公路狂欢：氢燃料电池的进化

氢燃料电池并不是一项新技术，但是阻碍它们几十年的始终是气体形式的纯氢的有限可用性。这是一个悖论，因为氢不仅是宇宙中最常见的元素，也是地球上最常见的元素。在宇宙中，恒星大多是由氢构成的。但是在家里，我们的氢主要是和氧气结合来制造水。要让氢在燃料电池中使用来发电，你必须要么分解一个水分子，要么分解一个复杂的碳氢化合物，比如天然气。当你破坏天然气分子时，你会得到氢气但也会得到二氧化碳，这会导致全球变暖。另外，你使用的是不可再生资源。这就剩下了水，这是一个很好的来源除了你需要投入更多的能量来破坏分子而不是用氢来发电。

“……到目前为止，我们所展示的是，如果你能建立一个氢气站，汽车制造商就能卖出一辆汽车。”

使氢成为一种可使用燃料的解决方案是:使用可再生能源来产生足够多的电能，这样你就可以分解水并以氢的形式储存能量。它不像它可能的那样优雅，但如果你考虑到如何以石油、煤炭和天然气的形式储存太阳能，它是相当不错的。

这是氢难题的一方面。另一个问题是制造能够使用氢的汽车，并建立一个足够大的基础设施，将氢输送到需要的地方和时间。为了了解更多信息，我们去了旧金山参加SEMICON West，我们与加州燃料电池合作组织坐下来，了解今天的情况以及近期的计划。

它是关于基础设施

为任何基础设施项目寻找资金都是一个挑战。如果一个国家资助一个建造氢站和网络的项目，以及氢气发电设施，这些资金通常来自其他项目，这些项目降低了采用率。但是现在几个州和国家政府都在决定氢在他们的计划中占有一席之地。“我认为真正重要的问题是如何建设基础设施，因为到目前为止我们所展示的是，如果你能开一个氢站，汽车制造商就能卖一辆车，”加州燃料电池合伙公司的立法拓展和通讯官员基思·马龙说。

马龙的组织与汽车制造商和政府决策者一起为氢基础设施辩护，他们不仅在加州，而且在世界各地都得到了结果。

通过策略性地放置氢气站，一些氢气站可以有效地服务于大量的氢气汽车。

“在东北部，12个氢燃料站正在纽约到波士顿走廊建设中，”马龙透露。这是一项私人努力，但不同的地区需要不同的方法。在加州，早在2013年我们就有了立法，确立了第一个里程碑，那就是100个战略位置的车站以及为此提供的资金。现在，我们在35个开放运行的车站。我们有30多个研发站。今年秋天，我们将有另一个融资周期，很可能使我们超过100个加油站。

目前，加州拥有全美最多的氢气站，但这只是一个开始。

马隆告诉我们:“从目前加州需要的车站数量来看，我们有8000个加油站。”但其中只有约1800家公司向消费者提供了50%的燃料。州长刚刚说，我们希望到2025年建成200个氢气站。然后，我们的成员国将在几周内拿出一份路线图，到2030年达到1000个车站。

他们的想法是，通过战略性地设置氢气站，一些氢气站可以有效地为大量的氢汽车提供服务。

现在，德国和日本实际上有比我们更多的氢气站。但是我们有更多的车在路上。

“1000个车站和100万辆汽车，”马龙说。“这是一个延伸的目标，但这是我们的愿景。”不仅仅是乘用车。你还需要中型/重型车辆类别因为那些大型车辆和车队，也在氢侧推动体积。你开始看到单位成本下降

创造对大量氢的需求是使其经济的关键，来自世界各地的支持。

马龙回忆说:“我六年前刚开始创业时，我们谈论的是加州、德国、日本和韩国。”“在过去的一年里，我们将中国列入名单，因为它们将推动销量。”现在，德国和日本实际上有比我们更多的氢气站。但是我们有更多的车在路上。到7月1日为止，我们在加州已经有超过5000辆氢动力汽车。

它也是关于储存能量的

用氢气给汽车加油的好处是，汽车制造商可以在加油和给氢燃料电池汽车加油之间达到神奇的300英里的距离。和汽油一样，为汽车提供动力的能量储存在氢气中，而不是完全储存在电池中。

马隆解释说:“有趣的是，在加州，我们在燃料电池汽车和氢基础设施方面处于领先地位。我一直在开玩笑说，加州将推出这一车型，但德州将证明这一点。”

氢燃料电池汽车真的能在德克萨斯这个石油国家销售吗?

马隆指出:“我认为德克萨斯州将通过不同的路线来为燃料电池汽车提供燃料，因为他们有太多的风能，这意味着他们有过剩的风能。”“我很确定他们的产能过剩，他们不知道该怎么办。”但是你能做的一件事就是把水分解成氢气。在德克萨斯州，你可以把氢储存在地下盐穴里。我们说的不是千瓦或十亿瓦的电力;我们说的是可储存的太瓦。氢在很多方面成为了电池。

“氢可以成为一个网格平衡器。”

当大量的能量可以储存并且在需要的时候可以得到时，新的应用是可能的。

“氢可以成为一个网格平衡器，”马龙说。电网平衡器帮助能源分配系统匹配发电和需求。因为燃料电池几乎是瞬间上升和下降的，储存的氢气设备可以在瞬间满足需求。

马隆说:“如果你观察一下固定燃料电池市场，你会发现它一直在人们的关注之下，但它一直非常活跃。”电信公司正在使用燃料电池作为备用发电机，因为这些燃料箱可以在很长一段时间内储存氢气。当超级风暴桑迪发生在东海岸时，大约有80台燃料电池备用发电机在东海岸上下运行。其中一个倒下了，就是这样。因为它在水下待了大约4个小时，然后又回到了网上。

西海岸走廊

随着加州建设氢基础设施，下一步是将主要的西海岸城市与现有的氢站连接起来，使乘用车和重型卡车交通能够方便地在海岸上上下移动。“他们刚刚在加拿大开设了第一个国家氢站，”马龙告诉Digital Trends。不列颠哥伦比亚省资助了一项研究，并要求一些公司考虑采用可再生的电网，生产可再生氢出口到日本和加州。然后是加州，俄勒冈，华盛顿需要团结起来因为你不能没有另一个

在过去的十年里，加利福尼亚、俄勒冈、华盛顿和不列颠哥伦比亚省承诺并建立了一个电动汽车充电站网络，被称为西海岸高速公路。这个网络允许EVs从墨西哥边境到加拿大的整个西海岸旅行。氢网络看起来很可能是一样的。

接下来的步骤

到目前为止，加州有两款燃料电池汽车在销售。本田Clarity和丰田Mirai都在氢基础设施存在的地区取得了销售的成功。现代在2017年拥有一辆图森(Tucson) SUV，并计划在2019年重新推出Nexo跨界车。

“东京花费了3亿多美元(在2020年奥运会上)展示这项技术。”

“宝马即将上市，”马龙说。大约2019年，梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)将推出插电式燃料电池汽车。奥迪汽车即将上市。它讲述了一个严重的生产过程。最近，你让本田和通用宣布在密歇根州或俄亥俄州建立一个共同拥有的子公司来生产燃料电池。如果你看看我记得的公告，通用汽车也谈到了这个事实，这是一个动力装置，保留了在非车辆用途或非交通用途上使用它的权利。

2020年东京奥运会是展示氢能源的一个舞台。

“东京花费了超过3亿美元来展示这项技术，”马龙说。“我们说的是由本田、丰田和日产资助的数千辆汽车和氢气站。你还将有100辆公交车，他们将用固定的燃料电池和氢气为奥运村供电。马龙给那些对该技术感兴趣的人提供了一些建议，但他们并不住在有一个积极的氢基础设施计划的地区。

他警告说:“我在这里会有点政治色彩。”“对于那些想在本州看到燃料电池汽车的人，你必须打电话给你的立法者，你必须开始和他们交谈。”如果他们没有这些信息，那就把我和他们联系起来，我将与那些立法者和他们的工作人员交谈。

这可能比简单地打个电话要困难得多，但这只是一个开始。