氢燃料电池乘用车领域遇“现实尴尬” 却受航空企业追捧

记者孙磊编辑裴建儒在乘用车领域，氢燃料电池技术路线正面临“真正的尴尬”。从8月开始，本田将终止氢燃料电池汽车Clarity fuel cell的生产。此外，日产还宣布暂停与戴姆勒和福特合作开发燃料电池汽车的计划。在此之前，大众汽车集团首席执行官赫伯特·迪斯和特斯拉首席执行官马斯克公开批评了氢燃料电池技术路线图。然而，在航空业，氢燃料正在迎来一个“春天”。近日，俄罗斯联合发动机公司UEC宣布开发航空和地面氢燃料发动机，为此成立的工作组早些时候开始了研发工作。该工作组的首席设计师表示，将把氢燃料电池汽车的主要思想应用于航空发动机。事实上，在此之前，一些公司已经将氢燃料应用于航空业。去年9月，空中客车公司发布了其首个代号为“ZEROe”的三架零排放商用飞机的详细概念计划。尽管这三种新飞机概念采用了不同的空气动力学配置和动力总成配置，但它们都依赖氢气作为主要能源。有分析认为，氢燃料在航空中的应用有相对固定的飞行路线，非常适合加氢站建设成本高、数量少的情况；第二方面具有广阔的应用前景。如果氢燃料能够作为全球航空市场所需化石燃料的替代品，市场规模将超过万亿元。减少航空运输中碳排放的关键与汽车行业的关键相同。航空业造成的温室气体排放正在迅速增加，航空公司面临着越来越大的减少碳排放的压力。与使用电动汽车来减少碳排放的汽车行业不同，由于电池产生的能量相对较低，为了产生足够的电力来支持长途飞行，电池组的重量可能会压垮飞机。空客公司零排放飞机项目副总裁格伦·卢埃林（Glenn Llewellyn）表示：“电池方面的经验告诉我们，电池技术的发展还没有达到我们想要的速度。因此出现了氢气，每公斤氢气产生的能量比现在的电池多得多。”据了解，与锂电池相比，氢气具有更高的能量密度，无论是重量还是体积。与此同时，欧洲“清洁天空”和“燃料电池与氢能”项目此前联合发布的报告显示，与化石燃料相比，氢能可以显著减少温室气体和有害气体排放。空中客车公司还表示，氢燃料被视为航空运输脱碳的关键，有可能将航空业的碳排放量减少50%。该公司也在探索氢燃料的潜力。据了解，在飞机上使用氢燃料主要有三种方式：一种是在燃气轮机发动机中直接燃烧；第二是合成燃料的生产；第三是通过燃料电池发电。具体而言，燃气涡轮发动机的燃烧室和燃料管道可以重新设计，以直接燃烧氢气；合成燃料涉及氢气的化学处理以形成合成燃料，它取代了传统的航空煤油，不需要对飞机和发动机进行重大改装；

氢燃料电池可作为应急辅助能源和推进动力源（600405，guba）。上述报告显示，燃料电池可以减少75%至90%的排放，燃气轮机发动机中直接燃烧氢气可以减少50%至75%的排放，合成燃料可以减少30%至60%的排放。全球氢能公司表示，该公司已启动一项计划，将传统动力支线喷气式飞机转换为氢动力喷气式飞机。改装后的氢动力支线客机将具有出色的盈利能力，并创造一种新的商业模式，而商业模式的成功将鼓励制造商开发新的氢动力商用客机。氢能有望在多个行业普及，加速燃料电池和系统存储的发展，并鼓励必要的基础设施的发展，“这些因素，加上作为航空燃料的氢能，预计将在未来几年推动全球氢飞机市场的增长，到2030年将达到276.8亿美元，到2040年将达到1740.2亿美元。”生产和储存仍然困难。尽管氢能在环保领域具有巨大优势，但将其引入航空领域仍面临许多挑战。波音公司此前曾公开表示，由于技术监管障碍和不确定性，目前氢动力飞机的发展前景和应用可行性尚不明确，主要挑战是氢燃料的生产和储存。此外，就连已经宣布其氢动力飞机项目的空中客车公司也表示，除了飞机设计和关键技术外，氢动力飞机还对基础设施提出了新的要求，特别是在氢能的生产、储存、运输和安装方面，这需要专门的基础设施合作。一位燃料电池公司的人士告诉《每日经济新闻》（博客、微博），氢的生产、储存、运输以及氢燃料的成本和寿命一直在氢燃料工业化的道路上。公开资料显示，利用可再生能源发电制氢是氢能制备的重要方式，成本约为1.1-2.2元/立方米。与0.69-1.18元/m3的煤基制氢和0.8-1.7元/m3的天然气基制氢相比，优势并不显著。目前，液氢的成本是传统航空煤油的四倍以上。此外，配套设施的配套问题也不容小觑。分析表明，航空运输业使用氢能的最大挑战在于基础设施。氢能与传统的航空煤油有很大不同。如果像传统的航空煤油一样，使用船舶、卡车、管道等设施运输和储存氢能，则需要在产业链基础设施的改造或建设方面进行大量投资。

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