松永参议员毕竟对氢正确吗？

对于那些不知道的人，来自夏威夷的前美国参议员和富有远见的Sparka Masayuki Matsunaga在国会度过了28年并于1990年4月15日去世。斯帕（Spark）在通过民权法，对在第二次世界大战期间被拘禁的日裔美国人的赔偿，太空探索，可再生能源和和平的立法中发挥了重要作用，从而建立了美国和平研究所。

前参议员松永与氢之间的联系受他的观点约束，即“可再生能源可以提供持续的无污染能源，并且这种形式的替代能源最终可能会在液态氢的生产中用作运输燃料和燃料”。可作为能量出口的能量存储介质。他的努力导致1990年《氢研究，开发和示范法》获得通过。

该法案“发现，加快努力发展国内经济地生产氢气的能力符合国家利益，这将为减少该国对传统燃料的依赖做出重大贡献。它将能源部（DoE）的研究，开发和示范活动扩展到氢气生产，高密度存储技术，面向分布式电源应用和燃料电池车辆的小规模重整器开发。此外，该法还授权拨款1.84亿美元。

没有其他燃料能够提供氢源源源不断的取之不尽，用之不竭，无污染且廉价的能源。氢燃料汽车是终极电动汽车。主要区别在于使用水龙头的水而不是插头的电子来驱动车辆。

自19世纪上半叶以来，人们就已经认识到早于内燃机和电动机的燃料电池。然而，要使燃料电池推进系统发挥其潜力，就必须克服重大技术挑战，包括：尺寸和重量减小，快速启动和瞬态响应能力，燃料加工开发，降低制造成本，完整的燃料电池系统集成，以及耐用性和可靠性演示。燃料电池汽车商业化的非技术性障碍包括用于大规模燃料电池汽车生产的资本投资，替代燃料基础设施，消费者意识，大规模生产和维修的行业标准以及安全法规。

到2000年代初，乔治·W·布什（George W. Bush）政府对燃料电池动力汽车的氢燃料未来的展望带领了能源部和氢技术咨询小组，该小组的成员包括来自国内工业，大学，专业学会，政府实验室，金融，环境和能源领域的代表。其他组织，以制定计划目标和里程碑：

• 到2000年时氢能的能量为0.5倍，•到2010年时氢能的能量为4倍，•到2030年时氢能的能量为10倍。

（四边形是一个能量单位，等于10exp15（短尺度四方）BTU，或1.055 ×10exp18焦耳。）

图1显示了2000-2013年度美国能源部向国会提出的预算要求，以2013年不变价计算，用于风能（蓝色），氢能（红色），生物质能（绿色）和太阳能（紫色）。该图的相关点是能源部在氢和燃料电池研究，开发和示范计划中的分配幅度相对较大。2000年代中期是氢计划的重要年份。否则，生物质能，太阳能以及一定程度上的风力优先于氢技术的研究。

美国能源部（DoE）的两项声明最能说明美国政府对燃料电池的支持。2009年5月8日，《纽约时报》报道美国放弃了对汽车燃料电池的研究。能源部长朱Steven文宣布，由氢燃料电池驱动的汽车在未来10至20年内将不可行。他认为，“开发这些细胞并提出一种运输氢的方法是一个巨大的挑战”…

然后，在2013年3月7日，美国能源部宣布将改变方向，鼓励氢能投资。Digital Trends的里克·詹姆斯（Rick James）报道说：“能源部长史蒂文·朱（Steven Chu）甚至在2013年华盛顿特区车展上甚至称氢燃料电池为“重要技术”。

根据《汽车新闻》（Automotivenews）的一份报告，美国能源部（DoE）即将发起一项名为H2USA的氢促进运动。该计划将汇编一份汽车制造商清单，这些制造商渴望在不久的将来在公开市场上看到氢燃料电池汽车。

数字：1美国能源部2000财年– 2013财年的预算分配

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注意事项：1。来自CPI通胀计算器的2013财年不变美元：http：//data.bls.gov/cgi-bin/cpicalc.pl2。氢包括氢和燃料电池技术3。生物质包括生物质和BioRefinery RD＆D4。太阳能包括聚光太阳能，光伏能源系统和太阳能建筑技术研究5。“当前拨款”列中的2000-2011财政年度数字-预算年度+2向国会提出的要求6。2012财政年度数字，来自“已制定”一栏，2013财政年度预算要求提交国会。“ 2013年度向国会提出的要求”列中的2013财政年度数字。

图2以四边形显示了1994年至2003年美国的总能源消耗。2000年，即上面显示的第一个关键里程碑，美国经济消耗了约100倍的能源。

图2：1994-2003年美国能源总消耗

图3按来源和部门显示了2000年美国的能源流。显而易见，没有将氢作为能源。石油，煤炭和天然气是美国经济中消耗的主要能源！附带说明，该图表显示2000年美国净石油进口量约为59％。同样，2000年美国的天然气净进口量约为15％。图2和图3由Lawrence Livermore国家实验室和美国能源部提供。

图3：美国能流-2000

图4显示氢资源既未达到第二个国家里程碑，也未进入任何程度的能源途径。EIA的数据显示，2012年美国净石油进口量约为40％。2012年，美国的天然气净进口量约为6％。

图4：美国的预计能源流量-2011点击放大。

“虽然燃料电池汽车今天仍然有限，没有乘用车在售，主要是示范驱动的公交车推出，但这两种应用以及材料处理行业的增长将使燃料电池汽车在2030年的市场规模达到18亿美元。根据Lux Research的报告，复合年增长率为22％。乘用车和叉车的销售将推动这一增长。”

《燃料电池评论》（Fuel Cell Review）报告称，2011年燃料电池系统年发货量为24,600；在固定电力行业的增长带动下，与2010年相比增长了39％，见图5。预计2012年全年燃料电池系统的年出货量将增长两倍，达到78,000多台。预计每年运送的兆瓦电量将增长60％以上，达到176兆瓦左右，见图6。该报告还指出，到2011年底，全世界有215个加氢站投入运营，同年又增加了12个新的加氢站。这些电台位于欧洲（85），北美（80），亚太地区（47）和世界其他地区（3）。

图5和6资料来源：www.fuelcelltoday.com

尽管氢困难且不稳定，但本月初，现代汽车推出了首批量产氢燃料电池汽车，这使号角声号大放异彩。“大量生产的氢动力汽车曾经被称为遥远的未来之潮。现代汽车刚刚提前了时间表，因为今年初，首批现代ix35燃料电池跨界车在韩国蔚山下线。它基于小型跨界车，在美国称为现代图森。ix35 / Tucson燃料电池将氢气转化为电能以驱动电动马达，而不是像宝马通过其内燃氢气车所做的那样燃烧氢气代替汽油。无论哪种方式，唯一的排放物都是水蒸气。”

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如前所述，若干挑战阻碍了氢动力车辆的采用，包括：车载氢存储，车辆成本，燃料电池的耐用性和可靠性，分配，与其他技术的竞争，安全性和公众认可度。在过去的几年中，燃料电池系统的成本已大大降低，但仍比内燃机的成本高得多，请参见图7。

图7：氢燃料系统成本来源：美国能源部http://www.fueleconomy.gov/feg/fcv_challenges.shtml

可能进一步降低氢燃料电池成本和复杂性的一项重大突破来自美国中部一个不起眼的小镇上的一家小型专业制造公司。没有能源部以及公共和私营部门的支持，所有者和首席执行官激发了一些非正式的对话，以帮助在午餐时间花费所有氢燃料电池的时间，从而导致了使用废料按需生产氢的专有工艺。作为催化剂，请参见图8。

“这项简单技术的成本优势仅需要废金属和水作为燃料。制氢的新方法使用可以由废纸生产的催化剂。”

图8：氢燃料电池商业化工艺

该公司表示：“最近仅用水，纸张和废铝就可以生产每分钟35加仑以上的氢气。加热水后，无需增加任何能量即可维持这种氢气产生速率。发言人说：“每分钟35加仑只是起点。”“生产率可以提高到任何所需的生产水平，每分钟氢气可以达到数千加仑。”

“这项简单的技术代表了替代燃料的飞跃，因为在过去，更高水平的氢气生产要求按比例增加以前的制氢方法的输入能量。新的突破解决了所有现有制氢方法（包括所有电解法和热化学法）常见的缺点。新的突破是基于发现和开发一种仅使用废料并增加氢气输出而无需增加能量来驱动系统的工艺的。”

2013年4月8日，我将参加这项技术的私人演示。

最后，美国对氢经济的兴趣自1970年代起起伏伏，当时该计划最初是为开发先进的内燃机替代动力项目提供资金的。毫不奇怪，大约40年后，氢能仍为交通运输业提供了燃料。但是，现在，氢燃料汽车比以往任何时候都可能以更大的方式上升。比水对水还好。

通过。巴里·史蒂文斯博士