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氢能和燃料电池技术助力清洁能源目标
本报告探讨并确定了新泽西州如何采用燃料电池系统用于固定和移动应用，以及采用绿色或碳中性氢（即没有上游或下游碳排放的氢）作为零排放燃料源。此外，该报告还确定了可以采取行动进一步发展氢和燃料电池技术的领域，并提出了法律、政策和监管修改建议。为此，工作组旨在制定一个公平的框架，其中包括创新、基础设施、安全、教育和劳动力发展。燃料电池燃料电池利用氢或其他燃料的化学能清洁高效地发电。如果使用氢作为燃料，该过程的唯一副产品就是电、水和热。燃料电池如今用于各种应用，从为家庭和企业提供电力；保持医院、杂货店和数据中心等关键设施正常运行；到移动各种车辆，包括汽车、公共汽车、卡车、叉车、火车等。与内燃机不同，氢燃料电池系统不排放温室气体或标准空气污染物，从而改善了当地的空气质量。燃料电池的工作原理与电池类似；但是，它们的反应物是连续供给的，而不是完全封闭的，这意味着它们不会耗尽或需要像电池一样充电。只要有初始燃料源（天然气、沼气、氢气等）供应，燃料电池系统就会持续产生能量。例如，这使得燃料电池电动汽车 (FCEV) 可以在 3-5 分钟内充满电，类似于汽油车，而给电池电动汽车 (BEV) 充电可能需要数小时。
科罗拉多州轻型车辆电气化路线图
名称 描述 $/kW 美元/千瓦 $/MT 美元/公吨 ACC II 先进清洁汽车 II AEO 年度能源展望 AQCC 空气质量控制委员会 AV 自动驾驶汽车 BEV 纯电动汽车 CARB 加州空气资源委员会 CDOT 科罗拉多州交通部 CDPHE 科罗拉多州公共卫生与环境部 CEO 科罗拉多州能源办公室 CEVC 科罗拉多州电动汽车联盟 CH 4 甲烷 CO 2 二氧化碳 CO 2 -e 二氧化碳当量 COBRA 二氧化碳效益风险评估 健康影响筛选映射工具 DCFC 直流快速充电器 EDF 环境保护基金 EIA 能源信息管理局 EV 电动汽车 EVSE 电动汽车供应设备 FCEV 燃料电池电动汽车 FHWA 联邦公路管理局 g/加仑 克/加仑 g/kWh 克/千瓦时 GHG 温室气体 GREET 温室气体、受管制排放和技术能源使用 GVWR 车辆总重量等级 GWP100 100 年期间的全球变暖潜能 HOA 房主协会 ICCT 国际清洁交通委员会 ICE 内燃机IECC 国际节能规范 IWG 温室气体社会成本跨部门工作组 kW 千瓦 kWh 千瓦时 LD 轻型汽车 LDV 轻型汽车 LEV 低排放汽车 LEZ 低排放区 MFH 多户住宅 MJB&A MJ Bradley & Associates, LLC MOU 谅解备忘录 MOVES 机动车排放模拟器 mpg 英里/加仑 MT 公吨 MW 兆瓦 MWh 兆瓦时 N 2 O 一氧化二氮
氢能和电池在 2050 年实现英国净零排放中的作用
缩写 解释 AEL 碱性水电解器 AVGAS 航空汽油（航空级燃料） BE 电池电动 BEIS 商业、能源和工业战略部 BESS 电池储能系统 BEV 电池电动汽车 CCGT 联合循环燃气轮机 CCUS 碳捕获利用与储存 CCS 碳捕获与储存 COMAH 重大事故危害控制 CO 2 二氧化碳 CO 2e 二氧化碳当量 DNV 挪威船级社。开展此项研究的咨询公司 EFR 增强频率响应 ESG 环境、社会和治理 ETO DNV 的能源转型展望 EV 电动汽车 FC 燃料电池 FCEV 燃料电池电动汽车 GHG 温室气体 Gp km 千兆客公里 Gt km 千兆吨公里 H 2 氢气 HFO 重质燃料油 HICE 氢燃料内燃机 ICE 内燃机 IEA 国际能源署 LCO 钴酸锂 LFP 磷酸铁锂 LOHC 液态有机氢载体 LPG 液化石油气 Li-ion 锂离子电池 Li-S 锂硫电池 MGO 船用燃气油 MtCO2e 百万吨二氧化碳当量 NCA 锂镍钴氧化铝 NMC 锂镍锰钴氧化物 OCGT 开式循环燃气轮机 PEM 聚合物电解质膜电解器PHEV 插电式混合动力汽车 Pkm 铁路客运公里数（一名铁路旅客乘坐铁路行驶一公里的距离） PM 颗粒物 RPM 每分钟转数 RTE 往返效率 SAF 合成航空燃料 SIB 钠离子电池 SMR 蒸汽甲烷重整 SOEC 固体氧化物电解器 SOH 健康状态 SSB 固态电池 SUV 运动型多用途车 Tkm 吨公里数（一吨货物运输一公里的距离） TRL 技术就绪水平 VTOL（eVTOL） 垂直起降（电动垂直起降） VRES 可变可再生能源
经常询问有关商业氢的问题...
美国工业和政府处于对电动车辆，房屋，企业和远程设备（例如手机塔）的研究和开发的最前沿。这项努力的目标是减少美国对外国石油的依赖，并提高环境清洁，安全和可靠的能源议程。氢是探索众多替代燃料之一。当使用氢用来为氢燃料电池电动汽车（HFCEV）供电时，它提供了一种可能的解决方案，可以满足美国不断增长的需求，以提供可靠的清洁和可持续能源。氢被认为是终极的干净车辆燃料。HFCEV唯一的排放是热水和清洁水，这使氢成为可以帮助保护环境并保持空气清洁剂的燃料。氢气比空气轻14.4倍，如果释放到空气中，则会快速无害地消散。氢比其他燃料具有更高的能量含量，但按体积较低的能量含量。这意味着HFCEV上的液体或压缩气体形式中存储的足够数量的氢可以提供与传统汽油驱动的车辆相当的驾驶范围。燃料电池的重量要比插电式电动汽车中使用的电池轻，还使氢燃料电池车辆更轻，并且比电池电动汽车更适合远程应用。此外，在氢加油站的5分钟内，FCEV可以在不到5分钟的时间内为30分钟的30分钟到20小时以上的时间来充电电池电动汽车。充电时间取决于电池电动汽车的类型和电动汽车服务设备的类型。可以使用可再生能源（例如风或太阳）生产氢。可再生能源技术是一项有吸引力的投资，因为投资回报率正在持久，并且没有有限的自然资源库，必须首先找到，然后提取和完善，并最终耗尽。当今用于生产氢的最常见方法依赖于美国很容易获得的资源，例如，水和天然气的蒸汽改革的电解。因此，可以以符合每个地区的经济和社会目标的方式在区域生产氢。要考虑的因素包括用于产生氢供应的可用原料或能源资源，这是用于生产氢的方法的能源效率；用于运输，分配，交付和存储氢的基础设施；以及能量转化设备将氢转化为工作的效率，例如推动车辆。降低成本或
美国能源部氢动力重型卡车目标
1 燃料电池系统不包括氢储存、电力电子、电池和电力驱动。2 使用寿命目标旨在覆盖车辆的整个使用寿命。燃料电池系统使用寿命定义为考虑实际驾驶条件（即非稳定状态运行）的适当工作循环的使用小时数。相应的车辆使用寿命范围为 100 万英里（临时）和 120 万英里（最终），基于平均速度 40 英里/小时。3 临时和最终成本目标假设每年生产量为 100,000 台（括号内引用的除外）。请注意，要达到燃料电池和氢储存组件的成本目标，可能需要利用汽车生产量来实现必要的规模经济，从而实现成本竞争力。据估计，当前（2019 年）重型汽车燃料电池技术的成本为 ~190 美元/千瓦，以每年 1,000 台的生产量计算（燃料电池系统分析，2019 年 DOE 氢能和燃料电池计划评审报告，https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review19/fc163_james_2019_o.pdf）。4 成本以 2016 年美元计算。5 储能系统循环寿命目标旨在表示长途运输车辆整个使用寿命所需的最少运行循环次数。这个目标与技术无关。6 加压储能系统必须满足适用规范和标准（即 SAE J2579 和联合国全球技术法规第 13 号）中的循环寿命要求。这些规范和标准循环寿命要求所需的循环次数明显多于储能系统循环寿命。例如，联合国全球技术法规中基准初始压力循环寿命对于重型应用可能要求 11,000 次循环。 7 氢存储系统成本包括储罐和所有必要的设备平衡组件。该目标与技术无关。8 目前（2019 年）700 巴氢存储系统的成本估计为每年 1,000 台制造量约为 36 美元/千瓦时，大批量制造时为 15 美元/千瓦时（根据美国能源部氢能和燃料电池计划记录 #15013“车载 IV 型压缩氢存储系统 - 成本和性能状况 2015 年”推断，https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/15013_onboard_storage performance cost.pdf）。注意：氢存储目标将更新，目前基于 USDRIVE FCEV 目标。9 分析基于 2050 年简单的拥有成本假设，并反映了市场渗透的预期时间表。