愿景：數(shù)字化推動(dòng)了對(duì)多功能清潔能源的新需求

數(shù)字技術(shù)正在改變所有的行業(yè)。數(shù)字化正在改變?nèi)藗児ぷ�、生活和享受娛�?lè)的方式，以及如何創(chuàng)造、傳播和消費(fèi)商品及服務(wù)。其中一些技術(shù)——如自動(dòng)駕駛、虛擬現(xiàn)實(shí)和人工智能——將對(duì)很多產(chǎn)業(yè)部門(mén)產(chǎn)生顛覆性和交叉性影響。

雖然數(shù)字化可以提高能源效率——例如通過(guò)共享汽車(chē)等資產(chǎn)并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)提高我們?nèi)粘Ｉ�活中的能源效率——但它也�?huì)產(chǎn)生巨大的新能源需求。信息和通信技術(shù)（ICT）部門(mén)已經(jīng)消耗了美國(guó)50％以上的電力。在未來(lái)幾年，ICT的能源需求預(yù)計(jì)將進(jìn)一步增長(zhǎng)，到2050年將翻一番，而這一預(yù)測(cè)已經(jīng)考慮到ICT對(duì)能效提升帶來(lái)的影響。

為了將全球變暖幅度限制在2攝氏度以?xún)?nèi)，世界將需要做出巨大的改變。由于迫切需要減少碳排放和改善空氣質(zhì)量，這些新的能源需求必須來(lái)自清潔和可再生能源。這意味著需要能夠承受太陽(yáng)能和風(fēng)能的能量載體，將其引導(dǎo)至其最終用途，并在需要時(shí)能得以釋放。

目前兩種主要技術(shù)——電池和氫——可以為可再生能源提供所需的儲(chǔ)能條件。雖然它們兩者經(jīng)常被描述為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，但它們實(shí)際上是相互補(bǔ)充的關(guān)系。

電池應(yīng)用范圍廣，具有低轉(zhuǎn)換損耗的優(yōu)勢(shì)。并且近年來(lái)電池經(jīng)歷了快速的成本降低，初始部署不需要太多基礎(chǔ)設(shè)施。另一方面，車(chē)載氫存儲(chǔ)的高能量密度（與可充電電池相比能量密度大約高10倍）使得氫燃料電池系統(tǒng)理想地適用于大型、重型或“垂直”（例如飛行）運(yùn)輸模式供電。

雖然初始增量基礎(chǔ)設(shè)施投資可能更高，但氫氣基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模成本較低，并且不會(huì)影響電力網(wǎng)絡(luò)，而電池帶來(lái)的直接充電基礎(chǔ)設(shè)施則需要大規(guī)模的電網(wǎng)升級(jí)予以支撐。

由于氫驅(qū)動(dòng)的數(shù)字技術(shù)， 我們?cè)谖磥?lái)城市的生活將變得更清潔、更健康、更高效。

使用案例：氫可以實(shí)現(xiàn)新數(shù)字商業(yè)模式的四個(gè)例子

能量轉(zhuǎn)換需要?dú)�。除了我們�(cè)跉鋱?bào)告中描述的應(yīng)用之外，氫還將為新的數(shù)字商業(yè)模式提供動(dòng)力。在本報(bào)告中，我們重點(diǎn)介紹了四個(gè)示例性案例，這些案例將有助于未來(lái)十年更清潔，更健康，更高效的城市建設(shè)。

自動(dòng)出租車(chē)和班車(chē)。完全自主的無(wú)人駕駛出租車(chē)和航天飛機(jī)應(yīng)該在2020年左右上路。鑒于未來(lái)許多城市中心的零排放要求以及長(zhǎng)距離駕駛和始終保持開(kāi)啟的需求，他們可以從氫的高能量密度和快速充能中受益。由于它們?cè)诔鞘兄羞\(yùn)行，因此對(duì)氫基礎(chǔ)設(shè)施的較低空間要求可實(shí)現(xiàn)快速且經(jīng)濟(jì)有效的擴(kuò)展。到2030年，大約100萬(wàn)至150萬(wàn)輛自動(dòng)出租車(chē)和大約30萬(wàn)至70萬(wàn)輛自動(dòng)穿梭機(jī)可以由氫燃料電池提供動(dòng)力（2030年總共大約2050萬(wàn)輛自動(dòng)出租車(chē)和公路上的班車(chē)）。

自動(dòng)駕駛出租車(chē)正在變?yōu)楝F(xiàn)

數(shù)字化貨運(yùn)鏈。蓬勃發(fā)展的電子商務(wù)部門(mén)推動(dòng)了貨運(yùn)，我們預(yù)計(jì)所有商業(yè)運(yùn)輸模式最終將轉(zhuǎn)向自動(dòng)化。氫為整個(gè)貨運(yùn)鏈提供了理想的能量載體——從叉車(chē)、長(zhǎng)途卡車(chē)、短途貨車(chē)、自動(dòng)船到最后一英里的無(wú)人機(jī)。到2030年，氫和燃料電池可以在全球范圍內(nèi)為大約300萬(wàn)至400萬(wàn)輛運(yùn)輸卡車(chē)和貨車(chē)提供燃料。

VTOL出租車(chē)。垂直起降（VTOL）出租車(chē)正在著手徹底改變城市交通，該類(lèi)型公司計(jì)劃到2020年開(kāi)始首次運(yùn)營(yíng)。垂直起降需要一個(gè)安全、清潔、能源密集、快速充能的能源存儲(chǔ)來(lái)為其航班提供動(dòng)力。氫可以實(shí)現(xiàn)高飛行時(shí)間、長(zhǎng)距離以及啟動(dòng)和陸地基礎(chǔ)設(shè)施的有效建設(shè)。由燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)垂直起降器中約占總數(shù)的20％到40％。到2030年，4，000到8，000個(gè)氫動(dòng)力垂直起降飛機(jī)可以飛向天空。

氫作為自動(dòng)出租車(chē)的能量矢量，可實(shí)現(xiàn)零排放運(yùn)營(yíng)且無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間電池充電。

氫作為自動(dòng)出租車(chē)和航天飛機(jī)的能量矢量，補(bǔ)充燃料的基礎(chǔ)設(shè)施所需空間更小。

數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心是數(shù)字化、存儲(chǔ)和處理大量數(shù)據(jù)的支柱。隨著越來(lái)越多的計(jì)算能力和存儲(chǔ)以更低的成本和數(shù)字化滲透到所有部門(mén)，他們的能源需求必將繼續(xù)大幅增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)中心能耗已經(jīng)接近法國(guó)的能源需求，并預(yù)測(cè)到2030年這一數(shù)字將增加一倍。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在為其數(shù)據(jù)中心建設(shè)專(zhuān)用可再生能源發(fā)電，并試驗(yàn)燃料電池用于發(fā)電。當(dāng)太陽(yáng)能和風(fēng)能不可用時(shí)，氫可以提供高效、靈敏的備用動(dòng)力。

在這些應(yīng)用中使用氫，具有在運(yùn)輸、工業(yè)和城市中解除二氧化碳增長(zhǎng)的巨大潛力。在所描述的四個(gè)使用案例中，氫的潛力可能達(dá)到每年約500萬(wàn)至700萬(wàn)噸的氫需求，到2030年總共將使用550萬(wàn)至650萬(wàn)個(gè)燃料電池。

快速增長(zhǎng)的家庭運(yùn)輸需要零碳和無(wú)排放能源

氫可以有效地將貨物從倉(cāng)庫(kù)轉(zhuǎn)移至需要的地方

展望：開(kāi)發(fā)新的氫應(yīng)用

許多上述應(yīng)用目前處于開(kāi)發(fā)或演示階段。雖然它們可能看起來(lái)具有前瞻性和遙遠(yuǎn)性，但它們的巨大潛力正在推動(dòng)當(dāng)今的科研勢(shì)頭和激進(jìn)的商業(yè)化時(shí)間表。目前，公司已經(jīng)在特定路上測(cè)試自動(dòng)駕駛汽車(chē)（AV），一些服務(wù)提供商已宣布在2018年推出全自動(dòng)駕駛服務(wù)。DVOL公司計(jì)劃在2020年前進(jìn)行市場(chǎng)示范

鑒于這些強(qiáng)勁的動(dòng)力和這些解決方案的開(kāi)發(fā)周期，我們認(rèn)為現(xiàn)在是開(kāi)發(fā)和部署氫和燃料電池解決方案的時(shí)候了。與傳統(tǒng)的大眾市場(chǎng)技術(shù)相比，基礎(chǔ)設(shè)施要求相對(duì)有限，這些新應(yīng)用也為氫和燃料電池提供了理想的切入點(diǎn)。

我們氫理事會(huì)確信氫能夠滿(mǎn)足未來(lái)幾十年新數(shù)字應(yīng)用所帶來(lái)的許多新能源需求。我們隨時(shí)準(zhǔn)備共同開(kāi)發(fā)這些應(yīng)用程序，并通過(guò)新經(jīng)濟(jì)的塑造者來(lái)擴(kuò)大市場(chǎng)。

翻譯：武魏楠@ERR能研微訊團(tuán)隊(duì)