今天早上看到一条旧闻，就在前天，也就是12月9日，北汽集团董事长徐和谊表示，北汽将争取在2020年率先在北京市全面停止自主品牌传统燃油乘用车的销售；到2025年，在中国境内全面停止生产和销售自主品牌传统燃油乘用车。据了解，北汽是继长安汽车之后，第二家明确提出停售燃油车的车企。

　　从以上情况我们可以非常明显地感觉到，随着社会的日益发展和技术的进步，新能源取代传统的燃油动力已成为历史发展的必然，如滔滔洪水势不可挡。
在众多的新能源中，氢燃料电池被许多业内人士公认为是最环保且最理想的一种形式，而且一致认为氢燃料电池是新能源的终极发展目标。那么，氢燃料电池是怎么回事？它好在哪儿？它在叉车行业的应用情况又是如何呢？

　　所谓氢燃料电池（Hydrogen Fuel Cell）是一套将氢气和氧气蕴含的化学能经过电化学反应直接转换为电能的发电装置，简单来说，氢燃料电池是可以自己发电的电池，而其它电池是需要充电的电池，从能量转换的效率来比较，氢燃料电池明显高于其它的电池；从补充能量时间来比较，氢燃料电池是以分钟计算，其它电池是以小时计算；从能量密度来比较，氢燃料电池远远大于其它电池，也就是说持续工作时间大大延长；从环保的角度来比较，氢燃料电池的排放为零。

　　因此，氢燃料电池正是因为有着许多的优点，如几大明显优势——氢气相较于电能更易储存、更易运输，且充填效率与传统汽油车相近，远优于电动车充电，并且单次充填燃料后的续航里程也明显大于纯电动车。目前已经成为关注度最高的新能源解决方案，开始应用在乘用车、大客车、叉车等多种车辆上。非常有意思的是，氢燃料电池用于运输领域居然率先发展起来的是叉车搬运市场，目前主要集中在美国。

　　据美国能源部2016年5月统计显示，2008年美国氢燃料电池叉车数量在500辆左右，到了2016年美国26个州的氢燃料电池叉车数量已经超过了11000辆，年复合增速高达56%。美国氢燃料电池叉车的主要客户是大的消费品公司和超市，如2014年，沃尔玛斥巨资为535辆氢燃料电池叉车配置了1738套氢燃料电池。起初只是引用成本效益来证明投资的合理性，但是随后他们发现建立绿色足迹的好处远不止这些。如今沃尔玛、宝洁和可口可乐等大零售商都有采购应用氢燃料电池叉车，供应商主要是美国的PlugPower、Nuvera Fuel Cells和Oorja Protonics，加拿大的Hydrogenics，还有丹麦的H2Logic。

　　2014年世界叉车巨头Hyster-Yale物料搬运公司收购了主要从事氢燃料电池技术和“turnkey”系统设计的Nuvera Fuel Cells，氢燃料电池的商用化进程开始加快， Hyster-Yale也因此成为首个将燃料电池技术整合到材料处理设备组合中的叉车制造商。今年4月，亚马逊获得了收购美国氢燃料电池制造商Plug Power 23%的股权的权利，亚马逊将为其11个仓库的叉车配备氢燃料电池，从而以更快的速度充电、提高效率。

　　虽然我们都在强调新能源与传统燃油动力的最大优点就是环保，也就是“0碳排放”，然而就现阶段而言，以纯电动为主的新能源汽车遭人诟病的一大原因之一就是电力本身不够“清洁”，而这主要是由于各地电力系统依赖火力发电造成的。其实，氢燃料电池车也同样面临着这种“源头不干净”的问题，那就是氢气的制取。目前工业上主要依靠电解水的方式制取氢气，而电解水所需的电能如果还是依靠传统火电，那么它就和现阶段的纯电动车一样，只是将实际的碳排放从人类聚集区转移开了，而“0碳排放”也只是噱头和空话。
　　为了破解低碳甚至是零碳制氢这个难题，丰田公司尝试着用风能来寻求解决方案。2015年，丰田公司联合日本横滨/川崎市政府、岩谷产业、东芝、丰田自动织机等多家机构与企业，在横滨风力发电站（Hama Wing）开展了风力发电制造低碳氢燃料的实证实验项目。项目的主要内容就是通过风力发电制取真正的“低碳氢”，并将氢气供应给横滨、川崎两地四家企业的12辆氢燃料电池叉车，从而对整个氢能供应链进行初步摸索，并对供应链广泛推广的可行性进行评估。

　　下图展示了风电制氢实证项目的全景，项目在已有的Hama Wing风力发电机脚下增设了氢供应链所需的更多设备，如受电盘、配电盘、制氢稳定化系统、水电解设备、氢气压缩/填充装置等必要环节。Hama Wing是“0碳氢”的源头，这座风力发电机采购自丹麦维斯塔斯，最初于2007年3月落成，建设及维护费用由市民、政府补助、企业等共同承担。

　　180块回收自二手普锐斯的电池组构成了这个“大蓄电池”，由于风力发电非常容易受天气影响——在风速过小或过大时，风力发电机都无法工作。因此，这个“大蓄电池”就用于缓冲、消除由于风力发电机工作断续带来的供电波动，保证下方的水电解制氢装置可以得到持续的供电。

　　下面四张图片分别显示了氢气从生产、储存、压缩、装运的四个过程，接下来的环节就是将压缩氢气运输至需求方，而运输工具就是下图中这辆日野DUTRO Hybrid运氢车。

　　丰田在横滨市中央批发市场本场蔬果部、麒麟啤酒横滨工厂、日冷物流东扇岛物流中心、中村物流川崎FAZ物流中心四家企业投放了12辆氢燃料电池叉车进行试点，分别用于短距离多频次、重物搬运，以及低温工作环境的验证和测试。这款叉车充满氢所需的时间约为3分钟，可以支持其工作约8小时，无需像传统纯电动叉车一样充电或换电池。

　　那么经过一段时间的实际运营，这套氢产业链相比传统电动叉车和汽油叉车究竟能够减排多少碳呢？实证实验结论：相比传统电动/汽油叉车减碳86%/94%。根据官方给出的碳排放数据对比，我们不难发现，相较于传统的汽油叉车，实证研究下的氢燃料电池叉车在总CO2排放上有着高达94%的降低，相比电动叉车也有着86%的削减。实际上，如果能解决将柴油充氢车替换成燃料电池驱动的车型的话，那么这套“低碳氢供应链”就基本上实现0碳排放了。

　　能做到比汽油叉车减碳94%，应该效果是相当不错。然而，它还有一个不可忽略的硬伤制约着它的推广——成本高昂。并且，作为小规模实证实验，其实这套风能发电系统也还是没能完美解决因天气不稳定带来的发电中断，只能缓解短时间停止发电带来的供电波动。对此，丰田表示将会努力压缩风能制氢的成本，力求将制氢和压缩氢气这两个环节所需的成本压缩至当前传统非低碳氢能源的价格，从而实现推广。当然，这个任务也是十分艰巨的。

　　此次，丰田并未透露这套尚处于实证阶段的氢能源供应链的制氢成本，但他们透露了当前传统来源氢能源的成本大约为1000-1500日元/千克（约合人民币5.22-7.83元/标方）。以每辆叉车13.4标方/工作日（官方数据）的耗氢量计算，一天的加氢成本约为70-105元人民币。而除了风能发电制氢外，丰田还将着眼于探究褐煤制氢、废水污泥制氢方式，它们都有望成为未来低碳氢社会的重要制氢方式。

　　丰田公司所做的这一项研究非常有价值，特别是对我们中国市场。我们都知道，在我国广袤的西北、华北、东北和河流密布的西南地区，到处都是高耸的风力发电机、连绵的光伏电站、大大小小的水电站，时时刻刻都在将丰富的风能、太阳能和水能转化成清洁的电能。我国水电、风电、光伏发电装机规模均居世界首位，可再生能源发电本该构筑起我国能源供应的“绿色基地”。然而，在我国，这些清洁的电能却长期被人为地浪费，仅以2016年为例，我国弃风、弃光电量约500亿千瓦时，超过某些国家一年的用电量。有人痛心地将弃电现象比喻为“将一捆捆钞票往火里扔”。造成这种现象的原因是多方面的，与储能与传输技术、消纳市场机制、电力系统稳定性等因素息息相关。所以形成了我国由风光水转化而来的清洁电用不完、送不出，装机越多弃得越多的局面，如何破解此局，最好的办法是储能，而最好的储能方式是制造氢气。
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