幾十年來(lái)，從自然界中尋找最豐富的物質(zhì)并將其轉化為“高效能源”一直是所有熱衷于可再生能源科學(xué)家的一個(gè)夢(mèng)想。而在石油危機、氣候變化和原油價(jià)格波動(dòng)的影響下，關(guān)于“氫能”的研究一直在起伏。在全球加強減碳承諾與合作的背景下，“氫能利用”為包括中國在內的許多國家提供了新的方向。

根據氫能委員會(huì )（Hydrogen Council）去年2月份發(fā)布的一份報告，30多個(gè)國家已經(jīng)制定了氫能路線(xiàn)圖，并在整個(gè)價(jià)值鏈中宣布了228個(gè)大型氫能項目。該委員會(huì )預計，到 2050 年，氫能將滿(mǎn)足全球能源總需求的18%，并創(chuàng )造一個(gè)價(jià)值約2.5萬(wàn)億美元的市場(chǎng)，提供超過(guò)3000萬(wàn)人的就業(yè)機會(huì )!

什么是“氫”？

氫是一種清潔且具有潛在可再生性的清潔能源，它是自然界中最常見(jiàn)的元素。據估計，它構成了宇宙質(zhì)量的75%。除空氣中所含的物質(zhì)外，它主要以化合物的形式儲存在水中。氫是所有元素中重量最輕的。它可以以氣體、液體或固體金屬氫化物的形式出現，可以適應不同的儲存和運輸需求，適應各種應用環(huán)境。

在不從化石燃料中提取氫氣的情況下，大規模生產(chǎn)氫氣的最成熟方法是水電解，利用電將水分子分解成氧氣和氫氣，電解可以很容易地將氫從水分子中分離出來(lái)，并將其以氣態(tài)形式儲存起來(lái)，用作能源。但氫氣從水中的氧氣和甲烷中“分離”將消耗大量電力，而電力大部分都是用傳統的不可再生能源如煤、天然氣和石油生產(chǎn)的。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是，在生產(chǎn)清潔能源過(guò)程中，我們不可避免地“污染了環(huán)境”（二氧化碳排放）。就像人們一邊大肆砍伐樹(shù)木，一邊又在用木漿制作而成的紙上面寫(xiě)著(zhù)“保護環(huán)境，禁止砍伐樹(shù)木”。

幸運的是，科學(xué)們已經(jīng)找到了一種無(wú)污染就可“制氫”的方法，使用太陽(yáng)能、風(fēng)能，尤其是海浪能。海洋能源的使用為制氫創(chuàng )造了一種“循環(huán)經(jīng)濟”，從幾乎取之不盡的海水中，利用波浪和潮汐運動(dòng)提供的能量提取氫氣。

中國的氫能源發(fā)展如何？

在我國，能源發(fā)展戰略的重點(diǎn)是國民經(jīng)濟的戰略發(fā)展，因為中國化石能源的可采儲量很少：煤炭1145億噸、石油38億噸、天然氣1.37萬(wàn)億立方米，分別占世界儲量的11.6%、2.6%和0.9%。

中國人口眾多，人均資源不足。人均煤炭可采儲量?jì)H為世界平均水平的一半，石油僅為十分之一左右。與此同時(shí)，汽車(chē)尾氣已成為空氣污染，尤其是城市空氣污染的最重要因素。毫不夸張地說(shuō)，追求新的清潔能源對我國的可持續發(fā)展至關(guān)重要。

正因如此，繼太陽(yáng)能之后，我國一直在加大對氫能產(chǎn)業(yè)的投資。目前，我國已將氫能產(chǎn)業(yè)納入“十四五規劃”，作為中國未來(lái)的六大產(chǎn)業(yè)之一！

根據《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》預測，到2050年底，氫能將滿(mǎn)足我國10%的能源需求，氫燃料電池汽車(chē)保有量達到3000萬(wàn)輛，制氫量相當于6000萬(wàn)輛噸。

而在2020年9月，我國推出了旨在改善氫能產(chǎn)業(yè)供應鏈和技術(shù)的新政策，新政策下，達到降低氫燃料價(jià)格、增加加氫站數量、擴大氫燃料電池車(chē)隊和改進(jìn)相關(guān)技術(shù)等目標的地方政府將獲得最高17億元的補貼！

氫能利用的最大障礙是什么？

目前，我國的氫氣生產(chǎn)主要來(lái)自煤炭、天然氣和工業(yè)副產(chǎn)品等污染源。制氫的成本與汽油和柴油的成本相似。因此，氫能利用的最大障礙就是如何利用可再生資源生產(chǎn)“綠色氫”， 只有前端氫源足夠清潔、便宜、方便，才能使氫能源真正突破價(jià)值鏈。

而根據可再生資源的利用和碳排放，氫可被分為零碳綠氫、低碳藍氫和高碳灰氫三種?；覛溆苫剂希ㄈ缑海┊a(chǎn)生，并產(chǎn)生二氧化碳。藍氫利用碳捕獲和儲存在灰氫產(chǎn)生過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體。綠氫則是使用風(fēng)能、光伏發(fā)電和水電等可再生能源來(lái)生產(chǎn)氫氣。

氫能源的未來(lái)

自2019年以來(lái)，我國已有30多個(gè)綠色氫能項目在建，如國有煤電生產(chǎn)商北京京能電力耗資230億元人民幣，在內蒙古自治區鄂爾多斯市建設了一座由太陽(yáng)能和風(fēng)能供電的綠色氫氣工廠(chǎng)。預測到2025年，全國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到1萬(wàn)億元人民幣。

而作為世界上最大的碳排放國，為了實(shí)現“雙碳”目標（在2030年前達到碳排放峰值并在2060年前實(shí)現碳中和），氫能將是推動(dòng)我國能源改革的重要路徑之一！讓我們拭目以待！