人類未來要解決的一個(gè)問題與能源、全球變暖和化石燃料的枯竭有關(guān)。松下正在部署大量的財(cái)政和技術(shù)資源，以改進(jìn)應(yīng)用于未來車輛和我們家庭的氫技術(shù)。在接受 EE Times Europe 采訪時(shí)，松下歐洲 BV 董事長兼首席執(zhí)行官、松下歐洲燃料電池負(fù)責(zé)人 Max Fujita 鈴木純一談到了幫助塑造和推動(dòng)氫社會(huì)及其氫技術(shù)的計(jì)劃在市場(chǎng)上。

氫氣通過涉及氧氣的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量，該過程的唯一副產(chǎn)品是水?？稍偕鷼淝鍧嵏咝В且环N對(duì)環(huán)境零影響的能源。這就是松下繼續(xù)其幾十年前開始的氫研究和開發(fā)的原因。

“脫碳是一個(gè)全球性問題，松下的理念是利用清潔能源為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。氫是有助于實(shí)現(xiàn)零排放目標(biāo)的元素之一，”鈴木說。

松下歐洲有限公司董事長兼首席執(zhí)行官鈴木純一

“自 1999 年以來，我們一直在開發(fā)燃料電池。那時(shí)，我們提取氫氣，并從氫氣中使用化石燃料來發(fā)電和供熱。在日本，我們自 2009 年以來一直在推出產(chǎn)品。我們已經(jīng)安裝了超過 200,000 臺(tái)（日本的氫氣裝置總數(shù)為 360,000 臺(tái)），以使氫氣成為首選的天然氣。我們正在與幾家歐洲公司合作，通過我們的氫燃料電池技術(shù)為零排放影響做出貢獻(xiàn)，這是我們未來幾年的目標(biāo)，”藤田說。

松下歐洲燃料電池負(fù)責(zé)人 Max Fujita

日本是第一個(gè)采用“基本氫戰(zhàn)略”的國家，現(xiàn)在希望成為“氫社會(huì)”。

氫能和可再生能源

氫是一種非常輕的氣體，因此它傾向于與其他原子結(jié)合，從而形成更復(fù)雜的分子。因此，要用作燃料，它必須通過化學(xué)過程“捕獲”。氫是宇宙中分布最廣的化學(xué)元素，可以在實(shí)現(xiàn)零凈排放以及風(fēng)能和地?zé)崮艿绕渌矫姘l(fā)揮重要作用。

清潔或低排放的氫氣可以通過可再生資源（綠色氫氣）的電解過程或化石資源（主要是天然氣）的精煉過程結(jié)合碳捕獲和儲(chǔ)存（藍(lán)色氫氣）技術(shù)來生產(chǎn)，該技術(shù)可以捕獲和儲(chǔ)存二氧化碳它在地質(zhì)遺址中。在這兩種情況下，成本都遠(yuǎn)高于生產(chǎn)灰氫的成本。今天，90% 的灰氫產(chǎn)生，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，從而增加排放。越來越高性能的技術(shù)的發(fā)展和可用可再生能源的增加可以降低綠色氫的成本并使其更適用。

松下路線圖

自 1999 年以來，松下一直在開發(fā)家用燃料電池（微型熱電聯(lián)產(chǎn)/熱電聯(lián)產(chǎn)），并于 2009 年 5 月在日本推出了世界上第一個(gè)名為 ENE-FARM 的系統(tǒng)，使其在家庭中用于生產(chǎn)電力和熱水。繼在日本市場(chǎng)取得成功后，松下現(xiàn)在打算將其業(yè)務(wù)擴(kuò)展到歐洲，而新的研發(fā)中心將成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵因素。目前在許多家庭和設(shè)施中使用的家用燃料電池有助于將清潔氫技術(shù)放在地圖上。松下正在開展多項(xiàng)舉措，以在我們的家庭中使用氫氣。

演講者強(qiáng)調(diào)了他們?nèi)绾卫脤Ｓ械墓獯呋瘎┘夹g(shù)和可再生太陽能開發(fā)一種新的制氫技術(shù)。“我們還在探索使用由日本新能源和工業(yè)技術(shù)開發(fā)組織 (NEDO) 資助的能源和環(huán)境新技術(shù)先鋒計(jì)劃的所有可能性，并計(jì)劃在 2030 年左右實(shí)施，”發(fā)言人說（圖 1 和2）。

圖 1：太陽能制氫裝置的工作原理。當(dāng)陽光照射到光催化劑上時(shí)，通過水電解產(chǎn)生氫氣和氧氣（來源：松下）

圖 2：對(duì)氫氣生產(chǎn)、戰(zhàn)略和利用整個(gè)價(jià)值鏈的全面研究（來源：松下）

Panasonic 的目標(biāo)是將氫氣直接送到您家門口，以便您以高效率和低成本生產(chǎn)能源。它還有助于未來氫燃料汽車服務(wù)站的發(fā)展。在日本山梨縣 Komekurayama 的“Yume Solar-kan Yamanashi”，一個(gè)可再生能源試驗(yàn)場(chǎng)，正在測(cè)試幾種解決方案。

微型熱電聯(lián)產(chǎn)燃料電池通過大氣中的氧氣和從天然氣中提取的氫氣（甲烷、CH4）之間的化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電。作為該過程的副產(chǎn)品產(chǎn)生的熱量也用于家庭供暖和熱水（圖 3）。

圖 3：燃料電池和氫燃料電池（來源：松下）

氫動(dòng)力燃料電池的安裝將使清潔能源的生產(chǎn)成為可能。與使用傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電相比，家庭中的氫燃料電池系統(tǒng)可以幫助減少全球變暖的原因。在日本，與使用熱站和燃?xì)夤┡到y(tǒng)供電的家庭相比，由 ENE-FARM 燃料電池供電的家庭每年可減少多達(dá) 1.5 噸的二氧化碳排放量。

該戰(zhàn)略主要旨在實(shí)現(xiàn)與競(jìng)爭(zhēng)燃料的成本平價(jià)，例如運(yùn)輸部門的汽油或發(fā)電中的液化天然氣，并涵蓋從生產(chǎn)到下游市場(chǎng)應(yīng)用的整個(gè)供應(yīng)鏈。

“例如，在日本，每個(gè)人都可以購買燃料電池汽車。但它非常昂貴，因此我們的目標(biāo)是對(duì)模型進(jìn)行一些更改，以降低成本，同時(shí)提高效率以及高效基礎(chǔ)設(shè)施的耐用性?！?/p>

2014 年，豐田推出了 Mirai，這是第一款依靠氫動(dòng)力電池的氫動(dòng)力商用車，該電池不排放二氧化碳并且可以快速充電。Mirai 的第二款車型將于 2020 年 12 月推出。

即使在日本，氫市場(chǎng)在經(jīng)濟(jì)上也不可行。發(fā)言人指出，目前，幾乎所有的氫能和燃料電池技術(shù)都在很大程度上依賴于公共資金。

松下和日本作為一個(gè)整體的戰(zhàn)略可能會(huì)在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生積極影響，特別是有助于在國際能源貿(mào)易和商業(yè)合作中創(chuàng)造新的協(xié)同效應(yīng)。這些伙伴關(guān)系將是促進(jìn)發(fā)展和使技術(shù)更容易獲得的關(guān)鍵。

在汽車領(lǐng)域，多家公司于 2017 年成立了“Japan H2 Mobility (JHyM)”合資企業(yè)，在政府補(bǔ)貼的幫助下，加速在日本各地部署氫氣分銷商。截至 2018 年底，全球共有 12,900 輛燃料電池動(dòng)力汽車，其中約四分之一由日本公司生產(chǎn)，包括本田和豐田。日本政府的路線圖設(shè)想，與混合動(dòng)力汽車相比，燃料電池汽車的價(jià)格溢價(jià)會(huì)降低。

為了提高公眾對(duì)氫能的接受度，燃料電池汽車也將作為東京2020年夏季奧運(yùn)會(huì)期間的官方交通工具。日本政府的另一個(gè)短期項(xiàng)目是氫能列車。JR東日本宣布開發(fā)一種由燃料電池和鋰離子電池相結(jié)合的混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的列車。

目前用低碳能源生產(chǎn)氫氣的成本很高：燃料電池、加氫站和電解槽都可以通過大眾經(jīng)濟(jì)來降低成本，并且需要基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。

審核編輯 黃昊宇