2000年代,日本各方开始对氢燃料电池车、加氢站、大型燃料电池、家用燃料电池等开始实证试验。2009年,由松下或东芝生产,称作“ENEFARM”的家庭用燃料电池(早期进行试验时的旧名为:Lifeall))开始面向一般市场销售,这也是世界上首款面向一般市场销售的家庭用燃料电池。“ENEFARM”是一种将煤气、天然气、液化天然气或者灯油进行改质,提取其中的氢气,之后使用氢气与空气中的氧气进行发电的设备,而除了发电的功能之外,由于燃料电池堆进行发电时会发热,凭借这些热能,可对住宅提供热水。
其后的2014年,松下开始面向德国市场提供“ENEFARM”,并计划推广到法国、奥地利和英国等国家。而近些年来,除了前述提到的松下和东芝两家企业外,更多的日本企业开始生产各自版本的“ENEFARM”,松下和东芝各自的产品也进行了数次迭代,提升了效率。
同样也是2014年,丰田汽车面向日本市场发售了首款量产型FCV——丰田MIRAI。同年,现代ix35 Fuel Cell发售。2016年,本田CLARITY FUEL CELL发售。2018年,韩国现代汽车用于替代ix35 Fuel Cell的FCV车型Nexo发售。
图注:丰田MIRAI,与日本最大石化企业JXTG开设的加氢站
图注:本田CLARITY FUEL CELL
截止现在,在全球范围内,面向一般市场销售的包括丰田MIRAI、本田CLARITY FUEL CELL和现代Nexo等乘用车,同时另有欧洲和美国数个城市将氢燃料电池巴士(使用前述提及的加拿大企业巴拉德动力提供的相关解决方案开发)投入了实际的商业化运营。
图注:现代Nexo,韩国计划2022年氢燃料电池汽车保有量达8万
而作为欧洲特别是德国汽车工业的代表之一—宝马汽车公司,也曾在十余年前(2007年)推出过世界第一款供日常使用的氢动力豪华高性能轿车BMW氢能7系,不仅是宝马集团,这在当时被认为是整个汽车与能源行业向不依赖矿物燃料的可持续机动化产业时代迈进的一个里程碑。这一概念性产品的一大特点是采用了一台能够使用液氢燃料和汽油的6.0升V12发动机,两种能源间可进行切换。尽管时隔十数年,但从近期报出的消息看,宝马并未放弃这一领域,而进行着进一步的实用性开发。
图注:2007年完成上海车展首展后,宝马氢能7系还现身北京街头,并在此后的几个月内,在广州、香港举行了一系列推广活动。
图注:曾在2015年展示的宝马5系GT氢燃料电池版
如前所述,在日本和欧洲等地,家用燃料电池已经得到实际应用(具体来讲,截止2016年1月末,日本的家用燃料电池的累计销量达到约154045台,时至今日还在持续高速增加中)。与此同时,产业用和发电事业用燃料电池,近年来也开始在日本、欧美等地逐步投入了实际使用。得益于燃料电池的工作没有机械损失等损失,相较之火力发电通常的发电效率(约30-53%)更高(通常具有约35-60%)的效率,因而受到了关注和青睐。
图注:使用巴拉德动力提供的氢燃料电池解决方案的巴士(苏格兰,Aberdeen)
总的来讲,过去氢作为燃料使用的场合,主要是产业方面和宇宙航空领域(用于火箭燃料)。近年来,新增的应用场合包括前述提及到家庭用燃料电池、包括乘用车和商用车在内的燃料电池车等方面。未来,氢燃料的适用场合可以拓展到使用氢燃料电池的产业机械、船舶、铁道车辆,或者使用氢燃料电池发电等领域。可以说,应用非常之广泛,前景很大。
而除了通过氢燃料电池利用氢能源之外,将气态或者液态的氢作为航空用喷气式引擎的燃料,也是早在1950年代就有先例的,比如普惠(Pratt & Whitney)等企业就曾在当时试验过氢燃料喷气式引擎。近些年来,包括普惠、通用电气(GE)、罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)等世界最先端的航空引擎制造商也有推进此方面的开发的计划。
降低氢源成本,发展基础设施,在中国将有更广阔的发展前景。
无论是政策层面还是相关媒体宣传,让很多消费者甚至产生了新能源汽车=纯电动汽车这种错觉。随着纯电动汽车的财政补贴逐渐降低甚至全部退出,燃料电池车理应重新回到大家的视线中。