燃料電池-清潔能源利用的新紀(jì)元 引領(lǐng)當(dāng)今的全球能源轉(zhuǎn)型？
來源：未知
2019-04-06 21:38
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人類經(jīng)歷了近150工業(yè)發(fā)展后的今天，隨著能源的消耗已經(jīng)日益緊張的人類與地球環(huán)境之間的矛盾，全世界正處于能源利用轉(zhuǎn)型進程中，尤其是以煤炭、石油為代表的石化能源利用帶來的環(huán)境、經(jīng)濟、政治困境，因此，世界各國對更為清潔、更可靠、更為的便利的清潔能源以及清潔能源利用技術(shù)的需求與日俱增。
近年來許許多多的科學(xué)家，行業(yè)工作者都在尋找一種清潔能源利用技術(shù)時，燃料電池憑借巨大想象空間，已經(jīng)進入人們的視野。燃料電池已經(jīng)在交通運輸?shù)焦潭ㄔO(shè)備再到便攜式/離網(wǎng)終端設(shè)備等各個領(lǐng)域，成為技術(shù)實施，產(chǎn)品應(yīng)用以及技術(shù)綜合解決方案的關(guān)鍵關(guān)節(jié)，并且正在推動著全球向可再生能源利用的過渡。
燃料電池通過氫和氧的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量，而不是通過燃燒，因此當(dāng)純氫用作燃料時，唯一的副產(chǎn)品只有水和有用的熱量，可以說氫能燃料電池是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的最為清潔的能源利用方式。
燃料電池-清潔能源利用的新紀(jì)元
無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，從能源安全的角度看，減少對石油等進口燃料的依賴是全球幾大經(jīng)濟體國家面臨的一個關(guān)鍵難題。而氫能源則可以從本國內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中獲取，——例如，從天然氣等傳統(tǒng)燃料到垃圾填埋場、廢水處理廠、工業(yè)農(nóng)場或食品加工設(shè)施等產(chǎn)生的沼氣中獲得并儲存。
氫氣也可以通過電力、電網(wǎng)或可再生能源（如太陽能或風(fēng)能）來分解水來產(chǎn)生。而燃料電池將在不斷提供燃料的情況下繼續(xù)保持平穩(wěn)運行，以確保持續(xù)可靠的電力供應(yīng)，這種經(jīng)濟模式對許多行業(yè)、政府以及他們所服務(wù)的社會公眾具有顯著價值。
固定燃料電池可以與電網(wǎng)同時運行，也可以獨立于電網(wǎng)運行，尤其是全球多個地區(qū)在遭遇風(fēng)暴而停電時，燃料電池能夠繼續(xù)為通信網(wǎng)絡(luò)，商場以及工廠提供應(yīng)急電力供應(yīng)服務(wù)，足以證明燃料電池在恢復(fù)電力確保經(jīng)濟運行中的潛力。
燃料電池除了可以廣泛的應(yīng)用到動力外，其副產(chǎn)品中的熱量還可以被收集起來，并用于終端用戶設(shè)施的加熱或冷卻，這樣有可能將燃料電池的總效率提高到90%以上。此外，燃料電池具備輕便、耐用、噪音小，無論是在室內(nèi)還是室外，可以靈活選擇其安裝與應(yīng)用環(huán)境。
燃料電池可以被設(shè)計成多種規(guī)格與尺寸，以便滿足工業(yè)與電力中的任何場景需求，這也是為什么目前市場上包括全球知名的汽車廠商豐田、本田、奔馳、現(xiàn)代，以及各個國家的燃料電池技術(shù)領(lǐng)域各類大中小型投資與研發(fā)型企業(yè)，已經(jīng)在部署，并全力的推廣與應(yīng)用燃料電池。
燃料電池不僅在市政項目、軍工部門得到了廣泛的認可與應(yīng)用，目前也已經(jīng)為各類商場、工廠、數(shù)據(jù)中心、電信部門、交通運輸、環(huán)保部門等提供電力。
歐美日韓-技術(shù)領(lǐng)先，蓄勢待發(fā)
以美國為例，在交通運輸和移動領(lǐng)域，有超過23000輛燃料電池驅(qū)動的叉車在美國各地的倉庫和配送中心運營，燃料電池巴士在美國多個州以及全球許多國家開始運送乘客。
最近，在美國重型卡車和中型運輸車輛燃料電池的興起，引發(fā)了全球各大公司的興趣和關(guān)注，相關(guān)研究及示范項目已經(jīng)表明，燃料電池技術(shù)的應(yīng)用，對改變該領(lǐng)域的經(jīng)濟狀況及環(huán)境有著巨大的潛力。
日本與歐洲的燃料電池技術(shù)也在不斷進步當(dāng)中，尤其是在日本和歐洲部分地區(qū)，燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)可以用來為個人家庭和生活公寓提供供電需求，同時由于政府的補貼與積極激勵政策，并沒有增加消費人群的成本，在美國的加利福尼亞州和世界上多個國家，頂級的日韓美歐汽車制造商的零排放燃料電池汽車已經(jīng)在銷售或租賃當(dāng)中。
總體上來看，今天世界各地已經(jīng)有了數(shù)十萬個燃料電池正在運行當(dāng)中，而日本和美國，作為這項創(chuàng)新技術(shù)的國際領(lǐng)先者，無論是在技術(shù)儲備還是創(chuàng)新應(yīng)用都處于領(lǐng)先地位。尤其是燃料電池在美國的不斷成功，很大程度上是由于國家和地方政府的支持。
這里面不僅包括了公共部門與私營企業(yè)的充分合作，致力于燃料電池，氫能源生產(chǎn)、儲存與利用技術(shù)全方位的研發(fā)合作與應(yīng)用推廣，也包括能源部、國家實驗室、學(xué)術(shù)界的交流與共享，為燃料電池技術(shù)的發(fā)展提供了堅實基礎(chǔ)。這種創(chuàng)新模式值得世界各國的學(xué)習(xí)。
機遇來臨-遠景藍圖可期
隨著越來越多的市場應(yīng)用者，已經(jīng)體驗到燃料電池的各種優(yōu)點，進而帶動了該項技術(shù)的進一步廣泛應(yīng)用，包括大型機場與重要港口的地面通訊設(shè)備、移動照明，公路上的無人駕駛技術(shù)，空中和海上的飛船與游輪，軍事領(lǐng)域的遠程通訊及便攜式電源以及微電網(wǎng)。
新的機遇已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)，燃料電池應(yīng)用到能源儲存與清潔利用，推動全球范圍內(nèi)加速向著可再生能源利用的過渡。這項技術(shù)不僅能夠滿足幾乎所有應(yīng)用場景所設(shè)定的輸出功率與尺寸要求，通過傳統(tǒng)工業(yè)和可再生新能源提供源源不斷的燃料為其提供動力，具有良好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。燃料電池的潛力是無限的，就在技術(shù)創(chuàng)新紛繁復(fù)雜的今天，燃料電池已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的影響。
近年來許許多多的科學(xué)家，行業(yè)工作者都在尋找一種清潔能源利用技術(shù)時，燃料電池憑借巨大想象空間，已經(jīng)進入人們的視野。燃料電池已經(jīng)在交通運輸?shù)焦潭ㄔO(shè)備再到便攜式/離網(wǎng)終端設(shè)備等各個領(lǐng)域，成為技術(shù)實施，產(chǎn)品應(yīng)用以及技術(shù)綜合解決方案的關(guān)鍵關(guān)節(jié)，并且正在推動著全球向可再生能源利用的過渡。
燃料電池通過氫和氧的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量，而不是通過燃燒，因此當(dāng)純氫用作燃料時，唯一的副產(chǎn)品只有水和有用的熱量，可以說氫能燃料電池是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的最為清潔的能源利用方式。
燃料電池-清潔能源利用的新紀(jì)元
無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，從能源安全的角度看，減少對石油等進口燃料的依賴是全球幾大經(jīng)濟體國家面臨的一個關(guān)鍵難題。而氫能源則可以從本國內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中獲取，——例如，從天然氣等傳統(tǒng)燃料到垃圾填埋場、廢水處理廠、工業(yè)農(nóng)場或食品加工設(shè)施等產(chǎn)生的沼氣中獲得并儲存。
氫氣也可以通過電力、電網(wǎng)或可再生能源（如太陽能或風(fēng)能）來分解水來產(chǎn)生。而燃料電池將在不斷提供燃料的情況下繼續(xù)保持平穩(wěn)運行，以確保持續(xù)可靠的電力供應(yīng)，這種經(jīng)濟模式對許多行業(yè)、政府以及他們所服務(wù)的社會公眾具有顯著價值。
固定燃料電池可以與電網(wǎng)同時運行，也可以獨立于電網(wǎng)運行，尤其是全球多個地區(qū)在遭遇風(fēng)暴而停電時，燃料電池能夠繼續(xù)為通信網(wǎng)絡(luò)，商場以及工廠提供應(yīng)急電力供應(yīng)服務(wù)，足以證明燃料電池在恢復(fù)電力確保經(jīng)濟運行中的潛力。
燃料電池除了可以廣泛的應(yīng)用到動力外，其副產(chǎn)品中的熱量還可以被收集起來，并用于終端用戶設(shè)施的加熱或冷卻，這樣有可能將燃料電池的總效率提高到90%以上。此外，燃料電池具備輕便、耐用、噪音小，無論是在室內(nèi)還是室外，可以靈活選擇其安裝與應(yīng)用環(huán)境。
燃料電池可以被設(shè)計成多種規(guī)格與尺寸，以便滿足工業(yè)與電力中的任何場景需求，這也是為什么目前市場上包括全球知名的汽車廠商豐田、本田、奔馳、現(xiàn)代，以及各個國家的燃料電池技術(shù)領(lǐng)域各類大中小型投資與研發(fā)型企業(yè)，已經(jīng)在部署，并全力的推廣與應(yīng)用燃料電池。
燃料電池不僅在市政項目、軍工部門得到了廣泛的認可與應(yīng)用，目前也已經(jīng)為各類商場、工廠、數(shù)據(jù)中心、電信部門、交通運輸、環(huán)保部門等提供電力。
歐美日韓-技術(shù)領(lǐng)先，蓄勢待發(fā)
以美國為例，在交通運輸和移動領(lǐng)域，有超過23000輛燃料電池驅(qū)動的叉車在美國各地的倉庫和配送中心運營，燃料電池巴士在美國多個州以及全球許多國家開始運送乘客。
最近，在美國重型卡車和中型運輸車輛燃料電池的興起，引發(fā)了全球各大公司的興趣和關(guān)注，相關(guān)研究及示范項目已經(jīng)表明，燃料電池技術(shù)的應(yīng)用，對改變該領(lǐng)域的經(jīng)濟狀況及環(huán)境有著巨大的潛力。
日本與歐洲的燃料電池技術(shù)也在不斷進步當(dāng)中，尤其是在日本和歐洲部分地區(qū)，燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)可以用來為個人家庭和生活公寓提供供電需求，同時由于政府的補貼與積極激勵政策，并沒有增加消費人群的成本，在美國的加利福尼亞州和世界上多個國家，頂級的日韓美歐汽車制造商的零排放燃料電池汽車已經(jīng)在銷售或租賃當(dāng)中。
總體上來看，今天世界各地已經(jīng)有了數(shù)十萬個燃料電池正在運行當(dāng)中，而日本和美國，作為這項創(chuàng)新技術(shù)的國際領(lǐng)先者，無論是在技術(shù)儲備還是創(chuàng)新應(yīng)用都處于領(lǐng)先地位。尤其是燃料電池在美國的不斷成功，很大程度上是由于國家和地方政府的支持。
這里面不僅包括了公共部門與私營企業(yè)的充分合作，致力于燃料電池，氫能源生產(chǎn)、儲存與利用技術(shù)全方位的研發(fā)合作與應(yīng)用推廣，也包括能源部、國家實驗室、學(xué)術(shù)界的交流與共享，為燃料電池技術(shù)的發(fā)展提供了堅實基礎(chǔ)。這種創(chuàng)新模式值得世界各國的學(xué)習(xí)。
機遇來臨-遠景藍圖可期
隨著越來越多的市場應(yīng)用者，已經(jīng)體驗到燃料電池的各種優(yōu)點，進而帶動了該項技術(shù)的進一步廣泛應(yīng)用，包括大型機場與重要港口的地面通訊設(shè)備、移動照明，公路上的無人駕駛技術(shù)，空中和海上的飛船與游輪，軍事領(lǐng)域的遠程通訊及便攜式電源以及微電網(wǎng)。
新的機遇已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)，燃料電池應(yīng)用到能源儲存與清潔利用，推動全球范圍內(nèi)加速向著可再生能源利用的過渡。這項技術(shù)不僅能夠滿足幾乎所有應(yīng)用場景所設(shè)定的輸出功率與尺寸要求，通過傳統(tǒng)工業(yè)和可再生新能源提供源源不斷的燃料為其提供動力，具有良好的經(jīng)濟效益與環(huán)境效益。燃料電池的潛力是無限的，就在技術(shù)創(chuàng)新紛繁復(fù)雜的今天，燃料電池已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的影響。
