在歐洲，氫能和燃料電池技術(shù)作為發(fā)展具有競(jìng)爭(zhēng)力的低碳經(jīng)濟(jì)的能源技術(shù)的一環(huán)，而被努力推進(jìn)。
作為氫燃料電池開發(fā)項(xiàng)目的中心，F(xiàn)CH 2 JU在2014至2020年期間實(shí)施的HORIZON 2020項(xiàng)目，將在支持歐洲氫能和燃料電池技術(shù)發(fā)展方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。
此外，F(xiàn)CH JU在2008至2013年間實(shí)施，機(jī)構(gòu)的資金來自于FP7（圖表1）。
▲圖1：歐洲與氫有關(guān)的政策包括，到2020年，減少能源消耗20%，引進(jìn)20%的可再生能源，減少20%的溫室效應(yīng)氣體排放；到2050年實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)脫碳化
FCH 2 JU的目標(biāo)是把氫能燃料電池作為能夠擔(dān)負(fù)能源和交通系統(tǒng)的技術(shù)。
基于《歐洲氫能燃料電池技術(shù)路線圖2014-2020》，正在實(shí)施從制造到使用的全供應(yīng)鏈相應(yīng)的技術(shù)開發(fā)和示范項(xiàng)目。
基于交通系統(tǒng)和能源系統(tǒng)兩大主題，正在開展能夠?qū)@兩種主題進(jìn)行互補(bǔ)的跨領(lǐng)域項(xiàng)目和包括兩種主題在內(nèi)的項(xiàng)目。
歐洲的氫能和燃料電池技術(shù)發(fā)展的一個(gè)特點(diǎn)是，利用可再生能源制氫，制造出來的氫氣，具有多種利用方法。
使用通過可再生能源發(fā)電的剩余電力所制造產(chǎn)生的氫氣的主要用途有以下幾種：
①作為制造和利用甲烷氣體使用的Power to Gas
②作為燃料電池汽車的燃料使用的Power to Fuel
③作為石油化學(xué)等產(chǎn)業(yè)用氣體使用的Power to Chemical
④利用燃料電池進(jìn)行發(fā)電的Power to Power
目前，這四種利用方式都正在被討論研究（圖表2）。
▲圖2：歐洲的氫氣使用
Power to Fuel和Power to Power，也是日本和美國(guó)設(shè)想的用途。不過，作為甲烷氣體使用的Power to Gas以及作為產(chǎn)業(yè)用氣體使用的Power to Chemical，可以說是歐洲在世界范圍內(nèi)都領(lǐng)先的領(lǐng)域。
以Audi公司為例——Power to Gas的代表性項(xiàng)目
奧迪是全球首家工業(yè)規(guī)模的Power to Gas工廠，是ETOGAS GmbH與MT-BioMethan GmbH在德國(guó)薩克森州南部的維爾特建設(shè)的合資項(xiàng)目。工廠利用風(fēng)力發(fā)電制造的電力進(jìn)行水電解制氫。
其次，通過與相鄰的生物燃?xì)夤S排出的高濃度二氧化碳和氫產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成了化學(xué)合成甲烷氣體。
通過這種方式生產(chǎn)的甲烷氣體，有和作為化石燃料的天然氣同樣的性質(zhì)，可以在德國(guó)國(guó)內(nèi)循環(huán)通過現(xiàn)有的天然氣供給網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)由壓縮天然氣站運(yùn)輸，供給作為CNG車輛的Audi A3 Sportback g-tron。
雖然在甲烷氣體的精制過程中會(huì)產(chǎn)生廢熱，但是通過向相鄰的生物燃?xì)夤S供給熱量進(jìn)行再利用，也為抑制相鄰工廠的能源消耗做出了貢獻(xiàn)。
這樣，通過利用可再生能源制氫制造的甲烷氣體，能夠一邊活用既存的基礎(chǔ)設(shè)施，一邊將Well to Wheel的二氧化碳排放量從95g-CO2/km削減到20g-CO2/km（所謂Well to Wheel，即從一次能源的開采開始到被供應(yīng)車輛行駛為止的過程)。
此外，在德國(guó)，可再生能源在電力市場(chǎng)中的份額正在迅速擴(kuò)大，因?yàn)榘l(fā)電量存在著很大差異，因此需要調(diào)整電力的供需平衡。
在這種情況下，這個(gè)甲烷氣體工廠能夠調(diào)整電力網(wǎng)的供求平衡，經(jīng)由控制電網(wǎng)的荷蘭TenneT TSO公司認(rèn)定后，也會(huì)被許可進(jìn)入電網(wǎng)控制公司配備的電力供求平衡市場(chǎng)。
通過這種方式，Power to Gas這一概念在利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)社會(huì)的低碳化的同時(shí)，對(duì)擴(kuò)大可再生能源的引進(jìn)也做出了貢獻(xiàn)。
氫能燃料電池項(xiàng)目在日、美、歐超過400個(gè)
如上所述，在被稱為經(jīng)濟(jì)大國(guó)的日本、美國(guó)和歐洲，雖然背景和特點(diǎn)不同，但各自都在開展與氫能和燃料電池相關(guān)的技術(shù)開發(fā)和示范項(xiàng)目。
德勤咨詢公司對(duì)2015年度中結(jié)束或在實(shí)施中的各國(guó)主要項(xiàng)目進(jìn)行了調(diào)查（圖表3）。
▲圖3：各國(guó)主要項(xiàng)目參與企業(yè)的概覽圖
調(diào)查的主題是利用可再生能源制氫的相關(guān)技術(shù)，分為：
①擴(kuò)大普及無碳排放的氫氣和儲(chǔ)存、運(yùn)輸、供應(yīng)相關(guān)的技術(shù)
②擴(kuò)大氫能基礎(chǔ)設(shè)施，作為核心部分的燃料系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的開發(fā)
③針對(duì)燃料電池和相對(duì)應(yīng)用的開發(fā)
④燃料電池的部署和應(yīng)用于社會(huì)的燃料電池氫能燃料電池應(yīng)用的實(shí)裝
⑤氫能社會(huì)模型的構(gòu)筑
比較2015年時(shí)的數(shù)值，可以看出項(xiàng)目數(shù)量集中在“擴(kuò)大氫能基礎(chǔ)設(shè)施”和“燃料電池開發(fā)”上。
但是，“擴(kuò)大氫能基礎(chǔ)設(shè)施”和“燃料電池開發(fā)”的領(lǐng)域多為大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，企業(yè)的數(shù)量不一定比其他領(lǐng)域多。
隨著“擴(kuò)大氫能基礎(chǔ)設(shè)施”和“燃料電池開發(fā)”兩大主題項(xiàng)目數(shù)量的增加和集中，從2014年末豐田汽車推出燃料電池汽車可以看出，氫能和燃料電池相關(guān)技術(shù)剛剛進(jìn)入實(shí)用階段，以低成本建立基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)和制造燃料電池系統(tǒng)仍然還是挑戰(zhàn)。
譬如，關(guān)于運(yùn)輸和供給技術(shù)，壓縮氫氣最接近實(shí)用化。但與現(xiàn)有的化石燃料相比，無法形成價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)力。
而從運(yùn)輸和存儲(chǔ)效率的角度來看，液化氫和存儲(chǔ)合金這些技術(shù)具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在作為標(biāo)準(zhǔn)方式而處于被各國(guó)爭(zhēng)奪的狀況中。
一方面，日本在獨(dú)自致力于有機(jī)氫化物的研究，另一方面，在德國(guó)，BMW公司和Linde公司正在共同開發(fā)液化氫和壓縮氫氣之間的低溫氫氣的新技術(shù)。今后對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的技術(shù)開發(fā)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)日益激烈。
另外，日本以在2020年左右實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)在的化石燃料同樣的氫氣價(jià)格，并在2020年中期實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有應(yīng)用同樣的價(jià)格作為目標(biāo)。
而在這一點(diǎn)上，美國(guó)和歐洲也是相同的。到2020年左右，作為供應(yīng)鏈基礎(chǔ)的氫氣運(yùn)輸和供應(yīng)區(qū)域及作為應(yīng)用核心的燃料電池系統(tǒng)研發(fā)和示范項(xiàng)目會(huì)是主要關(guān)注點(diǎn)。
當(dāng)然，氫能社會(huì)的根基以及運(yùn)輸和供應(yīng)等基礎(chǔ)設(shè)施及應(yīng)用程序的核心部分—燃料電池系統(tǒng)的建立預(yù)計(jì)將從2020年代后期開始，多樣性應(yīng)用程序的開發(fā)以及關(guān)于氫能社會(huì)模型實(shí)裝的項(xiàng)目和研發(fā)、示范項(xiàng)目的主體將會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。
