2012年德国汉诺威工业博览会展示了氢能、生物能、潮汐能、风能和太阳能等各种新能源技术和产品,其中氢能的应用令人瞩目。在应对气候变化的大背景下,把氢气、燃料电池和电池技术紧密结合起来,并用这样的技术研发生活中的产品,这就是2012年汉诺威工业博览会新能源展示中氢能的核心主题。毋庸置疑,氢能的应用正向我们的生活走来。而未来,这一趋势将更加明显。
氢发热值是汽油3倍
石化燃料资源不可再生,在可以预见的未来终将枯竭,因此自然界中普遍存在的氢成为了人们期待的新的二次能源。氢的发热值是汽油发热值的3倍,也是目前所有化石燃料、化工燃料(核能除外)和生物燃料中最高的。氢取代化石燃料可以最大限度地减弱温室效应。把化学能直接转化为电能的氢燃料电池不仅不排放任何污染物,在使用过程中还具有高效率、低能耗和高性能的优点,可将50%以上的燃料能源直接转化为电能。
从石化能源逐渐向可再生能源转换已经成为人们的共识。在这个过程中,氢能无疑具备了作为一个合适的替代能源的条件,例如可大量生产并长期保存等等。氢能曾经被寄予厚望并受到热捧,但却因为大规模的应用迟迟没有到来而遭到质疑。实际上世界各国关于氢能应用的研究从未止步,氢燃料电池价格居高不下的瓶颈正在得到解决,关于氢的制备和存储等相关配套设施也在不断完善之中。氢能的应用已经不再那么遥不可及。
氢能应用已走向生活
本届汉诺威工业博览会氢能展厅聚集了来自20多个国家的120多家参展商,几乎涵盖了与氢能有关的各个领域。
这说明氢能应用的多样性在迅速发展,尤其是基于固定式燃料电池技术的家用热电联供系统、燃料电池充电器和备用电源、便携式的燃料电池发电机等。具体如日本JX公司的家用微型发电供暖一体设备、中国上海攀业氢能源科技有限公司的风冷燃料电池组件、韩国Sejong工业公司的便携式燃料电池发电机等等。喜欢喝咖啡的德国人甚至推出一个基于氢燃料电池的移动式咖啡机。不夸张地说,氢能和燃料电池的应用可能性已遍及生活的方方面面。
各国研发投入正显现成效
未来将有越来越多的氢能应用产品上市,与之相关的配套设施也将不断完善,而氢燃料电池汽车的应用将加速这一进程。对于德国而言,放弃核电的决定更是为可再生能源发展特别是氢能和燃料电池发展增加了动力。
严格说来,目前氢能的应用仍然有限,包括燃料电池的价格仍然较高,没有政策的引导还不能完全走向市场。此外,该领域也还有一些具体技术问题尚待解决,包括氢在极端条件下的物理和化学特性,燃料电池长时间运行特性,氢的生产、罐装技术,储氢材料的开发,氢能技术进入实际应用前的验证系统等。但令人欣慰的是,世界各国多年的研发投入正在逐渐显现成效,相关的问题正在逐步得到解决。而且尤其值得注意的是,部分发达国家推进氢能和燃料电池应用的力度似乎远远超过原先的估计。
在应对气候变化压力日增、可再生能源不断向前发展的今天,原以为要2050年以后才可能大规模应用的氢能正快步走向我们的生活。