陈根：能源革命进行时，推动重型机车燃料转型

文/陈根

“变燃烧碳基化石燃料的结构为使用可再生新能源的结构；重新认识构成世界的一砖一瓦，将每一处建筑转变成能就地收集可再生能源的迷你能量采集器”。正如美国著名未来学家杰里米·里夫金所言，可再生能源技术必然将人们带向一个绿色低碳的工业时代。而发展新能源技术，将成为实现绿色未来的关键。

从当前能源行业来看，在交通上发展电动汽车已经成为大势所趋。随着电动汽车广泛普及，在公共汽车、家用轿车领域，电动汽车占比越来越高。而现在，研究人员则把目光转向了重型汽车——如果重型汽车不用汽油和天然气，而用电池驱动，将意味着能够更大限度地减少碳排放。

美国最近就计划把高温质子交换膜（HT-PEM）推向市场可行的 HT-PEM 燃料电池，重型车辆配备了 HT-PEM 燃料电池，可以显着减少温室气体的排放。

传统的 PEM 燃料电池，工作温度相对较低，电池对氢燃料杂质的耐受性较低，无法减少车辆的废气排放。

由美国 Los Alamos 国家实验室、Brookhaven 国家实验室和国家 NREL 实验室组成的新合作伙伴关系：将在未来几年内，将氢和其他可再生燃料转化为电能的燃料电池，努力把  HT-PEM 燃料电池推向市场。

HT-PEM 燃料电池具有革新重型运输行业的潜力：可以使船舶使用可再生甲醇、氨气运行，飞机可以使用二甲醚或氢气运行，离网发电机可以使用低碳、零碳燃料轻松运输到偏远地区。HT-PEM 燃料电池技术将使重型和其他难以脱碳的应用高效运行，同时使用氢气、并缓解水管理问题。

研究人员表示，在高温操作下，他们可以采用更简单的设计来制造重型卡车，这使我们可以大大减轻重量。典型的氢燃料电池系统中，最重的部分是储氢罐，重约 4000 磅，可拖运 350 英里。如果在较高的工作温度下运行燃料电池，则可以使用高能量密度的液体燃料，并且系统重量可以减少到 2500 磅。

目前，研究团队已经通过膜、离聚物、催化剂和气体扩散层的筛选测试，来证明 MEA 的性能和耐久性。所得的实验结果将转移到 NREL，以帮助开发用于 MEA 的批量生产的制造过程。

Los Alamos 燃料电池和车辆技术项目经理 Rod Borup 表示：“随着重型运输行业寻求内燃机的更环保替代品，HT-PEM 燃料电池有望提供一种清洁、高效的替代品。该项目有望改变重型车辆高碳排放的现状，并有助于加速能源和重型运输技术的发展，从而实现清洁、零排放的能源未来。”

不论是欧盟2010年发布的“能源2020”计划选择了绿色能源之路，还是日本政府在2015年“国家复兴战略”中明确要重新重视核能；不论是美国政府2014年发布“全方位能源战略”，强调占据未来世界能源技术的制高点，还是印度政府2015年宣布大规模发展绿色能源，能源问题都已经上升为各主要国家的核心战略议题。能源的革命还将持续下去。