The world's first hydrogen-powered train has started running in Germany
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來源：i能源
在去碳的道路上，德國一直試圖保持領先位置，因而氫能成為德國政府和業界，倚重的未來能源形式之一。
近些年來，德國從研發機構，到企業圍繞氫能的開發和應用，進行了更多的嘗試和探索，透過示範項目，加快氫能製造和利用商業化的步伐。
去年9月，世界上第一輛氫動力列車，在德國北部100公里長的軌道上運行。雖然比現有的柴油機車昂貴，但新的零排放發動機，對環境更加友善。
氫列車配備了燃料電池，透過氫和氧的結合發電，這一過程只排放蒸汽和水，而不是有害的二氧化碳。多餘的能量儲存在火車上的鋰離子電池中。這列名為 Coradia iLint 的列車，僅用一箱氫氣就能行駛1000公里。
在成功運行第一趟列車後，列車製造商阿爾斯，計劃在 2021 年之前，向下薩克森州提供 14 台氫動力列車。
除了氫動力列車，德國在發展氫能基礎設施方面，也不遺餘力。據 H2stations.org 對外公佈的數據顯示，截至2018年底，德國擁有60座加氫站。2018年，全球共計新增 48 座加氫站投入營運，其中德國增長最多，達 17 個公共加氫站。
過去以來，雖然德國在能源轉型方面，取得了巨大的成功，可再生能源比例不斷提高，而在國際社會中，近些年來遞增的碳排放一直受到詬病，氫能的開發和利用，也就成為了近些年來德國能源工業，以及交通領域研發的重點方向之一。
政府扶持
德國政府以及產業界，對於氫能和燃料電池的扶持，始於 2006年。彼時，德國政府和產業資本，為了積極推動氫能基礎設施的發展和建設，牽頭成立了國家全資公司（NOWGmbH），以支持氫能經濟的初期發展。該公司的管理層，由德國聯通署、建築，與城市發展部等五個部門組成。
為推動氫能發展項目的實施，NOW 啓動了「國家氫和氫燃料電池技術創新計劃（NIP）」。透過NIP計劃，共募集 14 億歐元的專項資金，用於 2007－2016 年的氫能項目開發。募集資金中的 7 億歐元，由德國政府出資，扶持 750 個相關項目。剩餘資金，則按項目合作制度，由產業成員提供。
在第一階段扶持計劃實施之後，NIP 計劃宏觀層面上，使德國氫能，和燃料電池工業的增值產業鏈得到加強，德國在燃料電池的供應，和製造方面排名全球第三（位於日本和美國之後）。除此之外，NIP項目也極大地推動了氫能和燃料電池市場在德國的發展。據統計，2006－2016 年間獲得 NIP 支持的公司銷售額增加了 3 倍。
在汽車行業，汽車巨頭戴姆勒和寶馬，也加大了對燃料電池汽車研發的投入，加快批量生產的步伐。隨著電氣自動化和互聯驅動技術發展，汽車行業面臨著自汽車發明以來，最大的機動性革命，燃料電池是這一發展的關鍵技術。
為此，聯邦政府批准了，支持氫和燃料電池技術的第二階段計劃（NIP2）。現階段主要注重於，解決市場開拓的問題，建立相應的基礎設施，為未來在氫氣生產、運輸、住宅能源供應、工業應用、燃料電池特殊應用等，各個領域中的基礎，持續提供政策經濟上的支持。
從2016年到2019年，該計劃提供近 2.5 億歐元，來支持該領域的創新，預計 2016－2026 年，共提供 14 億歐元左右的公共扶持資金的資助。
商業化探索
對於下一階段氫能商業化的探索，德國進行的是一場自上而下的活動。政府對於研發的扶持，激發了下游市場的活力。近些年來，特別是圍繞大城市基礎設施的佈局，對於氫能的應用嘗試也愈加廣泛，除了傳統的大公司，也出現了眾多小型的新創公司。
產業聯盟，是其推動氫能發展的商業化力量之一。由 AirLiquide、戴姆勒、林德集團、OMV、殼牌和道達爾，六家氫能產業的龍頭企業，結成了H2Mobility聯盟，以社會產業資本的身份，一同支持德國氫能產業發展。
寶馬提議成立了AutoStack－Industrie聯盟，該聯盟旨在為德國，及歐洲其他燃料電池供應商，提供技術經濟方法的支持，該聯盟吸引到包括戴姆勒、福斯集團、福特、Greenerity、NuCellSys、優美科等在內的眾多企業加入。
除了大公司研發，新創公司的加入，也給氫能商業化應用，添加了更多的可能性。
據報導，幾乎所有的全球氫氣（96％），都是透過蒸汽重整甲烷（CH4）生產的，但是過程最終產生二氧化碳。為了實現可持續發展，這種生產方法需要採用碳捕獲和儲存，CCS技術本身也不夠成熟，需要進一步開發。
可再生能源電解水制氫，能避免碳排放的問題。然而，使用這種方法生產的氫氣量，取決於可再生能源的電力成本和可用性。目前這一技術，佔全球總容量制氫比例有限，並且成本高昂。大多數行業專家預計，電解能力的顯著提高，將在未來 10 年內，將成本降低約 70％。
然而，綠色氫氣成本的最關鍵因素，是電解過程中，使用的綠色電力的價格。英國皇家學會的一份報告顯示，電解可能更適合移動交通和離網部分，而不是大規模集中制氫。
不久前，殼牌、西門子和TenneT公司，聯合呼籲德國政府，加速利用海上風電制氫的技術研究，並建議考慮開展海上風電制氫項目招標。
風電制氫和其他制氫路線一樣，如何使得制氫成本降低，是氫能商業化應用的主要障礙之一。
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Sunfire 是德國一家，正在研發固體氧化物電解池（SOEC技術）的新創公司，並希望將其大規模商業化。該公司正在研發生產可再生合成燃料的解決方案，並為不同的行業應用提供能源系統解決方案。
該公司稱，利用Sunfire的模塊化電解槽集成到鋼廠的生產過程中，可增加至兆瓦級。可逆雙模系統，可用電解槽生產 80％ 綠色氫氣，也可作為燃料電池，系統產生的熱量，可反饋到鋼廠，用於穩定電網的電力。
除了產業鏈前段制氫，氫的運輸和儲存，也是德國一些新創公司的研發重心。政府在前期氫能基礎設施方面的投入，給他們提供了更多可以試驗的應用場景，比如固態儲氫，天氣管網中制氫、儲氫等。
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