公路狂歡：氫燃料電池的進化
氫燃料電池並不是一項新技術，但是阻礙它們幾十年的始終是氣體形式的純氫的有限可用性。這是一個悖論，因為氫不僅是宇宙中最常見的元素，也是地球上最常見的元素。在宇宙中，恆星大多是由氫構成的。但是在家裡，我們的氫主要是和氧氣結合來製造水。要讓氫在燃料電池中使用來發電，你必須要麼分解一個水分子，要麼分解一個複雜的碳氫化合物，比如天然氣。當你破壞天然氣分子時，你會得到氫氣但也會得到二氧化碳，這會導致全球變暖。另外，你使用的是不可再生資源。這就剩下了水，這是一個很好的來源除了你需要投入更多的能量來破壞分子而不是用氫來發電。
「……到目前為止，我們所展示的是，如果你能建立一個氫氣站，汽車製造商就能賣出一輛汽車。」
使氫成為一種可使用燃料的解決方案是:使用可再生能源來產生足夠多的電能，這樣你就可以分解水並以氫的形式儲存能量。它不像它可能的那樣優雅，但如果你考慮到如何以石油、煤炭和天然氣的形式儲存太陽能，它是相當不錯的。
這是氫難題的一方面。另一個問題是製造能夠使用氫的汽車，並建立一個足夠大的基礎設施，將氫輸送到需要的地方和時間。為了了解更多信息，我們去了舊金山參加SEMICON West，我們與加州燃料電池合作組織坐下來，了解今天的情況以及近期的計劃。
它是關於基礎設施
為任何基礎設施項目尋找資金都是一個挑戰。如果一個國家資助一個建造氫站和網路的項目，以及氫氣發電設施，這些資金通常來自其他項目，這些項目降低了採用率。但是現在幾個州和國家政府都在決定氫在他們的計劃中佔有一席之地。「我認為真正重要的問題是如何建設基礎設施，因為到目前為止我們所展示的是，如果你能開一個氫站，汽車製造商就能賣一輛車，」加州燃料電池合夥公司的立法拓展和通訊官員基思·馬龍說。
馬龍的組織與汽車製造商和政府決策者一起為氫基礎設施辯護，他們不僅在加州，而且在世界各地都得到了結果。
通過策略性地放置氫氣站，一些氫氣站可以有效地服務於大量的氫氣汽車。
「在東北部，12個氫燃料站正在紐約到波士頓走廊建設中，」馬龍透露。這是一項私人努力，但不同的地區需要不同的方法。在加州，早在2013年我們就有了立法，確立了第一個里程碑，那就是100個戰略位置的車站以及為此提供的資金。現在，我們在35個開放運行的車站。我們有30多個研發站。今年秋天，我們將有另一個融資周期，很可能使我們超過100個加油站。
目前，加州擁有全美最多的氫氣站，但這只是一個開始。
馬隆告訴我們:「從目前加州需要的車站數量來看，我們有8000個加油站。」但其中只有約1800家公司向消費者提供了50%的燃料。州長剛剛說，我們希望到2025年建成200個氫氣站。然後，我們的成員國將在幾周內拿出一份路線圖，到2030年達到1000個車站。
他們的想法是，通過戰略性地設置氫氣站，一些氫氣站可以有效地為大量的氫汽車提供服務。
現在，德國和日本實際上有比我們更多的氫氣站。但是我們有更多的車在路上。
「1000個車站和100萬輛汽車，」馬龍說。「這是一個延伸的目標，但這是我們的願景。」不僅僅是乘用車。你還需要中型/重型車輛類別因為那些大型車輛和車隊，也在氫側推動體積。你開始看到單位成本下降
創造對大量氫的需求是使其經濟的關鍵，來自世界各地的支持。
馬龍回憶說:「我六年前剛開始創業時，我們談論的是加州、德國、日本和韓國。」「在過去的一年裡，我們將中國列入名單，因為它們將推動銷量。」現在，德國和日本實際上有比我們更多的氫氣站。但是我們有更多的車在路上。到7月1日為止，我們在加州已經有超過5000輛氫動力汽車。
它也是關於儲存能量的
用氫氣給汽車加油的好處是，汽車製造商可以在加油和給氫燃料電池汽車加油之間達到神奇的300英里的距離。和汽油一樣，為汽車提供動力的能量儲存在氫氣中，而不是完全儲存在電池中。
馬隆解釋說:「有趣的是，在加州，我們在燃料電池汽車和氫基礎設施方面處於領先地位。我一直在開玩笑說，加州將推出這一車型，但德州將證明這一點。」
氫燃料電池汽車真的能在德克薩斯這個石油國家銷售嗎?
馬隆指出:「我認為德克薩斯州將通過不同的路線來為燃料電池汽車提供燃料，因為他們有太多的風能，這意味著他們有過剩的風能。」「我很確定他們的產能過剩，他們不知道該怎麼辦。」但是你能做的一件事就是把水分解成氫氣。在德克薩斯州，你可以把氫儲存在地下鹽穴里。我們說的不是千瓦或十億瓦的電力;我們說的是可儲存的太瓦。氫在很多方面成為了電池。
「氫可以成為一個網格平衡器。」
當大量的能量可以儲存並且在需要的時候可以得到時，新的應用是可能的。
「氫可以成為一個網格平衡器，」馬龍說。電網平衡器幫助能源分配系統匹配發電和需求。因為燃料電池幾乎是瞬間上升和下降的，儲存的氫氣設備可以在瞬間滿足需求。
馬隆說:「如果你觀察一下固定燃料電池市場，你會發現它一直在人們的關注之下，但它一直非常活躍。」電信公司正在使用燃料電池作為備用發電機，因為這些燃料箱可以在很長一段時間內儲存氫氣。當超級風暴桑迪發生在東海岸時，大約有80台燃料電池備用發電機在東海岸上下運行。其中一個倒下了，就是這樣。因為它在水下待了大約4個小時，然後又回到了網上。
西海岸走廊
隨著加州建設氫基礎設施，下一步是將主要的西海岸城市與現有的氫站連接起來，使乘用車和重型卡車交通能夠方便地在海岸上上下移動。「他們剛剛在加拿大開設了第一個國家氫站，」馬龍告訴Digital Trends。不列顛哥倫比亞省資助了一項研究，並要求一些公司考慮採用可再生的電網，生產可再生氫出口到日本和加州。然後是加州，俄勒岡，華盛頓需要團結起來因為你不能沒有另一個
在過去的十年里，加利福尼亞、俄勒岡、華盛頓和不列顛哥倫比亞省承諾並建立了一個電動汽車充電站網路，被稱為西海岸高速公路。這個網路允許EVs從墨西哥邊境到加拿大的整個西海岸旅行。氫網路看起來很可能是一樣的。
接下來的步驟
到目前為止，加州有兩款燃料電池汽車在銷售。本田Clarity和豐田Mirai都在氫基礎設施存在的地區取得了銷售的成功。現代在2017年擁有一輛圖森(Tucson) SUV，並計劃在2019年重新推出Nexo跨界車。
「東京花費了3億多美元(在2020年奧運會上)展示這項技術。」
「寶馬即將上市，」馬龍說。大約2019年，梅賽德斯-賓士(Mercedes-Benz)將推出插電式燃料電池汽車。奧迪汽車即將上市。它講述了一個嚴重的生產過程。最近，你讓本田和通用宣布在密歇根州或俄亥俄州建立一個共同擁有的子公司來生產燃料電池。如果你看看我記得的公告，通用汽車也談到了這個事實，這是一個動力裝置，保留了在非車輛用途或非交通用途上使用它的權利。
2020年東京奧運會是展示氫能源的一個舞台。
「東京花費了超過3億美元來展示這項技術，」馬龍說。「我們說的是由本田、豐田和日產資助的數千輛汽車和氫氣站。你還將有100輛公交車，他們將用固定的燃料電池和氫氣為奧運村供電。馬龍給那些對該技術感興趣的人提供了一些建議，但他們並不住在有一個積極的氫基礎設施計劃的地區。
他警告說:「我在這裡會有點政治色彩。」「對於那些想在本州看到燃料電池汽車的人，你必須打電話給你的立法者，你必須開始和他們交談。」如果他們沒有這些信息，那就把我和他們聯繫起來，我將與那些立法者和他們的工作人員交談。
這可能比簡單地打個電話要困難得多，但這只是一個開始。
