2021-11-26 10:51·文鑫雕珑

《论语·先进篇》，孔子学生季路问他关于如何事鬼神，孔子回答：“未能事人，焉能事鬼”。季路再问道：“敢问死。”孔子说：“未知生，焉知死？”

同理可得，“未知多，焉知少”。

——引子

11月14日，氢动力车亮相日本，在日本超级耐力赛冈山站上，丰田汽车掌门人丰田章男驾驶着氢动力卡罗拉与马自达常务董事前田育男上演了一场赛车大战，在耗时三小时的比赛中，这辆由氢能源驱动的卡罗拉没有出现任何故障。然而，作为锂电池电动车的先行者，特斯拉首席执行官马斯克曾公开表示，燃料电池应该被叫做“智商税”。持同样观点的还有大众汽车首席执行官赫伯特·迪斯。他曾断言：“你不会看到任何氢气在汽车上的应用，甚至10年内都不会。”这真是锂电新能源汽车还未站稳脚跟，氢动力车已来叫板，燃油车虽然危机四伏，但并不妨碍其在一旁拍手看热闹。当然，对于大国来说，依然采取了“都要”的策略。11月18日上午，搭载潍柴燃料电池全系列的商用车，在山东淄博全国首座高速公路加氢站亮相，成为该服务区第一批氢气快速加注的车辆。这也印证了我国“燃料电池汽车应用路径上优先发展商用车，与纯电差异化发展的”布局。

国家发改委高技术司近日组织召开了系列座谈会，围绕氢能制备、储存、运输、加注以及终端利用等全产业链，分析研判产业发展形势，深入探讨氢能产业合理布局。氢能源概念再次引来市场一片关注。股市相关概念股票也是应声而起，好不欢乐。

在“双碳”目标指引下，我国氢能产业发展正步入快车道。专家称，国家层面关于氢能产业发展的顶层设计将出台。中国氢能联盟预计，到2025年，我国氢能产业产值将达到1万亿元，氢能在我国终端能源体系中占比超过10%，产业链年产值达到12万亿元，产业前景巨大。而且据了解，2022年北京冬奥会与冬残奥会比赛期间，延庆、张家口将投入700余辆氢燃料大巴车提供交通服务保障。河北首座中石化加氢站已于今年9月在张家口建设完成。

公开数据显示，截至目前，我国累计建成超过130座加氢站，根据我国《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》规划，预计到 2025 年和 2035 年，我国加氢站数量分别达到 1000 座和 5000 座。

氢能是助推能源体系深度脱碳重要切入点。2018年至今，包括日本、韩国、澳大利亚、英国、法国在内的诸多国家发布了氢能领域最新规划。日本明确提出，到2025年将全面普及氢能交通，扩大氢能在发电、工业和家庭中的应用，到2030年，氢能使用成本将不高于传统能源。欧盟2020年7月发布的《欧盟氢能战略》提出了欧洲构建“氢能生态系统2050年战略路线图”，2030年前的目标是迅速减少氢气生产过程中的碳排放，开发其他形式的低碳氢，以支持向可再生能源制氢过渡。作为能源技术革命的重要方向，氢燃料电池汽车得到了日本、韩国、欧洲、美国、中国等国家的高度重视。截至2020年底，全球氢燃料电池汽车保有量为32535辆，同比增长38%

中国在氢能关键技术研发方面表现较活跃。中国最早的氢能发展部署是将氢燃料电池汽车列为新能源汽车发展方向之一。但由于制氢技术和氢燃料电池的高成本以及加氢站的布局等问题制约产业发展，与纯电动汽车和混合动力汽车相比，氢燃料电池汽车还处于示范运营阶段。与此相呼应，中国在制氢、储氢、加氢等关键环节的研究活跃度也排在新能源领域前列。

氢能作为一种清洁的可再生能源，受到青睐那是水到渠成的事。氢是宇宙中最为丰富的元素，氢能则是由氢元素在物理与化学变化过程中释放的能量。作为能源，氢能有着极具竞争力的优势。首先，是生态友好。与传统的化石燃料不同，氢气和氧气可以通过燃烧产生热能，也可以通过燃料电池转化成电能。而在氢转化为电和热的过程中，只产生水，并不产生温室气体或细粉尘。其次，是利用高效。氢气不仅来源广泛，还具有导热良好、清洁无毒和单位质量热量高等优点。相同质量下的氢所含热量约是汽油的3倍，是石油化工重要原料和航天火箭动力燃料。并且，其储运方式灵活便利。与化石燃料不同，氢能是二次能源，可以通过分解天然气、石油、煤和水来制造。而除了气态，氢气还能以液态或固态氢化物出现。在-263℃液化时，氢的体积会减少到原来的1/800，在高压罐中压缩后，便于储存和运输。

那么，我们经常听到一些行业中人谈到氢能源的时候，会提到灰氢、蓝氢以及绿氢这三种“颜色”的氢能，是氢能真的有着不同的颜色吗？

非也。

虽然氢能是清洁的可再生能源，在释放能量的过程中没有碳排放，但目前生产氢能的过程却并不是百分之百“零碳”。氢元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中，而氢能作为一种二次能源，需要通过制氢技术进行“提取”。目前，现有制氢技术大多依赖化石能源，无法避免碳排放。而根据氢能生产来源和生产过程中的排放情况，人们将氢能分别命名为灰氢、蓝氢、绿氢。

灰氢，是通过化石燃料（例如石油、天然气、煤炭等）燃烧产生的氢气，在生产过程中会有二氧化碳等排放。通常，氢原子本身并不存在于自然界中。氢倾向于依附在化学化合物(例如水分子)、碳水化合物(糖、生物质)以及碳氢化合物(石油、天然气、沼气)等物质中的氧和碳原子。为了将氢从这些化合物中分离，我们需要用到能源。例如，需要提供电能以通过电解将水分子裂解而将氢与水分离。如果我们使用的电力由化石燃料产生(存在碳排放)，那么经由这个过程产生的氢气就是“脏的”，我们将其称之为灰氢。灰氢的生产十分常见，因为这种制氢方法相对廉价，操作方法简便，而且所需的设备较少，占用空间也较小。灰氢最大优势就在于成本。煤制氢成本在6-10元/每公斤。但灰氢的碳排放严重，煤炭制备1公斤氢气约产生11公斤二氧化碳。目前，市面上绝大多数氢气是灰氢，约占当今全球氢气产量的95％左右。

蓝氢，是将天然气通过蒸汽甲烷重整或自热蒸汽重整制成。虽然天然气也属于化石燃料，在生产蓝氢时也会产生温室气体，但由于使用了碳捕捉、利用与储存（CCUS）等先进技术，温室气体被捕获，减轻了对地球环境的影响，实现了低排放生产。世界能源理事会发布的《氢能—工业催化剂（加速世界经济在2030年前实现低碳目标）》认为：蓝氢可以减少排放，推动建立氢能经济。通过捕获和储存制造过程中排放的二氧化碳而获得蓝色氢气提供了一种更快的减少排放的方法。蓝氢气不是绿色氢气的替代品，而是一种必要的技术过渡，可以加速社会向绿色氢气"的过渡。2021年3月18日，英国石油(BP)前公布英国最大的氢能计划，在英格兰东北部提赛德兴建“蓝氢”工厂H2Teesside，目标在2030年前生产1GW氢气。

绿氢，是通过使用再生能源（例如太阳能、风能、核能等）制造的氢气，在制氢过程中将基本上不会产生温室气体。例如通过可再生能源发电进行电解水制氢，在生产绿氢的过程中，完全没有碳排放。绿氢是氢能利用的理想形态，但受到目前技术及制造成本的限制，如绿氢的电解水制氢成本在19-20元/公斤，绿氢实现大规模应用还需要时间。

我国发展“绿氢”具备良好的资源禀赋，我国有着可观的地热、生物质、海洋能、风电和光伏资源以及固体废弃物的资源化利用，随着近年来技术的进步，可再生能源的发电成本越来越具有竞争力，与此同时，我国拥有强大的基础设施建设能力，为发展“绿氢”提供了得天独厚的优势。我国已是世界第一大制氢大国，2020年我国氢能产量已突破2500万吨，在消费端，氢能源消费量也超过了2500万吨，其中用于工业的氢能占比多达99%，客户多为各类电子企业、有色金属深加工企业等，应用在交通的氢能占比不足1%。但当前我国的氢能源主要是灰氢，煤制氢占比约62%、天然气制氢占19%，电解水制氢仅占1%，工业副产占18%。作为对比，全球平均氢气有48%来源于天然气、30%来自于副产氢，18%才来源于煤炭。显而易见，我国制氢结构需要优化，蓝氢和绿氢的比重亟待提高。而且，目前我国氢能产业尚处于市场导入阶段，根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，在中国氢能市场发展初期（2020-2025年），氢气年均需求约2200万吨，作为燃料增量有限，工业副产制氢因成本较低，具接近消费市场，将成为有效供氢主体；在氢能市场发展中期（2030年左右），氢气年均需求约为3500万吨，煤制氢配合CCS技术，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体；在氢能市场发展远期（2050年左右），氢气年均需求约为6000万吨，中国能源结构从传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格局。我国氢能产业任重道远。

回到今天的题目上，我们发现，其实，氢能并没有那么多种颜色，也没有多种颜色的氢能，氢能只有一种。正如这世间，本没有多少颜色，只不过着色的人多了，便有了形形色色。

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