塔塔汽车计划于 2026 年在印度推出氢能卡车

氢气是实现碳中和的关键。随着全球对氢能需求的增加，世界各国正逐渐将支持氢能行业的重点从技术开发转向公开实施。日本在氢的研发和示范实验方面一直领先于世界。2024年5月，颁布了《氢能协会促进法》，大力支持氢能利用的公开实施。展望即将到来的氢能社会，我们将在本文的第1部分和第2部分中解释围绕氢能的现状以及该法案的大纲。从2022年到2050年，对氢的需求将增长五倍氢气不仅可以从水中生产，还可以从其他资源（如煤和天然气）中生产。使用过程中不排放CO2，是一种环保能源。此外，由于它可以从国内可再生能源中生产，因此被认为是有助于提高能源自给率的下一代能源。一家国际研究机构预计，从2022年到2050年，全球对氢的需求将增长五倍，这与全球实现碳中和的努力一致。随着氢能市场有望扩大，世界各国一直在加快对国内氢能产业的支持。日本于2017年制定了世界上第一个国家战略，称为氢能基本战略。从那时起，包括欧盟、德国和荷兰在内的超过25个国家制定了国家氢能战略，以加强其与氢相关的工作。近年来，鉴于即将到来的氢能社会，这些国家一直在将其支持重点从技术开发转向商业化。在此背景下，日本于2023年修订了其基本氢战略，即宣布6年后。最初的战略侧重于技术开发，而修订版则包括即将到来的商业化阶段的工业和安全战略。生产、运输/储存和利用阶段的进展为了实现氢能社会，必须创造相当大的氢能需求并确保供应以满足氢能的需求。换句话说，必须构建一个包含生产、运输/储存和使用阶段的供应链。在日本，这些领域的技术开发和实证实验正在推进，实际使用的范围正在扩大。让我们详细看看每个领域的发展。生产氢气主要由化石燃料或可再生能源生产。从化石燃料中制造氢气会排放二氧化碳;然而，通过CCS（二氧化碳捕集和封存）和CCUS（二氧化碳捕集、利用和封存）可以大大减少CO2的排放量。另一方面，使用可再生能源为电解槽提供动力以生产氢气不会直接排放二氧化碳。随着全球加速使用可再生能源驱动的电解槽生产氢气，沙特阿拉伯和瑞典等国家已经宣布了几个大型项目。在日本，拥有电解槽安全稳定运行专业知识或零件和材料创新技术实力的公司也在推进这种方法的开发。运输/储存氢气在常温常压下气态体积大，燃烧性高，运输困难。因此，将其转化为液态或氢化合物（氢载体）对于运输是必要的。在液化氢运输方面，2022年成功进行了全球首次大规模运输实证试验。在这个项目中，氢气由澳大利亚大量生产的褐煤制成，在液化厂液化，然后运输到日本的卸货码头。关于使用由甲苯和氢气组成的MCH（甲基环己烷）的运输，2020年在世界上首次尝试了MCH的国际运输和氢气的稳定提取。在这个项目中，氢气由文莱生产的天然气制成，在加氢厂转化为MCH，然后在日本的脱氢厂重新转化为氢气。我们的目标是到2030年为这两种运输方式建立商业上的大规模供应链。关于液化氢，正在考虑建造更大型的船舶和储罐。关于MCH，正在利用炼油厂和其他工厂的现有设备推进脱氢技术开发。其他氢载体，如氨和e-甲烷，被认为很有前途，目前正在开发中。利用氢有望用于移动出行（如FCV）、工业和发电部门。1）移动性氢的利用在移动领域最为先进。除了FCV和FC卡车外，预计未来船舶和飞机也将使用氢气。截至2024年5月，已有8,408辆FCV投入使用，进一步普及尚未实现。FCV卡车自2022年以来一直在路上行驶，未来它们的使用将会增加。鉴于这些类型车辆的进一步普及，需要扩大加氢站并部署在最合适的位置，同时考虑到人员和货物的流动。一些企业开始通过管道从加氢站向邻近社区供应氢气，以满足非车辆氢气需求。展望未来，加氢站有望作为供应基地发挥多种功能。2）工业用热预计使用高温热的钢铁制造商和化工公司将利用氢气。它还将用于难以通过电气化实现脱碳的领域。特别是在制造业，一些跨国公司正在采取行动，以实现其整个供应链的净零排放。因此，日本公司不能浪费时间实现工厂脱碳。以电装福岛公司为例，该公司生产汽车空调和汽油发动机喷油器等车辆用热交换器设备。该公司与丰田汽车公司合作，正在开展一个示范项目，在由可再生能源驱动的电解槽中生产氢气，以便氢气可以在燃气炉中利用。该项目于2024年3月取得了切实的成果，当时该公司开始使用工厂生产的氢气制造散热器。另一个例子是TaiseiU-LecCorporation，该公司销售自家工厂制造的建筑材料（预制混凝土），并使用这些材料建造住宅区。在其Kawagoe工厂，正在开发一种能源系统模型，该模型可以模拟工厂内的整个区域。具体来说，该公司使用现场安装的太阳能发电机产生的电力，运营着小型封装式电解槽系统（P2G：PowertoGas）。设备产生的氢气在氢气锅炉中转化为热量，用于固化混凝土。3）发电通过用氢气代替火力发电厂使用的燃料，可以减少CO2排放。日本在氢能发电方面具有技术优势，三菱重工开发了一种大型燃气轮机，以10%的热值比例（以体积为基础为30%）将氢气（比天然气更易燃）与其他燃料共燃。此外，该公司现在正在努力实现超过10%的共燃比率，以期通过开发合适的单燃烧设备来完全用氢气取代天然气。日本公司正在荷兰和美国参与大型氢能发电项目，预计日本将进一步参与海外项目。在国内外努力构建供应链以实现即将到来的氢能社会的同时，2024年5月颁布了《氢能协会促进法*》，以普及氢作为能源并促进其利用。*《促进低碳氢及其衍生物的供应和利用以顺利过渡到脱碳、增长型经济结构的法律》本文的第2部分将详细阐述氢能协会促进法案。来源：气瓶设计的小工程师