在全球?qū)沙掷m(xù)能源的急切追尋中,氫燃料作為一顆冉冉升起的新星,正逐漸走進(jìn)大眾視野,為解決能源與環(huán)境問題帶來了新的希望。從宇宙的構(gòu)成到地球的物質(zhì)循環(huán),氫元素?zé)o處不在,它的特性質(zhì)使其成為一種潛力的能源載體,有望我們邁向一個(gè)清潔、的能源新時(shí)代。
氫燃料在電力領(lǐng)域的應(yīng)用,主要通過燃料電池或氫氣輪機(jī)將氫能轉(zhuǎn)化為電能,為家庭、企業(yè)等提供清潔電力。在分布式能源系統(tǒng)中,氫燃料電池可以作為備用電源或立電源,確保在電網(wǎng)故障或停電時(shí),仍能為用戶提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
此外,氫燃料還可以與可再生能源(如太陽能、風(fēng)能)結(jié)合,解決可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題。在風(fēng)能、太陽能發(fā)電充足時(shí),利用多余的電能電解水制氫,將氫儲存起來;在能源需求高峰或可再生能源發(fā)電不足時(shí),再通過氫燃料電池發(fā)電,實(shí)現(xiàn)能源的穩(wěn)定供應(yīng)。
許多國家和地區(qū)都制定了鼓勵(lì)氫燃料技術(shù)發(fā)展的政策,加大了研發(fā)投入和補(bǔ)貼力度。歐盟推出了 “歐洲清潔氫聯(lián)盟” 計(jì)劃,旨在到 2030 年實(shí)現(xiàn)歐洲綠氫產(chǎn)能達(dá)到 1000 萬噸;中國也將氫能源納入國家能源發(fā)展戰(zhàn)略,出臺了一系列政策支持氫燃料汽車的研發(fā)、生產(chǎn)和推廣。這些政策的出臺,為氫燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的政策保障和市場空間。
隨著科技的不斷進(jìn)步,新型材料的研發(fā)有望降低燃料電池的成本,提高其性能和壽命。例如,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中,新型質(zhì)子交換膜材料的研發(fā)可以提高電池的效率和耐久性;在儲氫技術(shù)方面,金屬氫化物儲氫、碳納米管儲氫等新型儲氫材料和技術(shù)的研究,為降低儲氫成本、提高儲氫安全性提供了可能。
與傳統(tǒng)燃油汽車相比,氫燃料電池汽車具有零排放、加氫時(shí)間短、續(xù)航里程長等優(yōu)點(diǎn),如豐田 Mirai、現(xiàn)代 Nexo 等車型已在市場上得到一定應(yīng)用。 船舶:氫燃料電池可作為船舶的動(dòng)力源,為船舶提供推進(jìn)動(dòng)力。相比傳統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),氫燃料電池能顯著降低船舶的污染物排放,減少對海洋環(huán)境的污染,有助于實(shí)現(xiàn)航運(yùn)業(yè)的綠色發(fā)展。