè)過(guò)程所產(chǎn)生的能量將會(huì)為熱化學(xué)循環(huán)水解系統(tǒng)供能，進(jìn)而來(lái)生產(chǎn)氫氣。研究人員在科隆市附近的尤里希建造的人造太陽(yáng)，是一個(gè)由149個(gè)用于電影投影的大功率燈泡組成的系統(tǒng)。當(dāng)所有燈打開(kāi)時(shí)，人造太陽(yáng)所能產(chǎn)生的光強(qiáng)度約為地球上自然光強(qiáng)度的一萬(wàn)倍。當(dāng)所有的光線被聚集在某個(gè)點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高達(dá)3000攝氏度的溫度，遠(yuǎn)高于目前商業(yè)集中式太陽(yáng)能電站所能達(dá)到的溫度，這一工程中消耗的電能是極為驚人的。

我們通過(guò)HYDROSOL這樣的項(xiàng)目可以看出，綠氫生產(chǎn)的技術(shù)和資金投入是不低的。用德國(guó)北萊茵-威斯特伐利亞州氣候保護(hù)部長(zhǎng)評(píng)論該項(xiàng)目的話來(lái)說(shuō)：“缺少對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的投資，能量轉(zhuǎn)換進(jìn)程將會(huì)受阻?！本G氫價(jià)格的昂貴也就可以理解了。

國(guó)際能源署的報(bào)告顯示，綠氫目前的價(jià)格為每公斤3.5至5歐元，遠(yuǎn)高于通過(guò)化石燃料制成的高碳灰氫（1.5歐元/公斤）。未來(lái)一段時(shí)間，綠氫市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱，需要長(zhǎng)期投資扶持。據(jù)保守估算，全球氫能行業(yè)如要實(shí)現(xiàn)有效擴(kuò)張，到2050年實(shí)現(xiàn)氫能供給全球24%的能源需求，針對(duì)這一行業(yè)的投資需要約11萬(wàn)億美元。

安全、低成本地儲(chǔ)氫輸氫仍是技術(shù)難題

本刊曾介紹過(guò)國(guó)內(nèi)外利用地下洞穴來(lái)儲(chǔ)存天然氣或建設(shè)蓄能電站的案例。由于氫的液化溫度非常低，液化成本和儲(chǔ)存成本居高不下，利用地下洞穴、鹽穴和廢棄油田來(lái)儲(chǔ)存氣態(tài)氫的做法在國(guó)外成為可選項(xiàng)。

在地下儲(chǔ)氫的實(shí)踐方面，英國(guó)的帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司在地下儲(chǔ)存氫氣有多年歷史了。但近年來(lái)純氫氣地下存儲(chǔ)的實(shí)例并不多，其中比較著名的是由德國(guó)、法國(guó)和英國(guó)等七個(gè)國(guó)家的12家單位發(fā)起的氫氣地下大型存儲(chǔ)項(xiàng)目“地下氫”（Hyunder）。

德國(guó)關(guān)于鹽穴中氫存儲(chǔ)的案例較多，如果將德國(guó)的剩余電力（估計(jì)到2025年占可再生能源發(fā)電總量的7%，到2050年占20%的可再生能源發(fā)電）轉(zhuǎn)化為氫并存儲(chǔ)在地下，那么到2025年將需要約15個(gè)50萬(wàn)立方米的地下洞穴，到2050年就要增加60個(gè)左右，大致相當(dāng)于德國(guó)目前用來(lái)儲(chǔ)存天然氣的洞穴數(shù)量的1/3。

2018年，美國(guó)核安全管理局下屬的桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室對(duì)利用廢棄油井進(jìn)行儲(chǔ)氫開(kāi)展過(guò)研究，認(rèn)為有一定的可行性?？紤]到全美國(guó)約有270萬(wàn)口廢棄油井，至少?gòu)臄?shù)量上沒(méi)有無(wú)處儲(chǔ)氫的顧慮。不過(guò)，由于氫的化學(xué)特性有別于其他介質(zhì)，地下儲(chǔ)氫在氣體擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)和采出純度等方面仍然面臨很多問(wèn)題，這就使其遠(yuǎn)不如天然氣地下存儲(chǔ)那么普遍了，未來(lái)還需要開(kāi)展更多的研究。

至于氫氣輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)本來(lái)就需要巨大的資本投入和較長(zhǎng)的建設(shè)周期，管道的建設(shè)還涉及占地拆建問(wèn)題，這些因素都阻礙了氫氣管道的建設(shè)。

2020年7月，歐盟能源監(jiān)管合作署（ACER）發(fā)布報(bào)告指出，在當(dāng)前狀況下，歐盟為氫能另行建造管道并不現(xiàn)實(shí)，將氫氣混合在天然氣管道中使用是一種可行選擇，但僅有少數(shù)成員國(guó)允許將氫氣注入天然氣管道實(shí)行混合運(yùn)輸。德國(guó)允許在特定條件下氫氣混合比例達(dá)到10%，歐盟能源監(jiān)管合作署認(rèn)為各國(guó)的能源監(jiān)管機(jī)構(gòu)都應(yīng)該考慮將氫氣的混合比例設(shè)定在2%以上?？梢?jiàn)，如何以安全、低成本的方式輸送氫氣，這一問(wèn)題未來(lái)還要困擾業(yè)界很久。

氫能應(yīng)用場(chǎng)景非常豐富無(wú)碳住宅成“網(wǎng)紅”

截至2019年底，德國(guó)在運(yùn)營(yíng)的加氫站有78個(gè)，但目前氫燃料電池汽車數(shù)量?jī)H有600多輛，導(dǎo)致加氫站的利用率較低。德國(guó)計(jì)劃到2025年，氫燃料電池汽車規(guī)模擴(kuò)大，加氫站達(dá)到400座。比起國(guó)內(nèi)逐漸鋪開(kāi)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，德國(guó)更早之前就在一些氫能源示范項(xiàng)目上取得進(jìn)展，取得了很好的社會(huì)影響。恩耐普特（Enapter）就是在這方面比較令人矚目的一家創(chuàng)業(yè)公司，它在業(yè)界以設(shè)計(jì)、制造高效的氫氣發(fā)生器聞名，其核心技術(shù)是基于獨(dú)特的專利陰離子交換膜（AEM）電解技術(shù)來(lái)制造綠氫，下面是該公司的部分項(xiàng)目——

在法屬留尼汪島的原始風(fēng)光中，在一片被火山區(qū)包圍的叫做馬菲特的地區(qū)。該地區(qū)位于群山中，只能步行進(jìn)入。為了讓這片與世界其他地區(qū)隔絕的封閉區(qū)實(shí)現(xiàn)能源自主供給，恩耐普特與法國(guó)電力公司等機(jī)構(gòu)合作建立了一套能提供10天自持力的太陽(yáng)能制氫系統(tǒng)，為數(shù)所房屋、學(xué)校、車間和醫(yī)療室提供能源。這套基于氫能的微電網(wǎng)系統(tǒng)完全不需要化石燃料的支持，被命名為“SAGES（智能自主綠色能源系統(tǒng)）”，具有每小時(shí)生產(chǎn)500升氫的能力，還能存儲(chǔ)1100升氫。

近年來(lái)，德國(guó)祖馬斯豪森的一所擁有100%零排放系統(tǒng)的房屋頗具網(wǎng)紅效應(yīng)，其核心功能包括能量存儲(chǔ)，加熱支持和通風(fēng)等，它就是使用了恩耐普特的水電解技術(shù)（氫產(chǎn)量500升/小時(shí)）和燃料電池（3000千瓦時(shí)），創(chuàng)建出一個(gè)自給自足且無(wú)碳的住宅能源系統(tǒng)。該系統(tǒng)甚至可以管理空氣質(zhì)量，被業(yè)界稱作完美的住宅多合一解決方案。

泰國(guó)旅游勝地清邁的“蝴蝶之家”是世界上第一座太陽(yáng)能-氫復(fù)合住宅，自2015年起并網(wǎng)，它向世界展示了如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的生活。熱帶地區(qū)的陽(yáng)光和雨水滿足了居民對(duì)所有能源和水的需求：太陽(yáng)能通過(guò)太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換為電能。多余的電力將被轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)為氫（2000升/小時(shí)）；在太陽(yáng)不露臉的時(shí)候，儲(chǔ)存在氫罐中的氫氣通過(guò)燃料電池（4.5千瓦）進(jìn)行發(fā)電。

在阿爾卑斯山高處的庇護(hù)所，對(duì)于寒冷季節(jié)尤其是惡劣氣象條件下的登山者意義重大。以前，這里的一處庇護(hù)所是靠太陽(yáng)能電池板提供能源，但是在大雪封山的季節(jié)，就連太陽(yáng)能電池板也會(huì)被冰雪覆蓋，入住者的舒適度因此大打折扣。自2015年起，庇護(hù)所的能源系統(tǒng)做了升級(jí)，夏季多余的太陽(yáng)能以氫的形式存儲(chǔ)在與居住區(qū)隔離的其他建筑物里，不但能在冬季提供電能，還能讓海拔2600米高處的47個(gè)床位暖意融融，為登山者提供了更好的居住體驗(yàn)……

類似的氫能項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)也給了德國(guó)制定實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放長(zhǎng)期目標(biāo)的底氣。2020年6月，德國(guó)政府正式通過(guò)了國(guó)家氫能源戰(zhàn)略，為清潔能源未來(lái)的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用和相關(guān)創(chuàng)新、投資制定了行動(dòng)框架。第一階段為2020至2023年，德國(guó)的國(guó)內(nèi)氫能市場(chǎng)先打好基礎(chǔ)；第二階段為2024至2030年，穩(wěn)固德國(guó)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，加強(qiáng)歐洲市場(chǎng)與國(guó)際市場(chǎng)，服務(wù)德國(guó)經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，德國(guó)政府任命了一個(gè)國(guó)家氫能源委員會(huì)，由多領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研專業(yè)人士組成，并將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上投入70億歐元（約578億元人民幣）用于氫能源市場(chǎng)推廣，20億歐元（約165億元人民幣）用于相關(guān)國(guó)際合作。

綠色工業(yè)革命10點(diǎn)計(jì)劃英國(guó)建設(shè)成規(guī)模的氫能社區(qū)

去年底，英國(guó)首相鮑里斯·約翰遜公布了其價(jià)值120億英鎊（1英鎊約合人民幣9元）的“綠色工業(yè)革命10點(diǎn)計(jì)劃”，其中包括提高氫產(chǎn)量的舉措：到2030年，將實(shí)現(xiàn)5吉瓦的低碳?xì)洚a(chǎn)能，滿足工業(yè)、交通、電力和居民用能。這位首相同時(shí)宣布，提供5億英鎊的資金，用于試用氫氣取暖和做飯的住房，并將從2023年開(kāi)始建造氫社區(qū)，目標(biāo)是在本十年結(jié)束前建成一個(gè)擁有萬(wàn)戶居民的“氫能小鎮(zhèn)”，其中2.4億英鎊將用于新的制氫設(shè)施。

英國(guó)說(shuō)干就干，動(dòng)作很快。英國(guó)首批完全由氫氣作為燃料的房屋是在蓋茨黑德建造的，是兩個(gè)半獨(dú)立式的樣板房，資金來(lái)自政府的Hy4Heat創(chuàng)新計(jì)劃資助。房屋內(nèi)將使用100%的氫氣進(jìn)行家庭取暖和做飯，從鍋爐到灶具等都不會(huì)有碳排放。英國(guó)政府希望這些房屋能夠展示出氫能的潛力，對(duì)到2050年實(shí)現(xiàn)英國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的目標(biāo)起到推動(dòng)作用。

同在英倫三島，蘇格蘭的動(dòng)作幅度更大。去年12月，蘇格蘭用綠氫為住宅供暖的項(xiàng)目獲得了批準(zhǔn)。比起德國(guó)和英格蘭的示范項(xiàng)目，蘇格蘭法夫郡的供暖項(xiàng)目受益者有300戶，達(dá)到了社區(qū)規(guī)模。英國(guó)天然氣分銷商SGN已獲準(zhǔn)向這300戶蘇格蘭家庭提供利用可再生能源生產(chǎn)的氫氣，參與的家庭可以從2022年底開(kāi)始用這種清潔能源取暖和做飯。法夫郡項(xiàng)目使用的氫氣將由一個(gè)電解廠生產(chǎn)，當(dāng)?shù)氐暮Ｉ巷L(fēng)力渦輪機(jī)提供從水中分離氣體所需的電力，可以說(shuō)是100%的綠氫。該示范項(xiàng)目被視為英國(guó)政府實(shí)現(xiàn)到2050年溫室氣體凈零排放的重要一步。

由于85%的英國(guó)家庭使用燃?xì)忮仩t，所以集中供熱排放占英國(guó)溫室氣體排放量的近1/3。國(guó)家電網(wǎng)氫氣項(xiàng)目負(fù)責(zé)人安東尼·格林說(shuō)：“如果我們真的想實(shí)現(xiàn)凈零脫碳的未來(lái)，我們需要用氫氣等綠色替代品代替甲烷……如果我們要向所有消費(fèi)者可靠、安全地提供低碳能源，那么像這樣的項(xiàng)目至關(guān)重要?！狈ǚ蚩さ捻?xiàng)目考慮周全，現(xiàn)場(chǎng)的氫存儲(chǔ)設(shè)施能確保即使在惡劣的天氣條件下也不會(huì)出現(xiàn)供應(yīng)中斷。作為首個(gè)利用“清潔電源”生產(chǎn)家庭供暖用氣的項(xiàng)目，參與項(xiàng)目的居民家中使用的氫氣將通過(guò)現(xiàn)有的管道送入家中，不需要更換散熱器或水管等設(shè)施。天然氣分銷商SGN表示，參與者使用氫氣的費(fèi)用將與使用天然氣的費(fèi)用相同。

日本公布《基本氫能戰(zhàn)略》要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)“氫能社會(huì)”

作為一個(gè)資源有限的島國(guó)，能源安全和環(huán)保問(wèn)題一直是日本能源的核心關(guān)切。日本的一次能源供給有9成以上來(lái)自海外，為了減輕對(duì)外部能源的依賴，日本一直把提高能源效率作為重要的手段，從政策和技術(shù)方面支持能源效率的提高。

2017年12月，日本公布了《基本氫能戰(zhàn)略》，旨在創(chuàng)造一個(gè)“氫能社會(huì)”。該戰(zhàn)略的主要目的是實(shí)現(xiàn)氫燃料與其他燃料的成本平價(jià)，建設(shè)加氫站，在汽車（包括卡車和叉車）和發(fā)電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)氫能對(duì)傳統(tǒng)能源的替代。眾所周知，普及氫能汽車最重要的先決條件是建設(shè)具有足夠多加氫站的公路系統(tǒng)。截至2019年底，日本共有加氫站約130座，在運(yùn)營(yíng)的氫燃料電池乘用車超過(guò)3500輛，氫燃料電池大巴達(dá)22輛。這組數(shù)字看起來(lái)很有限，但建成如此規(guī)模實(shí)屬不易。

2011年福島核事故以后，日本為應(yīng)對(duì)未來(lái)核能可能減少的前景，開(kāi)始資助北九州、橫濱、豐田、京阪科學(xué)城和福島等地進(jìn)行氫能社區(qū)建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目。由此建成的北九州氫能社區(qū)是世界上第一個(gè)氫能社區(qū)示范項(xiàng)目，其目的是測(cè)試從附近一家鋼鐵廠向住宅、商業(yè)和公共設(shè)施供應(yīng)副產(chǎn)品氫的情況。該社區(qū)的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下5個(gè)方面：（1）使用管道供應(yīng)氫；（2）燃料電池在多個(gè)應(yīng)用程序中的可操作性測(cè)試；（3）燃料電池驅(qū)動(dòng)車輛、小型叉車和自行車等運(yùn)行；（4）從燃料電池汽車（FCVs）向家庭供電；（5）智能社區(qū)電力共享等。北九州氫能社區(qū)示范項(xiàng)目于2014年結(jié)束，后續(xù)項(xiàng)目將繼續(xù)進(jìn)行，主要是進(jìn)一步降低氫能成本。

除了立足本土，在去年完成福島10兆瓦級(jí)制氫裝置（全球目前產(chǎn)能最大的光伏制氫裝置）的試運(yùn)營(yíng)外，日本還頻繁與其他國(guó)家開(kāi)展氫能供應(yīng)鏈的合作，內(nèi)容涵蓋各種制氫方法。這些合作包括2017年川崎重工與挪威公司實(shí)施利用水力發(fā)電生產(chǎn)氫能的示范合作項(xiàng)目；2018年與澳大利亞進(jìn)行全球首家褐煤制氫試點(diǎn)項(xiàng)目（測(cè)試將褐煤轉(zhuǎn)化為氫的可行性，將其液化后運(yùn)往日本）；2017年從文萊到日本的國(guó)際氫運(yùn)輸示范項(xiàng)目，以及與沙特阿拉伯的氫能合作等。這些項(xiàng)目都為日本從海外獲得低價(jià)、無(wú)污染的氫能源打下了基礎(chǔ)。

“氫”車尚未熟路美國(guó)氫能車企涉嫌欺詐

美國(guó)是最早將氫能及燃料電池作為能源戰(zhàn)略的國(guó)家。自1990年起，美國(guó)從政策評(píng)估、商業(yè)化前景預(yù)測(cè)，到方案制定、技術(shù)研發(fā)，再到示范推廣，不斷推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在氫燃料電池汽車市場(chǎng)、加氫站利用率等方面處于全球領(lǐng)先水平。截至2020年6月，美國(guó)的氫燃料電池乘用車?yán)塾?jì)銷量（含租賃）達(dá)到8413輛，氫燃料電池叉車超過(guò)3萬(wàn)輛，普拉格能源（Plug Power）基本壟斷了全球氫燃料電池叉車的市場(chǎng)。

在美國(guó)政府試圖保持在氫能領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)地位的同時(shí)，一家名叫尼古拉的氫能汽車公司5年來(lái)風(fēng)頭甚健，連續(xù)推出多款氫能源概念卡車。就在該公司股價(jià)扶搖直上之際，突然又爆出欺詐丑聞，給氫能源重卡的追捧者重重一擊，這是怎么回事呢？

2014年，特雷弗·米爾頓在美國(guó)猶他州鹽湖城成立了尼古拉公司。該公司的名字來(lái)自大名鼎鼎的電力學(xué)先驅(qū)尼古拉·特斯拉。眾所周知，這位天才科學(xué)家的姓氏被特斯拉汽車占用了。特雷弗·米爾頓只好拿“尼古拉”這一名字下手。

2016年，尼古拉公司的發(fā)展進(jìn)入了快車道，先后推出1型、2型、特雷、魯莽、瓦夫和獾等概念卡車，迅速吸引了業(yè)界的目光，其明星效應(yīng)不亞于當(dāng)年嶄露頭角的特斯拉電動(dòng)汽車。

2020年6月，尼古拉在收購(gòu)了一家公司后在美國(guó)納斯達(dá)克證券交易所成功上市，5天內(nèi)股價(jià)就上漲了1倍多。2020年8月上旬，該公司估值約為130億美元，成立6年就成了名副其實(shí)的獨(dú)角獸公司。2020年9月8日，尼古拉與傳統(tǒng)汽車大廠通用汽車宣布建立合作伙伴關(guān)系，通用汽車準(zhǔn)備收購(gòu)尼古拉11%的股份（當(dāng)時(shí)價(jià)值約20億美元）。作為回報(bào)，通用汽車同意尼古拉公司使用其生產(chǎn)設(shè)施生產(chǎn)獾式氫能卡車，向全球的尼古拉車型供應(yīng)燃料電池。消息宣布后，尼古拉公司的股價(jià)應(yīng)聲上漲了50%。

接下來(lái)的事情還要更加刺激。2020年9月21日，做空機(jī)構(gòu)“興登堡研究”發(fā)布了一份報(bào)告稱：“我們從未見(jiàn)過(guò)一家上市公司如此程度的欺騙行為，尤其是如此規(guī)模的公司。我們收集了大量的證據(jù)——包括電話錄音、短信、私人郵件和幕后照片——詳細(xì)說(shuō)明了尼古拉創(chuàng)始人特雷弗·米爾頓的數(shù)十次虛假陳述。”做空機(jī)構(gòu)指責(zé)尼古拉公司操控了“一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的騙局”，稱其在技術(shù)上說(shuō)謊，該公司從未擁有氫燃料電池，且在半掛式卡車、電池技術(shù)、氫氣生產(chǎn)乃至數(shù)十億美元的大訂單等諸多方面出具了數(shù)十個(gè)虛假聲明。

給公眾留下最深印象的是，做空機(jī)構(gòu)“興登堡研究”揭露了尼古拉公司將氫能源概念車拖上一段長(zhǎng)長(zhǎng)的低坡度山坡，然后讓它“滑”下去，然后用這個(gè)視頻忽悠公眾，“我們的卡車能跑了”。尼古拉公司迅速回應(yīng)，先是將這一指控稱為“謊言”，但隨后又立即承認(rèn)其概念車尚未能像視頻中展示的那樣工作。

在做空機(jī)構(gòu)發(fā)布報(bào)告的同一天，尼古拉公司創(chuàng)始人米爾頓宣布辭職，股價(jià)開(kāi)始暴跌。兩個(gè)月后，被人們稱為“冤大頭”的通用汽車公司宣布取消擬議中的收購(gòu)尼古拉股權(quán)的交易，也不再為尼古拉公司制造獾式氫能卡車。美國(guó)證券交易委員會(huì)和司法部隨之開(kāi)始對(duì)尼古拉公司進(jìn)行調(diào)查。尼古拉公司在向媒體發(fā)布的一份聲明中表示：“我們正走上成功之路，不會(huì)因?yàn)橐环莩錆M誤導(dǎo)性信息、企圖操縱我們股票的報(bào)告而動(dòng)搖。”

氫能汽車界的明星公司尼古拉今后何去何從，我們不得而知。但尼古拉公司憑借所謂“概念車”和PPT就能把老牌車企通用汽車玩弄于股掌之間，我們可以看出氫能產(chǎn)業(yè)中有機(jī)遇也有亂象。正如法國(guó)《世界報(bào)》經(jīng)濟(jì)專欄作家菲利普·埃斯康德所說(shuō)，目前氫燃料電池汽車的生產(chǎn)成本要遠(yuǎn)高于純電動(dòng)新能源汽車，即便是法德等歐盟國(guó)家也未制定出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，作為一個(gè)需要大量投資的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，它對(duì)參與企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)是不小的。

在我國(guó)，繼去年將氫能寫入《政府工作報(bào)告》《2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃》《2020年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》后，氫能正式出現(xiàn)在“十四五”規(guī)劃第九章中，與類腦智能、量子信息、基因技術(shù)、未來(lái)網(wǎng)絡(luò)、深海空天開(kāi)發(fā)等前沿科技，被共同規(guī)劃為“組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃，謀劃布局一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)。”我們有理由相信，在政府的強(qiáng)力推動(dòng)和主導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)氫能源產(chǎn)業(yè)和技術(shù)會(huì)取得更健康的發(fā)展，迎來(lái)氫能源發(fā)展的春天。

（本文寫作中參考了英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》、彭博新能源財(cái)經(jīng)、德國(guó)之聲和法國(guó)《世界報(bào)》等網(wǎng)站的信息，在此一并致謝?。?img src="https://cimg.fx361.com/images/2021/06/25/qkimageshjyshjys202105hjys20210520-9-l.jpg"/>