氢能的开发构思最初来源于一本科幻小说

目前，全世界每年生产出约6000万吨氢气，其主要来自于天然气分离。这些氢气的能量含量几乎是荷兰总能耗的3倍。大约90％用于生产氨（主要用于生产肥料），甲醇和石油精炼。在欧洲，荷兰是仅次于德国的第二大氢气生产国，估计每年的产量约为100亿立方米。

氢能的前世今生 – 发展时间轴

776年氢气首先被英国科学家亨利·卡文迪什（Henry Cavendish）认定为一种独特的元素，因为锌金属与盐酸反应后产生氢气。在对伦敦皇家学会的一次示威中，卡文迪什对氢气产生了火花，产生了水。这一发现导致他后来发现水（H2O）由氢和氧组成。

1788年法国化学家Antoine Lavoisier以卡文迪什的发现为基础，赋予氢气名称，该名称来源于希腊语- “水”和“基因”，意思是“水”和“天生”。

1800年英国科学家William Nicholson和AnthonyCarlisle先生发现，向水中施加电流会产生氢气和氧气。该过程后来被称为“电解”。

1838年瑞士化学家Christian Friedrich Schoenbein发现燃料电池效应，结合氢气和氧气产生水和电流。

1845年英国科学家兼评委威廉格罗夫爵士通过制造“燃气电池”，在实践中证明了舍恩宾的发现。他因其成就获得了“燃料电池之父”的称号。

1874年英国作家儒勒·凡尔纳（JulesVerne）在他的小说“ 神秘岛 ”（The Mysterious Island）中预言性地研究了氢作为燃料的潜在用途。

1889年

20世纪20年代德国工程师鲁道夫·埃伦（Rudolf Erren）将卡车，公共汽车和潜艇的内燃机改装成使用氢气或氢气混合物。英国科学家和马克思主义作家JBSHaldane在他的论文“科学与未来”中提出了可再生氢的概念，他提出“在大风天气中会有电站将剩余电能用于将水电解分解成氧气和氢气。“

1937年从德国飞往美国的十次大西洋飞行成功后，兴登堡（一种充满氢气的飞船）在新泽西州莱克伍德降落时坠毁。坠机的谜团在1997年得到了解决。一项研究得出的结论是，爆炸不是由于氢气，而是与天气有关的静电放电，它点燃了飞艇的银色帆布外壳，经过处理后成为了固体火箭燃料的关键成分。

航空界最惨重的灾难之一：兴登堡号飞艇该系列是世界上体积最大的飞艇，于1937年在新泽西州爆炸，34秒内被烧毁

1958年美国成立了美国国家航空航天局（NASA）。美国宇航局的太空计划目前使用全球最具液态的氢气，主要用于火箭推进和燃料电池燃料。

1959年英国剑桥大学的Francis T. Bacon建造了第一个实用的氢-空气燃料电池。5千瓦（kW）系统为焊接机提供动力。他将他的燃料电池设计命名为“培根细胞”。当年晚些时候，Allis-Chalmers制造公司的工程师HarryKarl Ihrig展示了第一辆燃料电池汽车：一台20马力的拖拉机。基于FrancisT. Bacon设计的氢燃料电池已被用于为著名的阿波罗号航天器和随后的所有航天飞机任务中的宇航员产生船上电力，热量和水。

1970年电化学家John O'M. Bockris在密歇根州沃伦的通用汽车（GM）技术中心的讨论中创造了“氢经济”一词。

1973年石油输出国组织的石油禁运和由此产生的供应冲击表明廉价石油时代已经结束，世界需要替代燃料。开始用于传统商业应用的氢燃料电池的开发。

1974年国际能源署（IEA）成立，以应对全球石油市场的中断。IEA的活动包括氢能技术的研究和开发。

1988年苏联图波列夫设计局成功转换了一架载有164架TU-154的商用喷气式飞机，用于操作喷气式三缸液体氢气发动机之一。首航持续了21分钟。

1990年世界上第一座位于德国南部研发和测试设施Solar-Wasserstoff-Bayern的太阳能制氢工厂投入运营。

1994年戴姆勒奔驰在德国乌尔姆举行的新闻发布会上展示了其首款NECAR I（新电动车）燃料电池汽车。

1998年冰岛公布了一项计划，计划到2030年与戴姆勒-奔驰和巴拉德动力系统共同建立第一个氢经济项目。

1999年皇家荷兰/壳牌公司通过设立氢能业务分部致力于氢的未来。欧洲第一个加氢站在德国汉堡和慕尼黑开设。

2000年Ballard Power Systems在底特律车展上展示了世界上第一个用于汽车应用的生产就绪型PEM燃料电池。

2003年美国总统乔治·W·布什在他的2003年国情咨文中宣布了一项耗资12亿美元的氢燃料计划，旨在开发商业上可行的氢动力燃料电池技术，以便“今天出生的第一辆汽车可以拥有燃料电池。”

2004年美国能源部长宣布投入3.5亿美元用于氢研究和车辆示范项目。这笔拨款几乎占布什总统12亿美元用于研究氢和燃料电池技术的承诺的三分之一。资金包括30多个领导组织和通过竞争性审查程序选出的100多个合作伙伴。

2004年世界上第一艘燃料电池动力潜艇进行深水试验（德国海军）。

氢能驱动汽车 – 清洁而经济的新燃料的坎坷史

作为一种替代燃料，氢能已经不是第一次被视为未来潜在的能源载体。自20世纪70年代初的石油危机以来，该项目一直是荷兰和其他地方研究的主要课题。在21世纪的初期，氢能曾短暂的风靡能源圈。当时，氢能的发展重点是将其作为燃料电池汽车的燃料。这种当时萌生的新概念进一步催生了清洁而经济的电动汽车。然而，由于当时电池技术还未充分发展，人们又将注意力转移到燃料电池上，燃料电池在当时被认为具有更大的发展潜力。然而，受限于当时的技术条件，燃料电池的突破还为时尚早，其部分原因是内燃机技术仍然有待改进。

在21世纪初的燃料电池和氢气的关注浪潮中，荷兰一度是欧洲的领跑者之一：荷兰是第一个由燃料电池驱动的电动公交车的城市（阿姆斯特丹的CUTE项目）；荷兰拥有第一辆使用氢气的轻型卡车（HyTruck）；而第一艘完全以氢能为基础的运河游船（FuelCell Boat），也是在荷兰开发和建造；在阿默兰岛（island of Ameland），荷兰也进行了第一个氢能示范项目，高达20％的氢与家用天然气网络混合，对区域进行供能。

在全球范围内，对于氢能的发展重点主要集中在汽车燃料应用上，而由于荷兰缺乏本土的汽车制造商，氢和燃料电池领域的荷兰公司没有足够的能力来推动国家层面对其的重视而产生突破，因此这些项目都停滞在了发展的平台期。此外，氢能和天然气当时更多的被当作一种过渡燃料。所以在21世纪初，发展和应用氢能的肥沃土壤尚未显现。

关于氢能思考的新阶段

时至今日，氢能又一次迅速的进入大众视野。只是这一次，氢能的发展重点不仅限于汽车电池和运输应用，而是广泛的针对能源和工业生产的全方面供应。除此之外，由于各国不断地为降低温室气体排放而制定政策目标，这一行为也导致越来越多的人认识到，在可持续性方面，不仅仅是电力系统，燃料领域也面临着巨大挑战。所以，这一系列的综合因素导致了人们将目光逐渐转向氢能。同时，风能和太阳能的发展将会导致大规模的竞争性发电，这一发展所带来的潜在的新能源并网问题，导致目前我们在能源系统中迫切的寻找储能和可持续电能发展的可能性。而可持续电力与氢能相结合，为此提供了非常好的切入点。

因此，关于氢能发展的讨论范围已经进一步扩大，并且在不同行业中维度开始相互重叠，但在性质，规模，现有技术和所涉及的各个方面仍存在许多差异：

• 使用氢能作为天然气的无碳替代品，用于工业和建筑环境中的热生产，并且可以作为燃料电池驱动电动汽车，或作为运输行业的新燃料。
• 在新的可持续工艺中使用氢气进行化学产品和材料，合成燃料以及钢铁的低碳生产。
• 使用氢能作为储存或整合太阳能光伏和风电场电能的媒介，以便在太阳能和风能供应有限的情况下使用进行调峰调频。
• 在电力市场上提供辅助服务以保持电网稳定，使用氢能作为可持续电力的运输媒介，可用于解决所需的加固和电力基础设施扩建方面的挑战。

参考文献：

[1] Jörg Gigler, Marcel Weeda, Outlines of a HydrogenRoadmap, 2018

[2] James Jonas,THE HISTORY OF HYDROGEN, 2009

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