幾十年來，從自然界中尋找最豐富的物質(zhì)并將其轉(zhuǎn)化為“高效能源”一直是所有熱衷于可再生能源科學(xué)家的一個夢想。而在石油危機(jī)、氣候變化和原油價(jià)格波動的影響下，關(guān)于“氫能”的研究一直在起伏。在全球加強(qiáng)減碳承諾與合作的背景下，“氫能利用”為包括中國在內(nèi)的許多國家提供了新的方向。
根據(jù)氫能委員會（Hydrogen Council）去年2月份發(fā)布的一份報(bào)告，30多個國家已經(jīng)制定了氫能路線圖，并在整個價(jià)值鏈中宣布了228個大型氫能項(xiàng)目。該委員會預(yù)計(jì)，到 2050 年，氫能將滿足全球能源總需求的18%，并創(chuàng)造一個價(jià)值約2.5萬億美元的市場，提供超過3000萬人的就業(yè)機(jī)會!
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的元素。據(jù)估計(jì)，它構(gòu)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(xiàn)，可以適應(yīng)不同的儲存和運(yùn)輸需求，適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境。
在不從化石燃料中提取氫氣的情況下，大規(guī)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，并將其以氣態(tài)形式儲存起來，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(tǒng)的不可再生能源如煤、天然氣和石油生產(chǎn)的。
簡單來說就是，在生產(chǎn)清潔能源過程中，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木，一邊又在用木漿制作而成的紙上面寫著“保護(hù)環(huán)境，禁止砍伐樹木”。
幸運(yùn)的是，科學(xué)們已經(jīng)找到了一種無污染就可“制氫”的方法，使用太陽能、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(jì)”，從幾乎取之不盡的海水中，利用波浪和潮汐運(yùn)動提供的能量提取氫氣。
在我國，能源發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)是國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略發(fā)展，因?yàn)橹袊茉吹目刹蓛α亢苌伲好禾?145億噸、石油38億噸、天然氣1.37萬億立方米，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。人均煤炭可采儲量僅為世界平均水平的一半，石油僅為十分之一左右。與此同時，汽車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，追求新的清潔能源對我國的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。
正因如此，繼太陽能之后，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(guī)劃”，作為中國未來的六大產(chǎn)業(yè)之一！
根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》預(yù)測，到2050年底，氫能將滿足我國10%的能源需求，氫燃料電池汽車保有量達(dá)到3000萬輛，制氫量相當(dāng)于6000萬輛噸。
而在2020年9月，我國推出了旨在改善氫能產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈和技術(shù)的新政策，新政策下，達(dá)到降低氫燃料價(jià)格、增加加氫站數(shù)量、擴(kuò)大氫燃料電池車隊(duì)和改進(jìn)相關(guān)技術(shù)等目標(biāo)的地方政府將獲得最高17億元的補(bǔ)貼！
目前，我國的氫氣生產(chǎn)主要來自煤炭、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(jù)可再生資源的利用和碳排放，氫可被分為零碳綠氫、低碳藍(lán)氫和高碳灰氫三種。灰氫由化石燃料（如煤）產(chǎn)生，并產(chǎn)生二氧化碳。藍(lán)氫利用碳捕獲和儲存在灰氫產(chǎn)生過程中產(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生產(chǎn)氫氣。
自2019年以來，我國已有30多個綠色氫能項(xiàng)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(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市建設(shè)了一座由太陽能和風(fēng)能供電的綠色氫氣工廠。預(yù)測到2025年，全國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1萬億元人民幣。
而作為世界上最大的碳排放國，為了實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)（在2030年前達(dá)到碳排放峰值并在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和），氫能將是推動我國能源改革的重要路徑之一！讓我們拭目以待！
