英国氢气流动路线图（H2 Mobility Roadmap）综述

_{燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicles，FCEVs）是以电动机为动力，利用燃料电池将燃料中的化学能直接转化为电能来进行动力驱动的新型汽车。与传统内燃机汽车相比，FCEVs不通过热机过程，不受卡诺循环的限制，具有能量转化效率高、环境友好等内燃机汽车不可比拟的优点，同时仍然可以保持传统内燃机汽车高速度、长距离行驶和安全、舒适等性能，被认为是首选的洁净、高效运输工具。国内外专家普遍认为燃料电池技术将成为21世纪汽车工业的核心。 据英国“氢气流动”（H2 Mobility）路线图显示，燃料电池电动汽车将在2015年在欧洲的德国、斯堪的纳维亚，亚洲的日本，美国加利福尼亚州等一些国家和城市率先市场化。氢燃料电池电动汽车技术由于具有能源安全、环保、高效率等优势，是最有前途的车用能量，也是未来汽车的主要能量源，将成为汽车新能源的最终解决方案，推动现在的“石油经济”上升为“氢经济”。2012年6月28日，国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》提出：“以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，到2020年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆，燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展”。目前，当我国在着力发展纯电动汽车和插电式混合动力汽车时，世界上其他汽车制造和消费大国又是在如何布局新能源汽车呢？基于上述思考，笔者对英国“氢气流动路线图”（H2 Mobility Roadmap）进行了翻译和整理，希望能为政府部门和行业企业及时了解和掌握全球新能源汽车产业最新发展动态，制定相关政策和发展计划，提供重要参考依据。}

一、英国“氢气流动路线图”（H2 Mobility Roadmap）概述

_{2012年1月18日，英国政府发布新的政府和跨行业发展计划“氢气流动路线图”（H2 Mobility Roadmap）。该路线图引入氢燃料电池电动汽车的一些解决方案，旨在推动英国氢燃料电池电动汽车产业发展走在世界前沿。H2 Mobility路线图汇集了三个政府部门（商业、创新与技术部DBIS，能源与气候变化部DECC，运输部DfT）以及众多行业领导者（如全球最大的工业气体公司Air Liquide集团，英国氧气公司BOC，全球合成气、炼油和气体处理领域知名企业Johnson Matthey，英国氢气生产企业ITM Power，英国电力巨头SSE能源公司，英国著名的Morrisons超市集团，英国燃料电池系统开发商Intelligent Energy公司，全球知名汽车制造商戴姆勒、现代、尼桑、丰田公司，英国氢和燃料电池产业联盟新能源世界New IG）（见图1）。“氢气流动”（H2 Mobility）路线图的主要内容包括以下几方面内容。 图1 英国H2 Mobility主要参与政府部门及相关企业集团 资料来源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 一是随着时间的推移合理评估消费者对燃料电池电动汽车的需求。预测消费者对FCEVs的需求量是该计划的核心所在。“氢气流动”（H2 Mobility）路线图预计，2015-2030年，伴随着燃料电池电动汽车相对柴油车总成本的不断降低，到2020年，英国FCEVs年度销售量将接近1万辆，全英国运营加氢站（Hydrogen Refueling Stations，简称HRS）数量约为100个；到2030年，英国FCEVs年度销售量将超过30万辆，约为32.5万辆，运营加氢站数量约为1150个（见图2）。 图2 英国燃料电池电动汽车年度销售量、运营加氢站数量及相对总成本变化趋势图 注：HRS numbers指运营加氢站数量；Annual FCEV sales指燃料电池电动汽车年度销售量；Relative total costs of FCEV v.diesel指燃料电池电动汽车与柴油车（Diesel）相对总成本。 资料来源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 二是确定必要的加氢设施以满足消费者的需求和计划的顺利实施。H2 Mobility路线图建立的网络模型预测显示，2015年，在英国各地建立65个加氢站可以基本满足燃料电池电动汽车初始市场的启动，这些加氢站覆盖主要人口中心（拥有多于1个的加氢站）以及连接道路（见图3）；到2030年，覆盖全国各地的1150个加氢站将能有效满足英国居民的消费需求。由于在2020年前建成的各大加氢站利用率较低，可能会导致加氢站运营亏损。因此，在加氢站运营伊始，需要政府或企业固定的初始投资以及政府政策扶持。H2Mobility路线图下一阶段将会研究一些关于初始加氢站网络的潜在商业案例，包括如何改善加氢站利用率及确保先发商业优势等。 图3 2015年英国初始加氢站网络覆盖干线及主要人口中心 资料来源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 三是探寻一种有效的组合生产方法，从而能给消费者提供具有成本竞争力的氢气，同时能有效降低CO2排放量。尽管FCEVs本身不排放CO2，但是在氢气生产等过程中必然会排放CO2。因此，H2 Mobility路线图设计了一个混合的氢气生产方法，该技术早期与其他小排量车技术相比具有一定的竞争优势；到2050年，计划把该方法逐步完善成为一个全脱碳的合理生产方式。事实分析表明，与柴油机车相比，使用混合氢生产方法可以较低的成本，为燃料电池电动汽车提供更为有效的氢驱动。预测数据显示，2020年和2030年，燃料电池电动汽车每公里CO2排放量分别比柴油车低60%、75%（见图4）。在2030年的计划中，混合氢的生产方法是51%的电解水、47%的蒸汽甲烷重整（SMR）和2%的现有产能。H2 Mobility路线图显示，到2030年，英国全国对燃料电池电动汽车用氢气的需求量约为每年25.4万吨（见图5）。 图4 2015-2030年FCEV及柴油车每公里CO2排放量变化趋势图 资料来源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 图5 2015-2030年H2 Mobility中氢气产能变化图 注：Existing capacities指现有产能，Water Electrolysis指电解水，Steam Methane Reforming指蒸汽甲烷重整（SMR），Annual production指每年产量（单位：千吨）。 资料来源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。 四是在英国市场量化使用FCEVs的益处。英国H2 Mobility路线图表明，到2030年，一辆燃料电池电动汽车FCEVs的每公里CO2排放量比柴油车低75%左右，每年CO2的总减排量将达到300万吨；到2050年，FCEV可以实现零排放。据英国能源与气候变化部DECC路径分析数据显示，2030-2050年，英国FCEVs车辆的数量将在140万辆和850万辆之间（见图6）。 图6 H2 Mobility中到2030年FCEVs年度CO2减排量及DECC路径分析（2030-2050年） 资料来源：UK《 H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。}

二、英国“氢气流动路线图”第一阶段取得的主要成就

_{自2012年1月实施“氢气流动路线图”计划以来，时至今日，已一年有余，该计划主要取得了以下几方面成就。 一是获取了影响消费者观念以及购买燃料电池电动汽车的主要因素。重要的是，该计划量化了在不同情境下消费者愿意购买FCEVs的非财务决策影响量，从而确定了上述客户群体最有可能成为FCEVs的第一个买家。这些结果是一个成功的市场推广所必须的前提条件。 二是在更大范围内调查了氢气的生产方法并加以量化，第一次明确了用英国电力电解水生产氢气的方法是可行的。 三是量化了建设加氢站的成本。在路线图中，到2030年，总投资需要达到4.18亿英镑才能实现盈亏平衡，其中2020年前需要投资0.62亿英镑。 四是确定了实施路线图所必须要克服的挑战。计划指出，英国发展氢燃料电池汽车要克服三大困难：制造氢燃料电池组成本高；氢的储存与携带困难；加氢站等基础设施缺乏。 在2012年第一阶段所取得的成就基础上，2013年，英国“氢气流动路线图”第二阶段将制定一个详细的商业案例和总体框架来确保所有参与部门和企业能有效参与实施具体行动；确定能克服实现路线图障碍的必要工具和机制，如初始加氢站网络建设的商业模式，提高早期消费主张的主要措施，建立一个生产纯度适宜低碳氢气的合理途径。}

参考文献：

_{[1] UK《H2 Mobility Synopsis of Phase 1 Results》。}