來自叉車行業(yè)權(quán)威人士的消息說，到2025年中國所有生產(chǎn)的電動叉車中，預(yù)計有15%的動力會采用氫燃料，產(chǎn)值超過100億。盡管，他還說作為鋰電動力才剛剛開始！不管是否是真的，但是氫燃料作為一種零排放的綠色動力，已經(jīng)被世界各國政府納入國家戰(zhàn)略，凸顯其巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1807年，瑞士人Issac de Rivaz先生受啟發(fā)于他在陸軍炮兵的經(jīng)驗，夢想用爆炸能來驅(qū)動機器。于是他設(shè)計了這樣一臺機器：用氫氧混合氣來做為燃料，靠一個電點火的火花塞引爆每次爆燃，用爆炸能量驅(qū)動活塞做往復運動，這就是世界上第一臺內(nèi)燃機的雛形。他用這臺氫內(nèi)燃機成功驅(qū)動了一輛“Charret”（法語：馬車的意思），并行駛了一段距離。為此， Rivaz在巴黎申請了731號專利。 1813年，他建造了一個更大的6米長的樣車，重達1噸。在瑞士Vevey小鎮(zhèn)，樣車裝載了700公斤石頭和木頭以及四個乘客，在一個斜為9%的坡上以3公里/小時的速度爬行了26米。然而，越是偉大和超前的發(fā)明越是走在一條孤獨的道路上。同時代的科學家對他的工作基本不屑一顧，法國科學院還給出認真的評價：“內(nèi)燃機很難達到蒸汽機的表現(xiàn)?！狈▏茖W院這一錯誤論斷，直到六十多年后才被奧托和本茨所證偽。

在過去的100多年中，工業(yè)車輛的動力來源一直以燃燒石化燃料為主的內(nèi)燃機提供，與之伴生的是電池（鐵鎳電池、鉛酸電池和鋰電為主），成為全球叉車和工業(yè)車輛的主要動力來源。

為什么選擇氫燃料為動力的電動叉車？（以下簡稱氫電叉車）

早在2013年，美國有超過4000臺氫電叉車用于物料搬運。7年過去，在北美叉車市場上，有近4萬臺以氫電叉車在商業(yè)化運行，每天消耗2T液氫。

研究發(fā)現(xiàn)，有兩個強大的動機可以推動氫電叉車使用：更高的生產(chǎn)率和設(shè)備采購的節(jié)省?？茖W實驗數(shù)據(jù)證明，在內(nèi)部物流高強度物料搬運中，I和II類采用氫燃料為動力的電動叉車，綜合使用成本可以降低近25％， III類氫燃料電動叉車的年度綜合使用成本可降低20％以上。

然而，同樣做功1千瓦，氫電叉車比普通蓄電池叉車碳排放少約1公斤。以1臺氫燃料叉車一天工作10小時，平均輸出功率3千瓦計算，一天可減少約30公斤碳排放， 1000臺氫能叉車1年可減少碳排放約1萬噸。比較全面的成本計算表明，氫燃料電池組具有經(jīng)濟優(yōu)勢，特別是在使用容量利用率高的大型叉車車隊的情況下。與純電池驅(qū)動相比，相關(guān)參數(shù)顯示對氫電叉車車隊的盈利能力有顯著影響。在計算經(jīng)濟效率時，不應(yīng)忘記國家對環(huán)保技術(shù)的支持。

在汽車行業(yè)，也面臨轉(zhuǎn)向電動化挑戰(zhàn)。根據(jù)汽車生產(chǎn)商的陳述，尤其有可能引入氫電叉車。生產(chǎn)工廠內(nèi)部物流中的氫電叉車的潛力高達30％。這也為氫電叉車所需氫基礎(chǔ)設(shè)施的使用，提供了同等發(fā)展?jié)摿Α?/p>

從技術(shù)角度來看，氫電叉車結(jié)合了純電動汽車的優(yōu)點，如在封閉空間內(nèi)不受限制地使用。以及內(nèi)燃機裝置的優(yōu)點，即首先是高容量利用率、高性能、連續(xù)性能水平、快速啟動。

氫電叉車比鉛酸和內(nèi)燃叉車更具備環(huán)保競爭力，這有助于通過脫碳和減少空氣污染物和噪音排放來保護氣候。公司和組織可以利用氫動力為即將出臺的國家法規(guī)做準備。其環(huán)境足跡與鉛酸電池相當，但能主動改善其可持續(xù)發(fā)展的記錄，從而維護公司形象。氫燃料電池和鋰離子電池的環(huán)境足跡比較，目前還沒有做夠的數(shù)據(jù)，因此仍懸而未決。

根據(jù)制造商的說法，從其潛在客戶的角度來看，引進氫電叉車沒有任何根本障礙。它們可用于大多數(shù)載荷等級的產(chǎn)品-僅從4噸到5噸等級，仍然存在問題。

越來越多的參與者正致力于建立必要的氫氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施。汽車工業(yè)及其客戶需要加氫站，鐵路公司也是如此。此外，鋼鐵和石油工業(yè)需要更多的氫氣。因此，內(nèi)部物流的綠色燃料成本可能會下降。

這項研究呼吁增加該領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化，特別是燃料電池系統(tǒng)，但也包括整個價值鏈。這將進一步推動商業(yè)化，提高盈利能力。

很顯然，氫能在燃燒后最終排放為“水”，其節(jié)能減排功效，響應(yīng)國家“碳中和”的號召。

氫燃料的儲存和能量密度

數(shù)據(jù)顯示，未來儲氫罐重量要比現(xiàn)在減少50%重量。氣態(tài)高壓氫研究時參考的DOT標準，儲氫比在4-5%左右，目前實際技術(shù)上已做到過13%。液氫要從整個系統(tǒng)考慮，不只是儲罐，還有控制、調(diào)節(jié)、輸送的管路及閥門等的重量。燃料電池功率密度提高到1.5千瓦/公斤到2千瓦/公斤，轉(zhuǎn)換效率達到55%到60%。 目前能做到的液冷堆350瓦/公斤，空冷堆700瓦/公斤。

量變到質(zhì)變

我們認為，如果一種技術(shù)讓效率提高30%，這是一種技術(shù)進步。如果一種技術(shù)讓效率提高數(shù)倍，是一場革命。如果不用革命的思維來應(yīng)對變化，會被時代革掉命。氫電會帶來哪些革命？應(yīng)用創(chuàng)新：以前不敢想象的應(yīng)用現(xiàn)在變?yōu)榭赡堋ｏw車、長待機應(yīng)用、高耗電應(yīng)用。標準提高：環(huán)保、航時、靜音、熱源等等。備用電源正在被替代。 改變我們生活方式的技術(shù)才叫革命?？稍偕茉醋詈玫幕锇?，解決了儲存和移動能源的問題，是構(gòu)建可再生能源社會的重要組成部分。

為什么是綠色氫？

什么使氫清潔取決于氫的制造方式。

今天使用的絕大多數(shù)氫氣，即“灰色”氫氣，都是使用化石燃料生產(chǎn)的，在此過程中會排放二氧化碳?！八{色”氫是使用天然氣制成的，然后捕獲二氧化碳排放，使其比灰色氫清潔。

但是，無碳的“綠色”氫是使用電制造的，用于將水中的氫分子與氧分子分開。氫燃燒后的副產(chǎn)物不是二氧化碳，而是水。

美國哥倫比亞大學全球能源政策中心高級研究學者朱利奧·弗里德曼（Julio Friedmann）告訴美國廣播公司新聞，關(guān)鍵是要有大量廉價的低碳電力，來自風或太陽能。

美國威斯康星大學能源研究所公共事務(wù)教授格雷戈里·內(nèi)梅特（Gregory Nemet）預(yù)計綠色氫能將滿足全球15％至20％的能源需求，而電池，風能或太陽能將無法輕易滿足。

各國在氫能源上戰(zhàn)略行動

1）美國目標：美國每年已經(jīng)產(chǎn)生約1140萬噸氫，估計價值約176億美元。但報告指出，達到報告的目標可能會在2030年之前每年帶來約1,400億美元的收入，并提供700,000個工作崗位；到2050年，每年可帶來約7500億美元的收入和340萬個工作崗位。

2）歐盟目標：可能是需求的最直接和切實的驅(qū)動力，歐盟緊隨其后，在7月宣布了一項戰(zhàn)略，到2024年安裝至少60億瓦的電解器-一種利用電力將水分解為氫氣和氧氣的設(shè)備-到2030年安裝400億W。

3）德國目標：在今年6月宣布了一項目標，即到2030年實現(xiàn)50億瓦的可再生能源發(fā)電能力，以實現(xiàn)綠色氫的生產(chǎn)。它計劃花費70億歐元來支持氫技術(shù)的市場推廣，并再花費20億歐元來促進國際合作。

4）英國目標：海上風電是增加可再生能源產(chǎn)量的明顯途徑，因此，該領(lǐng)域的領(lǐng)先市場英國也將尋求綠色氫能供應(yīng)，這是有道理的。隨著政府開始充實如何實現(xiàn)零排放目標，政府設(shè)定了50億瓦“低碳”目標。

5）日本目標：日本最近改變立場并正式通過2050年的目標以實現(xiàn)凈零排放。日本計劃到5年后，把目前4000輛提升到20萬輛燃料電池汽車（FCV），到2030年達到80萬輛。

6）中國目標：2019年6月，中國氫能聯(lián)盟發(fā)布《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》，提出氫能將成為氫能將成為中國源體系重要組成部分，預(yù)計到2050年氫能在中國源體系的占比約為10%，氫氣需求量接近6000萬噸，年經(jīng)濟產(chǎn)值超過10萬億元。全國加氫站達到10000座以上，交通運輸、工業(yè)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)氫能普及應(yīng)用，燃料電池車產(chǎn)量達到520萬輛/年，固定式發(fā)電裝置2萬臺套 /年，燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能550萬臺套/年。