气候保护

德国可再生能源供暖创新纪录

根据德国联邦统计局的数据，2019年竣工的所有新建住宅建筑中，超过三分之二（67.2%）的建筑全部或部分供暖系统使用可再生能源。这是一个新的纪录。

与此同时，在德国新建的10.8万栋住宅建筑中，近一半（47.7%）的主要能源供应是可再生能源。

在德国，选择天然气作为住宅和公寓主要供暖系统的房屋建筑商占比长期以来不断减少，上述变化也是天然气作为供暖系统使用率减少的一部分。2019年，地源热泵或空气源热泵首次超过天然气，成为新建成住宅楼中最常安装的主要供暖系统。

此外，根据德国联邦能源与水经济协会（BDEW）的统计，2009年至2019年间，接入区域供暖系统的新住宅建筑——主要在分布着大量多户型公寓小区的城市，获得施工许可的比例大约翻了一倍，达将近27%。

“这是个好消息，”德国联邦外贸与投资署的能效专家罗伯·康普顿（Rob Compton）说。“在德国，新建建筑可再生能源供暖的比例仍需进一步提高，在已建成建筑中更是如此。政府已经在大力推动这一方向的发展。在新建住宅领域，我们已经看到主要能源从燃气明显转变为热泵，在城市地区则是转变为区域供暖。对于外国企业来说，这是一个切入点。”

2020年也被证明是可再生能源在电力行业创下纪录的一年。7月2日，德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）宣布，今年上半年德国公共净发电量中，55.7%来自可再生能源，创下历史最高水平。

研究显示无碳化市场巨大

波士顿咨询集团（Boston Consulting Group）和德国机械设备制造业联合会（VDMA）进行的一项题为“绿色技术为机械制造商创造绿色商机”（For Machinery Makers, Green Tech Creates Green Business）的研究显示，这是2050年之前无碳化市场的价值为每年3000亿欧元。

该研究考察了14个行业的温室气体排放，以及哪些先进技术可用于减少排放。研究发现，绿色技术，特别是氢气，可以减少90%的温室气体排放。

“机械制造商有能力研发和提供更多的绿色技术，”德国机械设备制造业联合会副总经理哈特穆特·劳恩（Hartmut Rauen）在其网站上表示。“最重要的是以全球市场的视角来创造最大的潜在效益。”

“氢经济的潜力特别巨大，例如在钢铁生产以及工业规模的燃料电池制造、电解及液化流程中，都提供许多将绿色技术与积极的环境因素结合起来的机会，”波士顿咨询集团合伙人兼该研究的作者马库斯·洛伦兹（Markus Lorenz）解释称。

阳光充足的四月——德国创下太阳能纪录

对于德国来说，这个春天异常的晴朗，在冠状病毒封锁期间，这是一件给人们打起精神的好事，但还不止于此。4月份约294小时的日照，还让德国创造了光伏发电的新纪录。

德国联邦统计局称，当月电网从太阳能获得的电量占17.2%（即6.22太瓦时），创下历史最高纪录。风力发电量占比24.2%（8.77太瓦时），而可再生能源占总发电量的55.6%。

但这仍有许多扩展空间。联邦统计局表示，2018年，太阳能只是2.9%家庭的供能来源。2019年仅有10%的新建筑将太阳能作为主要能量来源。然而在去年，四栋新建筑中就有一栋是由太阳能提供热水的。

清洁空气的人工智能

“Hawa Dawa”在多种语言中的意思是“纯净空气”——对于一家衍生自慕尼黑工业大学，且致力于治理空气污染的多元文化公司来说，这个名字再合适不过了。

该公司在其模型中使用欧洲空间局（ESA）和美国国家航天航空局（NASA）的卫星数据，采用人工智能来计算空气质量。

“我们使用的基于人工智能的校准算法考虑到了污染物的交叉灵敏度，以及温度、相对湿度和气压的影响，以排除数据中的环境因素，”Hawa Dawa联合创始人伊冯·鲁什（Yvonne Rusche）在大学网站上解释道。

Hawa Dawa的联合创始人卡里姆·塔拉夫（Karim Tarraf）在开罗长大，在那里，空气污染是一个严重的问题。他的父母都是呼吸医学专家，哥哥则患有哮喘病。

德国初创企业监测机构（German Start-Up Monitor）的数据显示，在培养初创企业方面，慕尼黑工业大学在德国高等教育机构中排名第一。

氢能

德国的目标是跻身氢能源行业之首

德国执政内阁已通过了一项计划，旨在大规模增加国内外“绿色氢能”能源产量。

“借助这个氢能战略，我们成功地将各种举措首次联系到具体的目标，并为实现这些目标投入数十亿资金，”德国联邦经济事务和能源部部长彼得·阿尔特迈尔（Peter Altmaier）6月10日周三在柏林举行的新闻发布会上说道。

德国联邦外贸与投资署能源专家海科·史陶比兹（Heiko Staubitz）列举了氢能的主要优势：1）它将不同的领域结合起来；2）它可以几乎无损耗地储存在现有的天然气管道网中（电改气）；3）它可以远距离运输，例如通过船只运输；4）它可以转化为机动车的燃料（电改燃）。

70亿欧元将用于大幅提高德国陆地和近海可再生能源工厂生产绿色氢能的能力，并将其推向市场。目标是到2030年达到50亿瓦特的电解能力，到2040年达到100亿瓦特。德国联邦教育和研究部部长安雅·卡列切克（Anja Karliczek）强调了氢的生态价值，称其为“能源领域和避免二氧化碳排放的核心问题”。

“我想让德国成为一个氢能共和国，”卡列切克在新闻发布会上补充道。

尽管如此，即使一切按计划进行，德国未来也需进口大量氢。为此，德国又拨款20亿帮助摩洛哥等欧盟以外的国家建立产氢设施。

“如果没有非洲的太阳能发电能力，我们将无法实现我们的目标”，德国联邦经济合作与发展部部长盖德·穆勒（Gerd Müller）说。

德国工业界代表对政府的该项战略表示欢迎。

“到2050年实现气候中和目标的唯一途径是具有价格竞争力的国产和进口氢，”德国工业协会（BDI）副负责人霍尔格·洛希（Holger Lösch）在一份声明中说到。“氢能战略为能源转型、工业政策和气候政策更紧密的联系铺平了道路。”

该战略的一部分是增加氢动力重型运输汽车的加氢站数量。

“与乘用车一样，多功能车也成为了重点发展部分，我们对此表示欢迎。”柏林氢动力公司H2 mobility在一份声明中表示。“加氢站的基础网络将在未来几个月内扩大到100个。到2021年，在多功能车需求预期和公共加油站有意义的发展网络的地方将开设更多的加油站。”到2021年，将在预期有多功能汽车需求的地方，以及对发展加氢站网络有意义的地方开设更多加氢站。

海科·史陶比兹认为，外国企业有充分理由去参与德国能源领域的这一发展。

“2030年达到50亿瓦特、2040年达到100亿瓦特的目标将为企业创造一个市场。在这个市场里，企业可以在工业层面思考和投资”，史陶比兹说。“除了德国的大企业，第一批外国企业也已经入驻。”

西门子：“氢能是无碳能源供应的未来”  

《时事通讯》有机会向西门子能源新能源业务的首席执行官阿明•施耐特勒（Armin Schnettler）提出一些关于氢能的问题，他认为氢能在德国和其他地方的前景是光明的。

德国政府的氢能战略有多重要，欧盟制定的目标是否会对其起到支持作用？促进氢规模化的计划是否足够呢？

氢能是无碳能源供应的未来，西门子能源希望成为全球无碳能源系统的推动力量。通过实施国家氢能战略，德国政府为新时期的能源和气候政策奠定了正确的基础。从长远来看，严格地落实这些计划将强化德国作为创新地点的地位。目前重点应该是基于这一战略的具体项目。欧洲氢能战略也瞄准了正确的目标，也就是建立一个新的有竞争力的产业，为欧洲和全球市场服务、创造和保有就业岗位、并有可能实现气候中立。我们现在需要为可持续发展的氢气市场创造条件，并提出融资计划，以帮助其迅速扩大规模。

蒂森克虏伯宣布正在扩大其产能。西门子是否也有类似的计划？

目前，我们在该领域拥有10兆瓦的设施，还正在开发一个超过100兆瓦的设施。我们正在将产能扩大到千兆瓦领域。

西门子能源独立的计划对西门子的氢能项目的影响大吗？您能否为我们预测一下？

作为一家独立的公司，西门子能源可以更专注、也能更好地适应能源领域的转型，长远来说将更成功。氢能是西门子能源战略的主要支柱之一。世界经济的无碳化是当今最大的挑战之一。关键在于不断扩大可再生能源的规模，并将其纳入既有的工业、能源和交通基础设施。西门子能源已经在利用PEM电解法从可再生资源中生产“绿色氢能”。这对德国向清洁能源转型来说是一个重要贡献。

除了制氢以外，西门子还涉足氢行业的其他领域。你们的重点是什么？

我们认为电解是一项关键技术。凭借着我们的PEM（质子交换膜）技术，我们在该领域处于领先地位。西门子在电转气和电转液过程中的许多领域都很活跃，从电解用可再生电力的生产、转化和使用，到这些过程中的气体流压缩以及仪器和控制装置的使用。碳捕捉技术也是我们公司延伸价值链的一部分。另一个基础是我们的氢燃料燃气轮机，我们用它将氢重新转化为电力。另外，我们还有为复杂的发电或加工工业设施找到完整解决方案的整体专业知识，以及我们在数字化方面的优势，这对效率和成本都有积极影响，特别是应用于不稳定的太阳能和风能。

您认为哪些领域特别具有发展潜力？

向可持续和生态的能源供应过渡需要大量的投资，这对西门子能源来说是一个巨大的机遇，例如在“新能源业务”领域。未来，氢气可能取代碳氢化合物作为能源载体。我们需要利用这一潜力。

对于Mireo氢动力列车，您有什么国内和国际目标？

我们新的区域列车项目Mireo是为了可持续和灵活使用而开发的，因此它注定要用于测试替代的驱动装置。这是西门子交通公司新驱动概念的基础，可能将取代柴油火车引擎。西门子交通与加拿大燃料电池开发商巴拉德动力系统公司（Ballard Power Systems）合作，正在为Mireo Plus H列车开发燃料电池驱动装置。该新型氢燃料电池的寿命预计为普通电池的3倍，功率密度提高50%，效率系数提高5%。我们的研究合作伙伴是亚琛工业大学（Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen , RWTH），该项目从德国联邦交通和数字基础设施部（BMVI） 获得近1200万欧元的资金，作为《国家氢能和燃料电池技术创新计划》（National Hydrogen and Fuel-Cell Technology Innovation Program）的一部分。该计划由德国国家氢能与燃料电池技术组织（National Organization of Hydrogen and Fuel-Cell Technology，NOW）管理。我们合作的目标是为Mireo研发带有燃料电池的模块化驱动系统，然后将其整合到其他汽车里。我们计划在2021年开展我们的氢燃料电池研发，预计可以通过两节或者三节列车实现600至900公里的里程。燃料电池列车在设计上与电力驱动列车性能相同，不会给当地造成二氧化碳排放。并且由于其部件使用寿命更长，因此维护成本较低。目标是这种列车能在以前的柴油火车线路、风能和化学行业所在区域，且容易获得氢气的地区投入使用。

在电解氢的价值创造链上，您认为哪里存在空缺？

单靠德国扩大可再生能源的规模还不足以满足电解制氢的需求。我们需要获得潜在的国际合作伙伴，为制氢提供额外的可再生电力。

在如今的能源系统中，我们看到了各种能源价值创造链是平行的。例如，电力系统和天然气网络到目前为止都是彼此独立规划、扩展和运行的。但要实现功能、技术和经济上高效的氢经济，我们仍需要一个智能化的整体系统。理想情况下，电力和燃气行业的专家将汇聚一堂，建立战略伙伴关系，并就联合项目进行合作，为客户开发最佳系统。

在绿色氢能价值链的下游领域，大规模的氢储存和运输以及进一步向甲醇、氨等绿色能源载体转化方面仍存在差距。目前全国范围内还没有储存和分配氢气的基础设施。除了可能将氢气储存在洞穴中，还可以利用现有的国家天然气网络。转化为氨或甲醇的氢气可通过船舶进行运输。未来几年将揭晓这个价值链到底是什么样的。

工业氢燃料生产

挪威的国际行业协会e-fuel准备建设一个工业规模化生产绿色氢燃料的工厂，协会成员包括德累斯顿公司Sunfire。

“我们正结束试验阶段，并首次进入商业阶段，”Sunfire首席执行官卡尔·伯宁豪森（Carl Berninghausen）告诉德国《商报》（Handelsblatt）。“我们必须证明这是可行的，经济上也是可行的。然后其他人就会效仿我们。”

该生产工厂将设立在挪威，因为该国有能力生产制造绿色氢燃料所需的可再生电力。挪威 e-fuel的目标是在2023年开始生产1000万升氢气，到2025年将产量提高到1亿升。

德国联邦政府近日宣布了一项90亿欧元的氢能发展计划。目前已有多家德国公司参与开发氢能技术。钢铁巨头蒂森克虏伯（Thyssen Krupp）公司，正与能源公司RWE合作开发工业级别的电解槽，以不断减少钢铁生产中的二氧化碳排放。

氢动力列车的燃料补给站

德国正在建造世界上首个客运列车氢燃料补给站。该补给站位于北部城镇布雷默弗德（Bremervörde），于9月动工[TW1] 。

天然气和工程公司林德（Linde）正在为下萨克森州（Lower Saxony）交通管理局建造该站。该站每天将有1600公斤的氢气容量，是名义上世界上最大的储气站之一。该站计划于2022年初完工。

由制造商阿尔斯通（Alstom）制造的14辆氢动力列车将每天在该站加氢。这使它们在零碳排放的情况下将能够行驶1000公里。

约格·尼古塔（Jörg Nikutta）在奠基仪式上说：“布雷默弗德氢气燃料站的建设将为我们的零排放氢动力列车在威悉河（Weser）和易北河（Elbe）周边的铁路网持续运营奠定基础。”

该项目得到了德国联邦交通和数字化基础设施部以及氢推广机构NOW的支持。

氢能源公交车

德国东部城市科特布斯（Cottbus）希望其公交车队能够实现二氧化碳中和。为实现这一目标，该市55辆公交车中的部分车辆必须由可再生电力生产的“绿色氢能”运行。为此，科特布斯已经与电力公司Lausitz Energie Kraftwerke AG（LEAG）签署了意向协议。

该项目需要建设一个将绿色电力转化为氢能的电解设施，并在卢萨蒂亚（Lusatia）地区建立首个加氢站。项目开发者希望该项目能刺激其他当地企业和政府机构为其公交车采用燃料电池技术。

“我们希望与项目相关的价值创造能尽可能多地留在该地区，”LEAG电厂设备经理托马斯·霍廷格（Thomas Hörtinger）在公司网站称道。“在当地制造和储存氢，并且在当地将其作为燃料使用，这是具有经济意义的。因为这样不需要任何漫长的运输。”

创新氢气罐

随着德国政府大规模推动氢气成为未来的能源载体，研究人员和工程师们正努力进行技术改进，使这项技术更加高效。

例如，德累斯顿工业大学轻量化工程和聚合物技术研究所（The Institute for Lightweight Engineering and Plastics Technology，ILK）正在研发一种新型热塑性纤维复合材料储氢罐，采用将储氢管叠加的设计

这种编织技术有望降低燃料电池汽车中储氢罐的生产成本，使之与电池驱动的电动汽车相比更具竞争力。热塑性半成品部件的使用也将使储罐更具可回收性。

该研究所正与汽车制造商宝马合作开展这项计划，该计划是德国联邦经济事务和能源部支持一个大型项目中的一部分，旨在减少德国道路的排放。

电动交通

德国加大国内电池生产

德国政府正投资超过15亿欧元用于电池的研究和生产——这是德国计划向清洁能源和绿色交通过渡的关键因素。

行业内的主要企业纷纷加入这一倡议。6月30日星期二，德国联邦经济事务和能源部部长彼得·阿尔特迈尔将政府价值3亿欧元的第一笔拨款正式授予电池公司Varta。

 “建立创新和可持续的电池生产在德国是一个高度优先事项”，阿尔特迈尔表示。“在我们的能源和交通转型期间保持竞争力，创造新的就业机会并确保行业繁荣是必要的。如今，我们已经往国内大规模生产汽车及工业电池领域迈出了一大步。”

该计划是欧盟IPCEI，即“欧洲共同利益重大项目”（Important Project of Common European Interest）的一部分。另外四家在德国有电池项目的公司也将获得资助，分别是巴斯夫、宝马集团、欧宝和Umicore。

欧洲电池产业联盟（The European Battery Alliance）认为，到2020年中期，欧洲制造的电池的市场价值可高达2500亿欧元。而德国联邦经济部表示，锂离子电池约占电动汽车价值创造的40%。

政府的目标是，让政府资助的项目在2022年开始制造电池，最迟在21世纪20年代中期进入工业规模化生产。

德国联邦外贸与投资署（GTAI）汽车专家斯特凡·迪·比通托（Stefan Di Bitonto）解释说，不在国外而在国内生产电池已经是一种趋势。

 “很明显，现在电池制造商正在向客户群靠拢”，迪·比通托说。“德国是欧洲汽车工业的中心，我们看到德国各个州的制造商在这一领域的投资量有所增加：其中最突出的是图林根州的宁德时代（CATL）、下萨克森州的Northvolt、萨克森·安哈尔特州的孚能科技（Farasis）以及勃兰登堡州最近加大投资的特斯拉（Tesla）。”

德国的目标是，到2030年，全国道路上将有700万至1000万辆电动汽车。另外，购买新电动汽车和混合动力汽车的消费者可获得最高9000欧元的政府补贴激励。这将为外国公司的驻德子公司也带来商机。

 “通过向德国扩张，活跃在这个领域价值链的公司可以从这一发展中获利，并参与到一场革命性的变革中去，从而影响未来的事物，并在未来的交通出行占据有利的定位。”迪·比通托说道。

萨克森州的电池

德国东部的萨克森州科学部已拨款500万欧元，帮助建立一个新的储能研究网络。该“萨克森电池“（Sax-Batt）项目由弗劳恩霍夫陶瓷技术和系统研究所（Frauenhofer Ceramics Institute IKTS）领导，包括德累斯顿（Dresden）的一条试验生产线和弗赖贝格（Freiberg）的一个废旧电池自动化再利用设施。

这一项目是将萨克森州打造成电池工业热门地点举措的一部分。该州最大的电池生产商是位于卡门茨（Kamenz）的戴姆勒子公司Accomotive，德累斯顿工业大学（Technical University of Dresden）和其他机构的科学家正进行着电池相关研究。

试验生产线将专注于无液体电解质的固态电池。这种电池被认为比传统的锂离子电池更可靠，可能会更加耐用。

电池创新与技术中心开放

2020年7月10日，占地5000平方米的电池创新与技术中心（BITC）开放，该中心位于德国东部图林根州的Erfurter Kreuz工业园区。该中心将成为弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所（Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems）的所在地。

图林根州为中心提供了1350万欧元的资金。该中心将用于开发电池和电池模块集成化、数字化生产和质量保证的解决方案，将包括陶瓷材料、最先进的传感器技术以及无损检测方法。

项目实施之际，全球电动汽车锂离子电池、储能和电池管理系统开发的市场领导者宁德时代正在该地区建设其首个欧洲工厂。工厂计划于2022年竣工。

“十合一”电动车

很多机动车都试图以其灵活性来吸引客户，但新兴德国汽车制造商Electric Brands却大大提升了标准。

该公司的eBussy是一款小型模块化电动汽车，可以重新组装成不下十种不同形状和尺寸的皮卡、露营车和厢式货车。此外，该车的转向柱可以来回滑动，实现左右两侧驾驶。

该公司的目标是在2021年第三季度开始在德国批量生产3万辆汽车。公司表示，其在德国已经有80家零售商。

标准车型的电池容量为10千瓦时，最大续航里程为200公里，而升级后的电池为30千瓦时，续航里程为600公里。车辆所需动力不多，这可能得益于该车仅450至600公斤的重量。

尽管eBussy可能速度不算快，里程也不长，但它的确价格实惠。Electric Brands表示，基本款车型的起价为15800欧元，最昂贵的“越野露营车”（Offroad Camper）版本售价则为28800欧元。

空中客车的空中出租车

欧洲飞机制造商空客（Airbus）已经开始在巴伐利亚州城市因戈尔施塔特（Ingolstadt）外开始大规模测试飞行出租车。

所谓的“城市空客”（CityAirbus）是在空客位于多瑙沃特（Donauwörth）的直升机工厂制造，并初步测试的。它的8个旋翼由电力驱动，可以垂直起飞和降落。它的设计是为了在没有飞行员的情况下进行固定路线的短途飞行，如机场到市中心。它最多可以容纳四名乘客。

空客向当地电台表示，“CityAirbus”将在这十年的后半期开始运营。这是德国南部地区进行中的几个空中出租车项目之一。这些项目的相关公司包括慕尼黑著名的初创公司Lilium以及来自卡尔斯鲁尔的Volocopter。Volocopter由戴姆勒、英特尔和德铁信可（DB Schenker）支持，正在生产超轻型直升机和高有效载荷的无人机。