每經(jīng)記者 孫磊    每經(jīng)編輯 裴健如    

在乘用車領域，氫燃料電池技術路線正在遭遇“現(xiàn)實尷尬”。

從8月開始，本田汽車將終止氫燃料電池汽車Clarity Fuel Cell的生產(chǎn)。此外，日產(chǎn)汽車也宣布暫停與戴姆勒及福特合作開發(fā)燃料電池汽車的計劃。在此之前，大眾集團首席執(zhí)行官赫伯特·迪斯與特斯拉CEO馬斯克更曾公開對氫燃料電池技術路線進行痛批。

不過，在航空領域，氫燃料正迎來“春天”。近日，俄羅斯聯(lián)合發(fā)動機公司UEC宣布開發(fā)航空和陸地氫燃料發(fā)動機，為此成立的工作組已在早些時候開始了研發(fā)工作。該工作組總設計師表示，其會將氫燃料電池汽車的主要思路應用在航空發(fā)動機。

事實上，在此之前就有公司將氫燃料應用于航空領域。去年9月，空客公司首次詳細地發(fā)布了代號為“ZEROe”的3款零排放商用客機概念方案。3款新型客機概念雖然采用了不同的空氣動力學構型和動力系統(tǒng)配置形式，但都是氫作為主要能源。

有分析認為，將氫燃料應用在航空方面，一則飛行路線相對固定，非常契合加氫站建設成本高，數(shù)量較少的特點；二則應用前景廣闊，全球航空市場所需的化石燃料如能使用氫燃料進行代替，市場規(guī)模將超過萬億元人民幣。

航空運輸“減碳”關鍵

與汽車行業(yè)相同，航空領域造成的溫室氣體排放迅速增加，航空公司正面臨越來越大的“減碳”壓力。而與汽車行業(yè)通過電動車減少碳排放不同，由于電池產(chǎn)生的能量相對較低，要想產(chǎn)生足夠支持飛機長途飛行所需的電力，電池組的重量將讓飛機不堪重負。

空客公司負責零排放飛機項目的副總裁格倫·盧埃林說：“電池方面的經(jīng)驗告訴我們，電池技術的發(fā)展沒有達到我們想要的速度。于是氫出場了，每公斤氫產(chǎn)生的能量遠遠大于當今電池。”據(jù)了解，與鋰電池相比，無論是從重量還是從體積的角度來看，氫氣都具有較大的能量密度。

同時，歐洲“潔凈天空”和“燃料電池與氫能源”項目此前聯(lián)合發(fā)布的報告顯示，相比化石能源，氫能源可大幅度減少溫室及有害氣體的排放?？湛凸疽脖硎?，氫燃料被視為航空運輸“脫碳”的關鍵，有可能將航空業(yè)的碳排放量減少50%，該公司也在探索氫燃料的潛力。

據(jù)了解，在飛機上使用氫燃料主要有三種方式，一是在燃氣渦輪發(fā)動機中直接燃燒；二是生產(chǎn)合成燃料；三是通過燃料電池發(fā)電。具體而言，燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒室及燃料管路經(jīng)重新設計后，可直接燃燒氫氣；合成燃料則是對氫氣進行化學加工，形成合成燃料，以替代傳統(tǒng)航空煤油，不需要對飛機和發(fā)動機進行重大的改動；氫燃料電池可用作應急輔助能源和推進動力源。

上述報告顯示，燃料電池可減少75%~90%的排放，在燃氣渦輪發(fā)動機中直接燃燒氫氣可減少50%~75%的排放，而合成燃料可減少30%~60%的排放。

環(huán)球氫能公司表示，其已啟動了一項將傳統(tǒng)動力支線客機改為氫動力客機的計劃。而改裝后的氫動力支線客機將具備出色的盈利能力，并會創(chuàng)造一種新的商業(yè)模式，而商業(yè)模式的成功則會鼓勵制造商研制以氫為能源的全新商業(yè)客機。

“氫能有望在多個行業(yè)獲得普及的勢頭，可加速燃料電池和系統(tǒng)存儲的進步，鼓勵必要基礎設施的發(fā)展。”阿維亞解決方案集團董事長Gediminas Ziemelis認為，“這些因素，結(jié)合氫能作為航空燃料，預計將推動未來幾年全球氫能飛機市場的增長，到2030年全球市場達276.8億美元，到2040年達1740.2億美元。”

生產(chǎn)存儲仍是難題

盡管氫能源在環(huán)境友好方面具有很大的優(yōu)勢，但將其引入航空領域還面臨很多挑戰(zhàn)。波音公司此前就公開表示，由于技術監(jiān)管方面的障礙和技術的不確定性，氫動力客機的開發(fā)前景和應用可行性目前尚不明朗，而主要的難題是氫燃料的生產(chǎn)和存儲問題。

此外，即便是已經(jīng)公布氫能源客機項目的空客公司也曾表示，除飛行器方案設計及關鍵技術之外，氫能源飛機也對基礎設施提出了全新的要求，特別是氫能源的生產(chǎn)、存儲、運輸和加裝，都需要專門的基礎設施配合。

有燃料電池企業(yè)人士告訴《每日經(jīng)濟新聞》記者，制氫、儲氫、運氫，以及氫燃料的成本、壽命始終是橫亙在氫燃料產(chǎn)業(yè)化路上的大山。

公開資料顯示，利用可再生能源發(fā)電制氫是氫能制備的重要途徑，制氫成本約為1.1~2.2元/m3，對比煤制氫0.69~1.18元/m3和天然氣制氫0.8~1.7元/m3，優(yōu)勢并不明顯。從目前來看，液氫的成本超過傳統(tǒng)航空煤油的4倍。

此外，配套設施的匹配問題也同樣不可小覷。分析稱，在航空運輸業(yè)中使用氫能源，最大的困難就在于基礎設施。氫能源與傳統(tǒng)航空煤油有著很大的不同，如果像傳統(tǒng)航空煤油那樣，使用船舶、卡車、管道等設施運輸、儲存氫能源，將需要耗費巨資對產(chǎn)業(yè)鏈上的基礎設施進行改造或新建。