隨著(zhù)全球工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，化石燃料消耗量日益增加，對環(huán)境造成的污染越來(lái)越嚴重，迫切需要尋找一種作為替代品的清潔燃料。氫的來(lái)源豐富，不僅可以由其他能源來(lái)生產(chǎn)氫能，而且氫能可以高效地轉化為其他形式的能量。作為一種能源載體，氫在交通、工業(yè)和建筑等各個(gè)領(lǐng)域中都有重要的應用，并且使用氫能可以提高能源系統的靈活性。為此，需要對氫能和燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)、未來(lái)發(fā)展方向和重點(diǎn)進(jìn)行研究。

氫能源的重點(diǎn)應用領(lǐng)域

氫能源在國際上廣泛應用在交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域，極大豐富了能源構成，降低了傳統化石燃料對環(huán)境的影響。

(一)交通領(lǐng)域

在交通領(lǐng)域中，用氫燃料電池取代化石燃料給汽車(chē)提供動(dòng)力，能夠有效地解決空氣污染、噪音污染和CO2排放帶來(lái)的全球氣候變暖等環(huán)境問(wèn)題。

氫燃料優(yōu)化汽車(chē)效率。氫燃料電池電動(dòng)汽車(chē)從本質(zhì)上講是一個(gè)電動(dòng)汽車(chē)。氫氣儲存在車(chē)上的高壓罐內，通過(guò)燃料電池將氫能轉化成電能給汽車(chē)提供動(dòng)力。能量?jì)Υ嬖陔姵乩锩?，使用電池里的電能可以?xún)?yōu)化操作效率。由圖1可以發(fā)現，與內燃機汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)相比,氫燃料電池能明顯的降低碳排放量，同時(shí)其最大行駛里程可以達到純電動(dòng)汽車(chē)的3倍。

氫燃料電池汽車(chē)價(jià)格居高不下。2015年，豐田公司宣布最新的氫燃料電池汽車(chē)在試運行期價(jià)格是6萬(wàn)美元，但是該價(jià)格可能主要反映的是客戶(hù)的支付意愿，而不是生產(chǎn)汽車(chē)的成本，因為氫燃料電池汽車(chē)目前主要是針對高收入群體和汽車(chē)技術(shù)愛(ài)好者，并且要求在居住地附近有相應的加氫站。到現在為止，只有美國、德國、日本和韓國的部分城市擁有了配套的加氫站。通過(guò)表1的汽車(chē)動(dòng)力方案成本之間的對比可以發(fā)現，與其他幾種汽車(chē)供能方式相比，燃料電池汽車(chē)的價(jià)格雖然目前價(jià)格很高，但未來(lái)有很大的下降空間，到2050年可以下降到現在價(jià)格的55%左右。

降低成本是發(fā)展氫燃料汽車(chē)的關(guān)鍵。從表2可以看出燃料電池系統的高成本增加了整個(gè)汽車(chē)的成本，未來(lái)的主攻方向是如何在減小成本的同時(shí)延長(cháng)使用壽命。降低燃料電池系統的成本從理論上講是可行的，并且很大程度上決定了整個(gè)汽車(chē)的成本。但是高壓罐的成本卻很難下降，因為高壓罐的成本很大程度上取決于昂貴的復合材料，所以目前的研發(fā)重點(diǎn)集中在降低高壓罐的復合材料成本。電池和電力控制系統的成本隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步都會(huì )有一定的下降，因為材料的限制不會(huì )下降得太多，但是高技術(shù)的融入會(huì )延長(cháng)電池使用壽命，從而提高整個(gè)汽車(chē)的使用性能。

(二)工業(yè)領(lǐng)域

在工業(yè)領(lǐng)域中，氫氣一直是最重要的原材料之一，并且通過(guò)氫的使用可以使精煉等行業(yè)達到基本無(wú)碳排放。到目前為止，氫的制造和使用都局限在工業(yè)領(lǐng)域中，主要用途是作為化工行業(yè)的原材料。在過(guò)去，石油化工企業(yè)主要通過(guò)石油裂解來(lái)制造氫氣，但是現在，隨著(zhù)對氫氣需求的增加，企業(yè)開(kāi)始更多地使用天然氣蒸汽轉化法生產(chǎn)氫氣。大部分的氫氣在精煉行業(yè)作用是加氫處理、加氫裂化和精煉過(guò)程中脫硫等，不斷地追求高品質(zhì)，導致了對氫氣需求的不斷增長(cháng)。除了常規的燃料精煉，由木質(zhì)纖維素生產(chǎn)的生物燃料也需要相當數量的氫氣用作加氫脫氧。氫氣還可以在鋼鐵生產(chǎn)中可用作還原劑，取代部分焦炭的使用，同時(shí)，氫氣也是鋼鐵工業(yè)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物的一部分，但是在大多數情況下，這些廢氣直接被用來(lái)燃燒，如果能把其中的氫氣收集起來(lái)就可以減少利用化石燃料生產(chǎn)氫氣的壓力，從而提高整體能源使用效率，減少碳排放。

(三)建筑領(lǐng)域

在建筑領(lǐng)域中，運用氫能微型熱電聯(lián)產(chǎn)機組技術(shù)可以極大地提高能源利用效率，建設節能環(huán)保型建筑。微型熱電聯(lián)產(chǎn)裝置可以利用發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱來(lái)供暖，這可以顯著(zhù)提高建筑物整體能源效率。當前大部分地區都采取分布式發(fā)電和供熱系統，在沒(méi)有集中供熱網(wǎng)的區域，應用這種微型熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，就有很大的優(yōu)勢。目前已經(jīng)可以在市場(chǎng)上買(mǎi)到很多利用天然氣發(fā)電的內燃機熱電聯(lián)產(chǎn)系統。用燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統取代傳統的內燃機系統可以提高燃料的使用效率，在如今的技術(shù)水平下，燃料電池微聯(lián)產(chǎn)系統的發(fā)電效率是42%，比內燃機微聯(lián)產(chǎn)系統高出10%，但是不足之處是燃料電池微聯(lián)產(chǎn)系統的成本太高。

氫能和燃料電池關(guān)鍵技術(shù)

氫能和燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)主要是氫能的生產(chǎn)工藝、燃料電池技術(shù)、氫燃料的運輸與配送，以及可再生能源集成等。

(一)氫氣生產(chǎn)工藝

氫氣的生產(chǎn)工藝主要有蒸汽甲烷重整和電解制氫兩種，如表3所示，兩種生產(chǎn)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據加氫站的布置情況來(lái)選擇。

蒸汽甲烷重整。目前，大約48%的氫氣是由天然氣通過(guò)蒸汽甲烷重整工藝生產(chǎn)，即在高溫、催化劑的作用下，甲烷和水蒸氣發(fā)生的反應生成氫氣的過(guò)程。如果廢氣中的二氧化碳濃度較高時(shí)，蒸汽甲烷重整工藝就需要采用CO2捕捉與封存技術(shù)，來(lái)控制碳排放量。用這種方法大規模生產(chǎn)氫氣的成本主要由天然氣價(jià)格決定，例如目前美國天然氣的價(jià)格是每千克0.9美元，歐洲的天然氣每千克2.2美元，日本的天然氣每千克3.2美元。重整工藝并不局限于使用天然氣，所有富含氫元素的氣體都可以用重整工藝生產(chǎn)純凈的氫氣，同時(shí)氫氣也可以從其他化石資源中生產(chǎn)出來(lái)，如煤、生物質(zhì)或有機廢料等。

電解制氫。電解法是通過(guò)施加一個(gè)直流電把水分離成氫氣和氧氣，把電能轉化成化學(xué)能。對于僅使用電能作為輸入能量的電解槽(無(wú)外熱)，隨著(zhù)電池電壓的升高，制氫效率會(huì )降低，而產(chǎn)氫速率卻會(huì )提高。因此對于給定幾何形狀的電解槽，工程師需要平衡電解槽效率和產(chǎn)氫量之間的關(guān)系。不同類(lèi)型的電解槽可以按電解質(zhì)和電荷載體的不同，分成堿性電解槽、質(zhì)子交換膜電解槽和固體氧化物電解槽等。堿性電解槽是目前最成熟的技術(shù)，并且投資成本比其他的電解槽要低很多，但是質(zhì)子交換膜電解槽和固體氧化物電解槽更有希望降低成本和提高效率。選擇電解槽工藝需要找到一個(gè)減少投資成本和實(shí)現效率提高的平衡點(diǎn)。由圖2可以看出質(zhì)子交換膜電解槽在成規模生產(chǎn)時(shí)有望進(jìn)一步降低成本。

(二)氫燃料電池技術(shù)

氫燃料電池不僅高效能，而且環(huán)保，尤其是質(zhì)子交換膜燃料電池，未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。

氫燃料電池的高性能。氫燃料電池是通過(guò)含有大量氫氣的燃料與氧化劑發(fā)生化學(xué)反應直接產(chǎn)生電能，而不是利用燃燒來(lái)供能。相比于其他把化學(xué)能轉化成電能的過(guò)程，它的發(fā)電效率更高，通常能達到32%-70%。一般而言，燃料電池里的燃料除了氫氣，還有天然氣、甲醇和柴油等其他液體燃料。如果使用的是純氫氣，燃料電池的排氣是水蒸氣，那么它對環(huán)境的影響可以忽略不計。雖然使用了烴類(lèi)的燃料，就會(huì )有二氧化碳的排放，但是即便這樣，使用燃料電池仍具有減輕碳排放的環(huán)境價(jià)值。

燃料電池類(lèi)型。燃料電池可以根據它們膜的類(lèi)型和操作溫度分成不同的類(lèi)型。燃料電池可分為：(1)質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC);(2)堿性燃料電池;(3)磷酸型燃料電池(PAFC);(4)熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC);(5)固體氧化物燃料電池(SOFC)。

質(zhì)子交換膜燃料電池。質(zhì)子交換膜燃料電池是燃料電池電動(dòng)汽車(chē)最適合的選擇。類(lèi)似于電解槽，燃料電池也有一個(gè)電效率和功率輸出的平衡。電效率在低負載時(shí)很高，且隨著(zhù)功率輸出的增加而降低。質(zhì)子交換膜燃料電池和堿性燃料電池的操作溫度比較低，在80℃左右，另外的燃料電池操作溫度就比較高，可以達到600℃(固體氧化物燃料電池)，這使得它們可以適用于熱電聯(lián)產(chǎn)系統中。

(三)氫燃料運輸與配送

氫燃料的廣泛應用，依賴(lài)完善的氫燃料運輸配送基礎設施，來(lái)保障氫能的高效使用。

加氫站。加氫站是燃料電池電動(dòng)汽車(chē)燃料供應鏈中一個(gè)至關(guān)重要的因素，提供盡可能多的加氫站是實(shí)現消費者利益的先決條件。加氫站的設置在很大程度上是由每日氫燃料的需求量、車(chē)載氫燃料的儲存方式，以及氫燃料的制造和運輸方式等決定的。確定一個(gè)加氫站大小是關(guān)鍵的一步，一個(gè)小的加氫站初始階段可能每天只需要50kg到100kg，但是在成熟以后的市場(chǎng)里，加氫站每天可能會(huì )需要2000kg氫燃料。加氫站的氫燃料可以由下面的兩種途徑來(lái)提供：(1)從一個(gè)集中生產(chǎn)氫的工廠(chǎng)運輸到加氫站;(2)在加氫站里用較小規模的電解槽和天然氣蒸汽重整生產(chǎn)氫氣。每種方法都各有優(yōu)點(diǎn)和不足：大規模、集中式制氫在大規模經(jīng)濟下盡量減少了制氫成本，但卻需要運輸氫燃料，這增加了使用氫的成本;在分散制氫、小規模制氫的情況下，減少了運輸和配送成本，但是卻增加了制氫的成本。因此，尋找最佳的網(wǎng)絡(luò )配置需要詳細分析并考慮多種因素，如制氫資源地理分布、現存基礎設施情況和加氫站預計氫燃料需求量等。

氫氣運輸和配送。氫氣的運輸和配送方式主要有三種：氣體管運輸、液化罐運輸和管道運輸(如表4)。在選擇氫氣的運輸方式時(shí)，需要綜合考慮的固定成本和可變成本。氣體管運輸投資成本最低，但由于輸送容量小，可變成本很高;與之相反的則是管道運輸，高投資成本增加了固定費用，但卻降低了可變成本。選擇運輸途徑時(shí)需要考慮很多因素，其中加氫站氫氣需求量和運輸配送距離是兩個(gè)最重要的因素。目前在管道運輸方式上已經(jīng)有相當豐富的經(jīng)驗，美國現有的氫氣管道系統已達2400公里，歐洲已經(jīng)接近1600公里。加氫站與氫燃料運輸配送技術(shù)之間的聯(lián)系是顯而易見(jiàn)的，對于小加氫站，可以采用氫氣氣體罐運輸或者現場(chǎng)制氫，而對于日用氫量大于500kg且沒(méi)有現場(chǎng)制氫的加氫站，液化運輸和管道運輸是最好選擇。因此，加氫站的設置決定了氫燃料運輸路徑的選擇。

(四)可再生能源集成

氫能高效轉化為電能。能否保障電網(wǎng)的供應可靠性是集成可再生能源的關(guān)鍵所在，這很大程度上取決于能源的儲存方式。用光伏、風(fēng)能和潮汐能等可再生能源來(lái)發(fā)電，可以解決困擾整個(gè)世界的能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題等。但是，可再生能源具有間歇性和分散性的特點(diǎn)，這對需要以最大限度保證電力供應可靠性的電網(wǎng)系統提出了全新的挑戰。對于長(cháng)期的大規模的儲能系統，儲存能源的能力是有限的，而且電解槽和燃料電池等技術(shù)組件非常昂貴，我們需要在低成本的前提下保證能源儲存系統的儲能效率。

地下儲氣庫。將生產(chǎn)的電能轉化為氫氣，再把液態(tài)氫注入地下空間而形成一個(gè)地下氫氣儲氣庫無(wú)疑是一個(gè)很好的選擇。地下儲氣庫具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)儲存量大，機動(dòng)性強，調峰范圍廣;(2)經(jīng)濟合理，雖然造價(jià)高，但是經(jīng)久耐用，使用年限長(cháng)達30到50年或更長(cháng);(3)安全系數大，安全性遠遠高于地面設施。表5顯示，針對不同的地下儲氣庫，在綜合考慮安全性、技術(shù)可行性、投資成本和運營(yíng)成本等指標時(shí)，地下巖溶儲氣庫是氫氣儲集的最好選擇。以氫氣為基礎的可再生能源整合系統，要基于多個(gè)變換步驟，導致在整個(gè)轉化鏈中能量有效利用率較低，只有20%-30%，并且轉化步驟越多，整體的效率越低，技術(shù)上還有很大的提高空間。

近期重點(diǎn)任務(wù)

為了促進(jìn)氫能和燃料電池技術(shù)的發(fā)展，下一步需要集中資源，促進(jìn)跨領(lǐng)域的合作，部署氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈，逐步完善相應的政策和監管框架。

(一)促進(jìn)氫能帶來(lái)的跨領(lǐng)域合作

發(fā)展氫燃料電池需要不同領(lǐng)域之間的合作，政府需要從以下幾個(gè)方面來(lái)推進(jìn)合作：

①、鼓勵提高燃油效率和降低溫室氣體排放的技術(shù)，建立包括碳定價(jià)、關(guān)稅、燃油經(jīng)濟性標準、可再生燃料標準等在內的一些穩定的政策和監管框架;

②、刺激氫能和燃料電池技術(shù)的投資和早期的市場(chǎng)部署，通過(guò)有效的政策支持來(lái)降低成本;

③、強化終端應用中關(guān)于安全性和氫能計量的國際規范和標準;

④、釋放公共和私人資金，加大氫燃料電池和電解制氫裝置的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，支持持續性的技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng )新，加強交叉領(lǐng)域的研究力度，例如新材料領(lǐng)域，有些關(guān)鍵性材料在改善氫燃料電池性能方面可以起到變革性的作用;

⑤、促進(jìn)國際間的項目合作，把資金投入到世界范圍內最有希望攻克技術(shù)難點(diǎn)的科研機構，從而保證科研資金的使用效率;

⑥、建立量化能源系統集成效益的模型，分析能源發(fā)展帶來(lái)的區域性影響，增進(jìn)不同能源系統之間的合作和相互理解。

(二)建立氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈

建立一個(gè)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)鏈，并且完善相應氫燃料的生產(chǎn)、配送和補給站等基礎設施，在全世界范圍內選擇合適的區域，建設至少500到1000個(gè)加氫站和一些跨國項目。通過(guò)這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和相應配套的運行情況，來(lái)判斷氫能源汽車(chē)的經(jīng)濟性和實(shí)用性。在具有氫燃料電池汽車(chē)技術(shù)研發(fā)基礎的歐洲、日本、韓國和美國部署方案，讓這些地區的國家政府參加制定緩解風(fēng)險策略，發(fā)展金融工具和創(chuàng )新的商業(yè)模式，完善燃料電池電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)推廣零售基礎設施。增加可以集成可再生能源的氫能源系統的數量，并且收集這些能源系統在現實(shí)條件下的性能數據，通過(guò)分析數據盡可能地降低成本和優(yōu)化系統效率。

(三)完善相應的政策和監管框架

氫能和燃料電池路線(xiàn)圖強調了制定相關(guān)政策時(shí)面臨的一些具體挑戰，這些挑戰主要包括道路交通運輸領(lǐng)域的碳排放限制、大量集成可再生能源的目標，以及低碳化、低成本的氫能和燃料電池生產(chǎn)技術(shù)等。迎接挑戰，需要有良好的政策方針來(lái)刺激技術(shù)解決方案之間的有效競爭，當然這些政策方針不應該局限于氫燃料電池。相關(guān)政策應該給具有發(fā)展前景的技術(shù)提供定向支持，朝著(zhù)降低成本和提高性能的方向發(fā)展，以便于早日實(shí)現市場(chǎng)化。

政府支持和保障。政府可以充當催化劑的角色來(lái)促進(jìn)氫能和燃料電池技術(shù)的發(fā)展，提供經(jīng)費支持氫能開(kāi)發(fā)示范基地建設，并制定相應的扶持政策。政府需要在能源利用和氣候等方面制定長(cháng)遠目標，并營(yíng)造穩定的發(fā)展環(huán)境，來(lái)保障各項能源發(fā)展和氣候指標的實(shí)現。

激活社會(huì )資本。調動(dòng)社會(huì )資本是氫能和燃料電池技術(shù)的大規模部署的先決條件。在過(guò)去的十年中，一些倡議聯(lián)盟和伙伴關(guān)系已經(jīng)建立，以協(xié)調利益相關(guān)者之間的行動(dòng)，并確保資金的順利流轉。例如，為加大氫能開(kāi)發(fā)和建設相關(guān)基礎設施，積極引進(jìn)燃料電池生產(chǎn)商、汽車(chē)制造商、電力供應商、運輸服務(wù)提供商等各個(gè)環(huán)節的企業(yè)，通過(guò)協(xié)調利益相關(guān)者之間的行為，來(lái)降低投資風(fēng)險。這些舉措最終成功與否將取決于其能否實(shí)現不同利益相關(guān)者的利益。在全球范圍內，近些年每年都有幾百億美元花在氫能和燃料電池技術(shù)以及相關(guān)的基礎設施建設上。

展望與建議

(一)展望

國際能源署希望通過(guò)限制CO2等溫室氣體的排放，來(lái)控制全球溫度上升不超過(guò)2℃。如果要在2050年實(shí)現這個(gè)雄心勃勃的目標，全球所有與能源相關(guān)領(lǐng)域的碳排放總量要降低到當前值的一半以下。其中，能源的生產(chǎn)和輸送環(huán)節，要完成減排任務(wù)總量的一半左右，而如此低碳的能源系統就必須依賴(lài)于在能源生產(chǎn)部分徹底減少碳排放量，其中關(guān)鍵是要部署風(fēng)能、生物質(zhì)能和水電等可再生能源的應用。要實(shí)現溫度升限2℃以?xún)鹊哪繕?，?050年可再生能源發(fā)電量要占到總發(fā)電量63%的比例。剩下約一半的減排任務(wù)就由交通、工業(yè)和建筑等重點(diǎn)應用領(lǐng)域來(lái)完成，需要在能源的終端應用上提高效率，利用低碳的氫能、生物質(zhì)能和其他可再生能源來(lái)代替傳統的化石能源。

(二)建議

針對氫能和燃料電池發(fā)展中的問(wèn)題，建議政府、工業(yè)、科研等部門(mén)和領(lǐng)域給予政策保障和技術(shù)支持。

政府部門(mén)。為實(shí)現長(cháng)期的氣候和節能減排目標，建立穩定的政策和監管框架，制定碳定價(jià)、燃料關(guān)稅或可再生燃料標準，在所有能源領(lǐng)域鼓勵使用高燃油效率和低排放技術(shù)。在現有的基礎上，強化道路交通領(lǐng)域的燃油經(jīng)濟性，并且限制CO2及其他污染物的排放。該報告對政府提出了以下具體建議：

①、以適當的經(jīng)濟政策來(lái)限制化石燃料汽車(chē)的數量，如綜合稅制系統、對排放CO2為主的機動(dòng)車(chē)征稅等;

②、加強政策框架建設，解決運輸部門(mén)的排放問(wèn)題;

③、建立市場(chǎng)框架，以適當的報酬來(lái)激勵能源存儲技術(shù)所提供的動(dòng)力系統服務(wù);

④、完善安全法規，解決在氫氣的運輸與配送、零售基礎設施以及氫計量標準之間的安全問(wèn)題;

⑤、支持部署氫能開(kāi)發(fā)示范基地，提高對氫能源關(guān)鍵技術(shù)的研究投入力度，比如電解制氫和燃料電池等;

⑥、解決潛在市場(chǎng)壁壘，例如原材料的供應等;(7)擴展宣傳和教育計劃，以提高民眾的認識。

工業(yè)領(lǐng)域。需要確定燃料電池和電解槽最低成本系統的設計和制造方法，延長(cháng)其使用壽命，減緩老化速度。通過(guò)證明燃料電池電動(dòng)汽車(chē)在道路上的實(shí)用性和整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)濟性，提高其使用率。根據不同地區的具體特征，因地制宜地加速發(fā)展基于化石燃料的氫生產(chǎn)工藝，并且做好生產(chǎn)過(guò)程中的CO2減排措施，早日形成成熟的商業(yè)體系。

科研領(lǐng)域。分析能源供應與需求情況，研究不同能源之間的聯(lián)系，研究基于氫能的可再生能源轉化系統。氫氣的生產(chǎn)方面，要盡可能地降低上游生產(chǎn)領(lǐng)域和配送領(lǐng)域的碳排放量，同時(shí)降低成本，提高資源的利用率。在氫氣的儲存方面，要獲得適用于地下儲氣庫區域的地質(zhì)構造數據。在氫能的使用端，要制定出相應的使用規范，以提高氫能使用的安全性和環(huán)保性。

同時(shí)，我們來(lái)看看英國在氫能源電池領(lǐng)域的發(fā)展路線(xiàn)：

英國氫能燃料電池發(fā)展路線(xiàn)圖

氫能可以給英國的能源系統帶來(lái)巨大的好處：家庭&公司供暖，驅動(dòng)汽車(chē)，平衡間歇性可再生能源。這份新的路線(xiàn)圖為氫能燃料電池在英國的能源結構中發(fā)揮重要的作用，提供了一份產(chǎn)業(yè)戰略。在制作這份路線(xiàn)圖的過(guò)程中，E4tech和Element Energy進(jìn)行了詳細的分析和一系列的研討會(huì )并和利益相關(guān)人進(jìn)行了雙邊會(huì )談。這使得我們可以制作出“迷你-線(xiàn)路圖”，并定位了11個(gè)詳細的部分，匯集到一個(gè)文件中并形成了以下四個(gè)主題：

在未來(lái)的低碳能源系統中，氫能是很重要的一個(gè)組成部分，通過(guò)能源網(wǎng)絡(luò )提供服務(wù)，可為低碳能源供應帶來(lái)很大的好處。燃氣管網(wǎng)可以變成氫能運輸，并提供低碳供暖。氫能可以通過(guò)滲透變成可再生電力。當跟碳捕捉和氫儲存結合的時(shí)候，氫氣產(chǎn)品會(huì )有較低的或是消極的溫室氣體排放。在大規模使用的能源系統中還沒(méi)有其它的能做到這些，所以建議的措施就是英國要為這些潛在的有利的方案做好準備。

氫能在交通中的應用，可幫助提升空氣質(zhì)量，有助于低碳經(jīng)濟。氫能在汽車(chē)方面的應用非常重要，同樣也可用在重型卡車(chē)中，負責日常的運輸。英國可以從大力發(fā)展大型公交車(chē)，卡車(chē)，大貨車(chē)甚至是船只中獲益，而且已經(jīng)有了顯著(zhù)的工業(yè)實(shí)力。主要行動(dòng)表現為支持英國企業(yè)生產(chǎn)汽車(chē)和相關(guān)元件，輔以動(dòng)作準備英國市場(chǎng)引入所有類(lèi)型的氫燃料汽車(chē)。

燃料電池CHP熱電聯(lián)產(chǎn)，提高了每日能源利用的效率。這個(gè)系統短期來(lái)看可以在天然氣中清潔的并高效的運營(yíng)，在生物質(zhì)氣體或是氫氣中可長(cháng)期運行。主要行動(dòng)表現為包括支持英國企業(yè)驗證和引進(jìn)小型的燃料電池CHP熱電聯(lián)產(chǎn)，通過(guò)規則創(chuàng )造一個(gè)公平的經(jīng)營(yíng)場(chǎng)地，大力發(fā)展商業(yè)模式并從燃料電池CHP熱電聯(lián)產(chǎn)中獲益。

燃料電池已經(jīng)使用的產(chǎn)品利用自身的優(yōu)勢可以帶來(lái)一些功能利益。便攜式移動(dòng)電源，便攜式燃料遠程電源，和無(wú)人機，在氫能和燃料電池技術(shù)商業(yè)化的過(guò)程中都起到了潛在的重要作用。主要行動(dòng)可為集中展示產(chǎn)品，向潛在的買(mǎi)家進(jìn)行宣傳，同時(shí)移除一些不必要屏障。

以下這個(gè)圖表顯示了在我們的能源系統中，氫能燃料電池是如何發(fā)展的。到2020年，我們仍然是集中擴展當下可用的技術(shù)，像是汽車(chē)，燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)，和便攜式移動(dòng)電源，和專(zhuān)業(yè)的燃料電池，同時(shí)計劃并準備讓氫能在能源系統中發(fā)揮更大的作用。在2020-2025年間增加的活動(dòng)，建設氫氣供應網(wǎng)絡(luò )，更大規模的利用氫能燃料電池汽車(chē)，通過(guò)氫的生產(chǎn)和使用給多個(gè)項目帶來(lái)地區性的收益。2025年后，氫能在供暖，交通和工業(yè)中已經(jīng)展開(kāi)大規模應用，并通過(guò)氣體網(wǎng)絡(luò )的轉換，和低碳氫的常規生產(chǎn),包括CCS。