氫氣:電動汽車的下一波浪潮
長距離運載重型有效載荷的卡車是另一個優先考慮的部分。由于長距離和確定的路線,它們可能需要較少的基礎設施:一些估計表明350個加油站可以覆蓋整個美國。豐田等知名制造商以及尼古拉汽車等新創企業已經開始制造重型和長途卡車,以抓住蓬勃發展的貨運業的機遇。
燃料電池列車可以替代非電氣軌道上的許多柴油動力機車。第一條燃料電池電車已經在中國運營,阿爾斯通的第一輛“液壓”列車將于2018年初開始在德國接載乘客。
要實現愿景中概述的2050年宏偉目標,必須在2030年前實現重要的里程碑。氫能委員會估計,如果大力推廣基礎設施和擴大生產,在加利福尼亞、德國、日本和韓國銷售的12輛汽車中就有1輛可以使用氫能。全球范圍內,大約有5萬輛燃料電池公交車和35萬輛燃料電池卡車也將上路,節省的二氧化碳相當于350萬輛氫動力乘用車。
為了加快發展勢頭,行業、投資者和政策制定者需要加大努力
由加利福尼亞,德國,日本和韓國領導的一組地區正在推動開發,每年花費超過8.5億美元用于推進氫和燃料電池技術(圖4)。其他國家也在積極關注,包括中國,中國正在開始擴大自己的制造能力以及加油站網絡。在全球范圍內,各國已宣布到2025年將建造約2800個加氫站。與全球估計的60萬個加油站相比,這是一個很小的數字,但如果實現這一點,就足以覆蓋氫汽車的主要市場(德國倡議H2Mobility估計,全國覆蓋400個加油站)。
盡管這些投資至關重要,但要達到規模和降低成本還需要更多的投資。目前,通過燃料電池汽車節省的二氧化碳的成本估計超過1500美元/噸,并且在2030~2035年左右,為了使這項技術與傳統的技術達到平衡點,還需要進行大規模的推廣。降低成本、擴大基礎設施和增加模型選擇是刺激客戶接受該技術的先決條件。
氫能委員會估計到2030年需要2800億美元的投資。這筆投資中約有60%用于擴大氫氣的生產,儲存和分配,30%用于系列開發,生產線和新業務模式。不到10%—約200億美元—將需要建設15000個站點的全球氫氣加油基礎設施,目前缺乏該基礎設施是FCEV采用的主要瓶頸。
擴大基礎設施部署必須進一步降低氫成本。在德國建造一個中型加油站已經花費了五年前的一半,大約100萬美元,但需要進一步減少以支持進入大眾市場。根據規模,氫氣理事會估計每個FCEV的基礎設施成本可能低于1000美元。同樣,車輛成本需要進一步降低,以支持向大眾市場的推廣。
圖4 政府每年投入大約8.5億美元的氫氣

雖然到2030年每年的總投資需求為200億至250億美元,這對氫能產業來說是一個重大進步,但全球每年已投入超過1.7萬億美元的能源,其中包括6500億美元的石油和天然氣,3000億美元的可再生電力,以及汽車行業超過3000億美元。從中期來看,投資可以創造一個自給自足的市場,超過2.5萬億美元,并在價值鏈上創造約3000萬個就業崗位—基于目前汽車,設備銷售額每100萬美元約12個工作崗位的乘數,和石油和天然氣工業—如果實現2050年愿景。

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