如今，虽然风能和太阳能是应对气候变化的主要手段，但也有它们无法克服的温室气体来源。传统上，钢铁、水泥和化学品的制造都会用到化石燃料，要么是燃烧以产生所需的极高温度，要么是作为化学反应的原料和催化剂。这就是为什么氢能正在成为新的气候宠儿。

氢气的燃烧远比化石燃料更清洁，可以在某些反应中代替碳。这里涉及到一个概念“绿色氢”，所谓的绿色氢气就是利用可再生资源的电力生产的气体，基本上零排放。如果在提取氢气的过程中还是产生了温室气体的排放，那么也就失去了推广氢能的意义。

氢气也被视为汽车、卡车和船舶燃料以及建筑物供暖的清洁解决方案。所有这一切都意味着几乎从零开始创建一个新的能源产业，并将成本降低到有绝对竞争力的水平，所需的工作量和资金是巨大的。

氢能的优势在哪？

图：工业碳排放占全球二氧化碳年排放量的五分之一。

氢气燃烧产生极高热量的同时又能保持清洁。用氢气代替现在1500摄氏度高温的熔炉中的化石燃料，可以大大降低占全球二氧化碳排放量20%的工业碳排放。在炼钢业中，氢气可以取代不仅用于加热而且作为净化剂的煤。氢气还可以去除铁矿石中的氧气，且不会产生二氧化碳，只留下水蒸气。

氢气要如何提取？

在我们周围的大气中存在大量的氢气，但将其用于工业用途是另一回事。提取绿色氢气的方法之一是电解水，这一过程是利用电流从水中将氢原子从氧气中分离出来。利用可再生电力为这个过程提供燃料，是收获氢气全部效益的关键。

如今，大部分用作燃料的氢气是通过从天然气分子中分裂出来的。但这需要大量的能源，同时也会产生二氧化碳，使得这个过程很难与清洁能源挂钩。

利用可再生能源生产氢气还可以通过生物甲烷和沼气的蒸汽转化，在催化剂的作用下，高温蒸汽与甲烷源发生反应。

还有其他一些不太成熟的技术，如热解法，将天然气加热至产生氢气。碳作为一种残余物产生，但以固体形式存在，更容易储存，不会增加大气排放。

哪些国家在推广氢能？

欧盟已经设定了一个目标，即到2030年建造40亿瓦特的可再生氢电解器，相当于世界上最大的能源工厂中国三峡大坝容量的两倍。为此，它设想到2050年，公共和私人投资将高达4700亿欧元，并计划启动全球氢气市场，让这种燃料作为以欧元计价的液体商品进行交易。

在德国，总理安格拉·默克尔（Angela Merkel）的气候内阁9月表示，随着德国到2050年实现零排放，绿色氢气将在重建德国工业基础方面发挥核心作用。

在亚洲，一些国家追捧氢能，更多的是将其作为能源多样化的一种方式，而不是出于减少碳排放的需求。该区域大多数国家都把重点放在将氢气用于运输和发电上。日本拥有世界上最大的可再生动力氢项目，容量为10亿瓦特，并且在加氢站方面处于领先地位。

韩国计划到2025年让6个城市完全使用氢气作为燃料，这是韩国加快能源转型的一部分。美国道路上行驶着6,500辆燃料电池动力汽车，这是世界上最大的氢燃料电池车队，几乎占全球市场的一半。

私营企业有哪些？

世界上大多数能源公司和大型工业集团都以某种方式参与了氢能的开发。最近宣布的有三菱电力美洲公司，该公司计划在美国建造三座可使用氢气的燃气发电厂，德国的RWE公司计划向钢铁制造商蒂森克虏伯公司提供氢气，并在其计划中的德国液化天然气终端推广使用这种燃料。英国的ITM Power和Ceres Power、瑞典的Powercell和挪威的Nel ASA等上市公司的核心业务都涉及氢气技术。

澳大利亚Infinite Blue能源公司表示，正在计划进行IPO，这将使其成为首家在澳大利亚证券交易所上市的零排放氢能公司。公共事业巨头Entergy Corp.正在采取措施，通过与三菱电力公司合作投资制氢，以减少对天然气的依赖。欧洲飞机制造商空客（Airbus SE）正在进行氢动力飞机的设计，争取在2035年之前将零碳客机投入使用。

“绿色氢”的制造面临哪些障碍？

主要是其成本。虽然有关企业都相信这项技术会成功，但对氢能能否盈利仍有疑问。根据彭博社NEF的分析，由于可再生电力电解的价格相对较高，绿色氢气的制造成本在每公斤2.5美元到4.5美元之间。这需要降到1美元以下，才能使可再生氢与化石燃料制造的低成本氢竞争。

另一个问题是，制造大量的绿色氢气可能会给电网带来压力，而电网已经面临着巨大的挑战，汽车也在进行着由电力取代化石燃料驱动。氢气也很难储存、运输和交付，与化石燃料相比，氢气的密度很低，因此储存和大多数运输方式都很昂贵。但彭博社NEF表示，随着不断创新和规模的扩大，这些成本应该会下降。

氢能技术何时能实现商业化？

据彭博社NEF称，随着技术规模的扩大和分配效率的提高，在2050年之前，世界大部分地区可再生氢的生产价格可达到每公斤0.70美元至1.60美元，使其与中国、印度、德国和斯堪的纳维亚半岛目前的天然气价格具有竞争力。

另一些人则更为乐观，根据Hydrogen Council的说法，到2030年，氢气对终端用户的成本下降将达到60%，在某些应用中，该技术将成为传统燃料的竞争性替代品。根据彭博社NEF的《氢经济展望》，如果支持性政策到位，到2050年，氢可以满足全球24%的能源需求。