德国氢的秘密计划：现在哪些行业和消费者需要知道

放大镜下的氢：电势，极限和争议

氢是宇宙中最小，最常见的元素，近年来已成为全球能源讨论中的一个核心话题。尽管全球社区正在寻找减少对化石燃料和战斗气候变化的依赖的方法，但氢通常被称赞为最终解决方案。支持者看到他是一种干净，多功能的能源，可以在可持续未来的设计中发挥关键作用。但是，除了欣快的声音外，还有一些关键的声音警告夸张的炒作，并表明与氢技术相关的挑战。

对于能量过渡还是短暂摩擦的关键技术，氢是否实际上是希望的问题是复杂而复杂的。为了解决这个问题的底层，必须更仔细地检查技术，以实际评估其潜力和限制，并分析业务，行业和社会的当前发展和挑战。

专家的观点：氢经济的机遇和挑战

联邦自由职业者协会和专家国家独立专家（BVS EV）和Fraunhofer机床和改革技术研究所的专家IWU强烈处理了氢经济的机遇和挑战。在专业研讨会和专家讨论中，分析和讨论了氢技术的经济，技术和政治方面。这些机构的专业知识结合了科学研究和行业技术发展领域的实践经验，为差异化评估氢提供了良好的基础。

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绿色氢作为气候中立的关键：雄心勃勃的目标

当前讨论的重点主要是“绿色”氢。这是通过从可再生能源（例如阳光，风能和水力发电）电力的水电解产生的。绿色氢被认为是气候中性的，因为其生产和使用中没有或仅有最小的温室气体排放。相比之下，有“灰色”氢，可从天然气中获得，并引起相当大的批量排放，而“蓝色”氢的产量是分离的，但仍然使用了化石资源。

气候 - 中立的未来的愿景，其中绿色氢发挥着核心作用，是雄心勃勃的，需要对能量产生，分布和使用的全面变化。但是，从生态学的角度来看，转向氢经济不仅很重要，而且为德国和欧洲提供了巨大的经济机会。

德国和欧洲在氢领导竞赛中

德国和欧洲已经将自己置于氢气领域。欧盟采取了一项全面的氢战略，旨在使欧洲成为氢技术的全球先驱。德国联邦政府还制定了一项国家氢战略，并计划在扩大氢基础设施和生产方面进行大量投资。

这些举措不仅是出于政治动机，而且在经济上也是合理的。氢技术为各个行业的公司提供了巨大的增长潜力，从能源产生到汽车行业再到化学和钢铁行业。强大的氢经济的发展可以使德国和欧洲在全球市场上具有决定性的竞争优势并创造新的就业机会。

氢经济途中的挑战：不平衡的供求

尽管有很有希望的观点，但德国和欧洲在通往全国氢经济的途中面临重大挑战。最大的障碍之一是供需之间的不平衡。

Dirk Hennig，联邦部门经理机器，系统，BVS EV的运营设施，以满足各种应用领域的需求，因此对绿色氢的需求迅速增加，但目前无法跟上生产和可用性，因此必须全面扩展绿色氢的生产能力。

目前每年生产大约一百万吨氢。但是，其中很大一部分是从化石燃料中获得的灰氢。根据目前的估计，到2030年，仅德国每年需要大约450万吨氢气才能达到气候目标和脱碳产业。这些数字说明了当前报价和未来需求之间的巨大差异。

整个供应链的经济负载能力：决定性因素

为了确保绿色氢的全面供应，仅促进单个氢生产项目不足以供应。相反，有必要使整个供应链在经济上可行。这不仅包括生产绿色氢，还包括气体的传输，存储和分布。

来自BVS EV的Dirk Hennig强调，这不足以仅促进绿色氢项目。相反，整个供应链必须在经济上进行设计，以确保市场成熟和全国范围的供应。这表明氢经济的成功取决于一个事实，即价值链的所有成员有效，廉价地功能。

氢应用的不同领域：流动性，工业，建筑技术和能源供应

尽管氢对于许多人来说仍然是一个抽象的话题，但是已经有多个应用领域在技术中发挥重要作用或将来会发挥作用。氢的可能用途广泛，从流动性到工业到建立技术和能源供应。

氢气中的氢：发射 - 汽车，卡车等的无驱动器

在移动性领域，氢被认为是传统燃烧发动机和电池电动驱动器的有前途替代品。氢能的车辆，尤其是燃料电池车，提供了许多优势。它们是无排放的，因为它们仅发出水蒸气，并使与电池电动车相比，可以使更大的范围和更短的加油时间。

氢可以发挥关键作用，尤其是在重型商品交通，当地公共交通和运输方面。对于长距离和高有效载荷，燃料电池驱动器通常比电池电力解决方案更有效，更实用。在航空和铁路交通中，氢气驱动器的使用也越来越多地研究和尝试。

工业氢：钢生产，化学和其他行业的脱碳化

氢的另一个重要领域是行业。在工业的许多分支中，尤其是在钢铁生产和化学工业中，需要大量能源，并造成相当大的排放。氢可以在这里对脱碳做出重大贡献。

在钢生产中，氢可以越来越多地替代基于碳的还原过程。传统上，钢是使用可乐在爆炸炉中生产的，并释放了大量的Co₂。通过使用氢作为还原剂，这些排放可以大大降低。氢还可以用作原料和能源，并替代化石燃料在氨和甲醇的生产中，例如在氨和甲醇的生产中。此外，还有许多其他行业分支，可以将氢用于热量和发电以及工艺气体，例如在炼油厂，玻璃和水泥行业和食品生产中。

建筑技术中的氢：热供应和分散的能源产生

氢还提供了有希望的建筑技术用途。第一个项目表明，在住宅和工业建筑中使用氢用于供热。燃料电池加热器可以在房屋和商业物业中使用，以产生热量和电力。在联合热量和发电厂（CHP）中使用氢进行分散的能源产生也可以想象。

另一种有趣的方法是氢气供热的季节性存储。在夏季，如果有丰富的可再生能量，则可以通过电解产生并保存氢。在冬季，当热量需求增加并且可再生能源的可用性降低时，可以将存储的氢用于热供应。这可能有助于减少对化石燃料的依赖性，并在电力和热量之间加强扇区耦合。

能源供应中的氢：扇形耦合和能源存储

氢在扇形耦合中起着关键作用，即电力，热量和迁移率的连接。它可以充当不同能源部门之间的联系，并有助于创建一个集成和柔性的能源系统。

试点项目研究了将氢存储作为扇形耦合不可或缺的一部分的使用。氢可以用作可再生能量的长期记忆。风和太阳系的过量电力可用于通过电解产生和储存氢。如有必要，可以将氢转化为电或热量，例如燃料电池或天然气发电厂。这种力量到高潮技术使使用可再生能源在时间和空间方面更灵活并提高网络稳定性成为可能。

此外，氢还可以用作生产合成燃料（电子燃料）的起始材料。电子燃料由氢和二氧化碳制成，可用作燃烧发动机中化石燃料的气候中性替代品。这可能与困难的直接电气化的领域特别相关，例如在航空和运输方面。

德国雄心勃勃的氢目标：到2030年的10吉瓦电解能力

德国在氢中追求雄心勃勃的目标。联邦政府为到2030年为绿色氢创造10吉瓦的生成能力的目标是为自己设定了目标。通过构建使用可再生电力产生氢的电解系统来实现这种能力。

该目标是国家氢策略的一部分，旨在帮助德国成为氢技术的领先地点。联邦政府通过广泛的支持计划和研究和开发的投资来支持氢经济的扩展。欧洲联盟还促进了建立数十亿美元投资的欧洲氢基础设施和工业。

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Chemnitz中的参考工厂。H2：氢质量生产的创新

在参考工厂。该工厂是德国氢策略中的重要组成部分，旨在帮助降低氢技术的生产成本并加速市场发射。

参考工厂。H2是氢领域新生产过程和技术的测试环境。在这里测试和优化了电解器和燃料电池生产的自动化和数字化的创新方法。目的是使氢技术的大规模生产，并将德国发展成为这些关键技术的全球生产中心。

挑战和障碍：投资成本，生产能力，安全和基础设施

尽管雄心勃勃的目标和有前途的发展，德国和欧洲在实施氢战略方面仍面临重大挑战。博士。 Chemnitz Fraunhofer IWU的氢技术专家Ulrike Beyer强调了几个中心方面。高投资成本和有限的生产能力使全国供应困难。氢的特定物理特性还需要新的安全概念进行运输和存储。此外，从长远来看，建立安全有力的基础设施对于确保稳定的供应链至关重要。

高投资成本和经济：关键因素

最大的挑战之一是氢技术的高投资成本。目前，绿色氢的生产比从化石燃料中生产灰氢更昂贵。目前，电源器，燃料电池和运输和存储基础设施的成本仍然相对较高。

为了使氢经济在经济上可行，需要大量成本降低。这可以通过技术创新，大规模生产，规模效应和可再生能源的下降成本来实现。与化石燃料相比，政治框架条件和资金措施在提高绿色氢的竞争力方面也起着至关重要的作用。

有限的生产能力和技术开发：避免瓶颈

另一个挑战是电子和其他氢技术的生产能力有限。为了实现氢策略的雄心勃勃的目标，需要大量的生产能力扩大。这需要在新生产设施和技术的进一步发展上进行大量投资。

电解区域也有创新潜力。各种电解方法，例如碱性电解，PEM电解（质子交换膜）和SOEC电解（固体氧化物电解细胞），位于不同的发育阶段。研发的重点是提高电解器的效率，寿命和成本，并开发新的，更便宜的材料和生产过程。

氢的安全概念：运输，存储和应用

氢的特定物理在运输，储存和使用气体时对安全性有特殊要求。氢是炎症性的，密度低，需要特殊的安全预防措施。

氢的运输有多种选择，例如管道，油轮和船只。运输到管道是大量和长距离的最具成本效益的选择，但需要建立新的氢基础设施。坦克卡车或船只可用于较少数量和较短的路线。

氢可以以不同的形式存储，例如作为压缩气体，作为氢氢或化学结合形式（例如，在LOHC-液体有机氢载体中）。在成本，能量密度和安全性方面，每个内存形状都有其优点和缺点。

氢的所有应用都需要全面的安全概念和标准，无论是在车辆，工厂还是建筑物中。这些必须考虑到氢的特定特性，并确保处理气体是安全的。

建立强大的基础设施：管道，内存和汽油站

另一个核心挑战是为氢经济建立安全有力的基础设施。这包括建造氢管道，存储和汽油站以及将氢基础设施集成到现有能源系统中。

氢基础设施的结构是一项长期且昂贵的任务。它需要在新管道和存储系统的构建以及现有基础设施的转换上进行大量投资。全国范围内为车辆的氢加油站网络的发展也是一个主要挑战。

必须仔细协调氢基础设施的计划和结构，以使用协同作用并避免双重结构。将氢基础设施整合到现有的能源系统中也需要政治，商业和科学的各种参与者之间的密切合作。

专家的独立专业知识作为经济的动力

BVS EV作为合格专家的协会，在氢气方面也为技术创新提供了良好的基础和实践的评论。德克·亨尼格（Dirk Hennig）解释说：“公司和当局向我们咨询了氢问题 - 我们的任务是提供基于事实的答案。”

专家在评估氢项目和技术中发挥了重要作用。您可以通过创建镜头和独立报告来支持公司和当局制定决策。您的专业知识在像氢经济等复杂而动态的领域中尤为重要。

专家的独立专业知识可以帮助避免错误的决策并指导对正确的技术和项目的投资。您还可以帮助最大程度地降低风险并确保安全标准。在这方面，专家是氢经济成功和可持续发展的重要冲动提供商。

氢 - 能量过渡的潜力和现实主义

绿色氢为对经济的能源过渡和脱碳做出了重大贡献提供了巨大的潜力。流动性，工业，建筑技术和能源供应中应用的不同领域表明，氢可以成为可持续未来的关键技术。

同时，重要的是要实际评估通往全面氢经济的挑战和障碍。高投资成本，有限的生产能力，安全要求以及建立强大的基础设施是相当大的任务，只有政治，商业和科学的共同努力才能掌握。

BVS EV将继续积极促进有关氢技术的讨论，并致力于进行事实，差异化的评估。使用氢的潜力至关重要，但同时又不忽略挑战。只有通过现实的计划，经济可扩展性和持续创新才能成为成功和可持续能源过渡的组成部分。专家的专业知识将发挥不可或缺的作用，为氢气铺平道路。

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