但是，為什么氫能成為能源呢？將氫作為能源用于移動出行工具的方法有兩種——“氫能源發動機”和Honda專注發展的“燃料電池”。

什么是氫能源發動機

首先介紹一下氫能源發動機。發動機原本的工作原理是通過燃燒燃料產生熱量，然后從中獲取能量。氫能源發動機的基本工作原理與汽油發動機基本相同，只是使用的燃料為氫能源。因此，一些汽車制造商出于可以活用目前的內燃機技術和零部件的理由大力發展氫能源發動機。

常規氫能源發動機汽車的工作原理

由于化石燃料含碳，因此汽油發動機排放的是二氧化碳，而燃燒氫能源的氫能源發動機排放的主要是水。汽車在行駛過程中不會排放二氧化碳。

不過，對于氫能源發動機來說，也存在一項課題——由于是在吸入空氣的同時燃燒，所以空氣中的氮（N）和氧（O）結合后會排放氮氧化物（NOx）。

氮氧化物除了導致光化學煙霧和酸雨外，其導致全球變暖的潛能值也是二氧化碳的800倍，從全球變暖的觀點來看也存在課題。因此，在真正推廣氫能源發動機之前，還需要開發低氮氧化物的氫能源發動機。

什么是燃料電池（Fuel Cell）

接下來介紹一下燃料電池。燃料電池是指通過氫和氧的化學反應，產生“電能”的裝置。當水被電能分解后產生氫和氧，如果進行逆反應，氫和氧就會產生電能，這就是燃料電池的原理。

燃料電池的英文為Fuel Cell。許多汽車制造商提到的FCEV是指Fuel Cell Electric Vehicle，也就是燃料電池汽車。

常規燃料電池汽車的工作原理

燃料電池汽車（FCEV）是搭載燃料電池，一邊進行氫和氧的化學反應，一邊依靠電能行駛的汽車。因為沒有燃燒反應，所以自然不會產生二氧化碳，也不會像氫能源發動機那樣排放氮氧化物，排放的只有水。

燃料電池的化學反應產生的熱量也可以被充分利用，從而提高能量利用的效率。

除了是清潔能源外，燃料電池汽車還有很多優點，例如，能源效率高；只要有氫和氧就可以實現穩定供應；因為是通過化學反應發電，所以不會產生噪音；補充氫能源的充填速度快等。由于它的續航里程比電動車更長，因此它也是一種備受關注的中距離移動出行工具。

鑒于燃料電池的上述種種優勢，Honda也從20世紀90年代末開始了長達20年以上的燃料電池汽車和燃料電池的研發。

2016年發售的“CLARITY FUEL CELL”是將燃料電池系統收納在（前方的）引擎蓋內的燃料電池汽車，并且可以乘坐5名成年人。現在Honda也在追求燃料電池的小型化、模塊化、低成本化和高耐久性。

Honda將繼續與GM（通用汽車）進行燃料電池的開發和燃料電池汽車的研究，與此同時，Honda將以實現氫能源社會為目標，將在燃料電池汽車研發過程中誕生的具有多種優勢的燃料電池動力單元應用于包括乘用車在內的各種場景。

那么，燃料電池有哪些應用場景呢？其實，除了燃料電池汽車之外，燃料電池在各種場景下的表現也值得期待。

Honda也在探索乘用車之外的應用可能性，包括商用車、固定式電源和太空領域等。讓我們以Honda的舉措為例，探索未來的氫能源社會。

大型移動出行工具和在沒有電能的地方的遠距離移動

氫能源具有能量密度高于電能且易于長時間儲存和運輸的特點。

例如，純電動車的動力電池就很難用作商用車等大型移動出行工具的動力。空間比乘用車更大的大中型商用車可以安裝尺寸相對較大的燃料電池，因此是一個有望提前實現實用化的領域。

目前，Honda正在與五十鈴汽車公司合作，共同研究以燃料電池為動力的重型卡車。通過將五十鈴的重型卡車開發技術與Honda的燃料電池開發技術相結合，目標打造一款清潔、噪音小的新重型卡車。

Honda和五十鈴汽車公司共同開發的燃料電池重型卡車

運輸行業必須確保24小時不間斷運轉，因此減少運輸行業排放的二氧化碳，可以為碳中和做出很大貢獻。

燃料電池有望為長時間在海洋等沒有電能的地方移動的船舶等移動出行工具提供動力。未來，燃料電池或許可以讓電車在沒有電線的線路上行駛。

讓氫能源為家庭和辦公室提供電力

燃料電池不僅可以作為移動出行工具的動力，還可以為家庭和辦公室提供電力。

在日本被稱為家庭熱電聯供系統（ENE-FARM）的家用燃料電池，不僅制造電能，還可以利用燃料電池產生的熱量充當熱水器。它作為環保經濟的發電系統，已經實現了實用化。

Honda也開始致力于活用燃料電池為建筑供電。在2023年初，Honda將進行一項實證試驗——回收利用“CLARITY FUEL CELL”的燃料電池，用于Honda美國當地法人的數據中心的應急電源。

設置在Honda美國當地法人的數據中心中的燃料電池應急電源的實證試驗

即使發電廠因意外情況而停止供電，不同電源的燃料電池也不會停止供電。在過去，柴油發電是應急電源的主流，但可以預見的是，未來將被能夠提供清潔、高質量電力的燃料電池所取代。

除固定式電源外，Honda還在開發可以與儲氫罐一起攜帶的便攜式電源。隨著電源的便攜化，氫能源將能夠在更多的地方提供電力。

氫能源動力走向“太空”

Honda對氫能源的開發指向了一個意想不到的領域。那就是太空。剛才講到用電能分解水就會產生氫和氧。

Honda利用高壓水電解技術，與JAXA共同開發循環可再生能源系統，在月球表面產生呼吸用的氧氣和在月球活動所需的氫能源和電能。

未來，Honda的循環可再生能源系統或許將為月球生活提供支持。

利用Honda的高壓水電解技術的循環可再生能源系統

除了陸地、海洋、天空，Honda還希望在太空中“為所有人提供‘擴大生活可能性的喜悅’”。

此次的共同研究是一項利用積累的技術，將人類的生活范圍擴大到太空，并擴展人類的可能性的挑戰。循環可再生能源系統將在太空環境中打磨技術，并將成果反饋給地面，以便為地面的碳中和做出更大貢獻。

碳中和離不開氫能源的另一個原因

實現碳中和需要增加可再生能源的供應。然而，擺在我們面前的難題是太陽能、風力、水力等發電設備的不穩定性。白天和夏季會產生多余的能量，而夜晚和冬季則容易出現能量不足的情況。

為此我們需要利用氫能源。首先用多余的電能制造氫能源，并進行儲存和運輸。然后，在電能不足的時候利用燃料電池從氫能源中產生電能，并提供電能。

也就是說，氫能源有可能成為可再生能源不穩定性的一個解決方案。

至此本文已經介紹了氫能源和燃料電池的各種可能性。那么，如果全部能源都來源于氫能源，是不是就意味著能夠實現碳中和了呢？答案是沒有那么簡單的。

推廣氫能源所面臨的課題

雖然氫能源在作為能源使用時的確不會產生二氧化碳，但為了確定它是否“真正的環保”，我們還必須關注整個生命周期評估（LCA）。

燃料電池使用的氫能源經歷了怎樣的生產工藝？以用電能分解水提取氫和氧的“電解法”為例，當所用電能來自化石燃料時被稱為“灰氫”，而當電能來自太陽能發電和風力發電等可再生能源時則被稱為“綠氫”，它們對減少二氧化碳排放的貢獻度不同。

此外，還可以分解煤炭和天然氣來獲得氫能源。在這種情況下，雖然在氫能源的利用過程中不會產生二氧化碳，但在生產過程中會產生二氧化碳。

另一方面，還有一種氫能源可以將化石燃料分解成氫和二氧化碳，并在排入大氣之前通過回收二氧化碳使溫室效應降為零，這種氫能源叫做“藍氫”。

總之，真正意義上實現二氧化碳凈零排放的燃料電池僅限于使用來自可再生能源的電能生產的氫能源。

然而，為了在推廣氫能源的同時，減少二氧化碳排放，需要降低可再生能源產生氫能源的過程的成本。此外，還存在加氫站等基礎設施方面的課題。

要想實現真正的氫能源社會，還有許多障礙必須跨越。

為實現碳中和的多種措施

說到移動出行工具，可能有人會想“純電動車和燃料電池汽車哪個對環境更友好”。這取決于各自的車身和能源的生產工藝。它們的應用場景也不盡相同。

正因如此，Honda的答案是：我們“不做選擇”，我們“全都要”。

Honda提出了一個愿景：以來自可再生能源的電能為前提，同時通過電能、氫能源、碳的三大循環實現碳中和。

Honda目標通過“電能”“氫能源”“碳”的三大循環實現碳中和

在電能基礎設施完善的地方和移動電池能夠滿足需求的場景下，使用純電動車等電動化產品；在電能基礎設施不完善的地方，以及商用車和船只等大型移動出行工具的中距離移動過程中，使用氫能源驅動的燃料電池產品；在使用賽車和噴氣式飛機等大功率移動出行工具的場景下，使用替代燃料，例如使用氫能源制成的合成燃料、生物燃料等。

此外，我們還致力于研究和開發類似于“Honda DREAMO”的技術，該技術通過培養藻類來回收二氧化碳，以應對通過各種措施都難以避免的二氧化碳排放。

世界上不存在“能夠輕松實現碳中和”的特效藥。電能循環、氫能源循環和碳循環都需要努力采用多方面的措施來減少二氧化碳的排放。

氫能源是其中一個措施，也是很重要的主題。