氫是宇宙中最輕、最豐富的元素，其熱值在除核燃料外的所有燃料中排名第一。作為清潔、高效和可持續(xù)的能源，氫能被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前途的清潔能源。致力于加速氫能轉(zhuǎn)型的全球首席執(zhí)行官聯(lián)盟氫能理事會(huì)（Hydrogen Council）表示，氫能是“瑞士能源解決方案之劍”，在全球向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。氫能的多功能性及其脫碳潛力可廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸、建筑和重工業(yè)。與天然氣一樣，它可以儲(chǔ)存和運(yùn)輸，并且可以很容易地轉(zhuǎn)換成電、熱或其他產(chǎn)品。 然而，氫能目前面臨許多缺點(diǎn)，如生產(chǎn)成本高和能源效率低。美銀美林（Bank of America Merrill Lynch）也表示，氫技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年，尚未達(dá)到主流使用的臨界點(diǎn)。懷疑論者認(rèn)為，使用清潔和可再生能源產(chǎn)生的綠色氫在能源結(jié)構(gòu)中的未來(lái)作用被夸大了，不能在供暖、運(yùn)輸和重工業(yè)的脫碳中發(fā)揮主要作用。 由于全球約98%的純氫是使用天然氣或煤炭原料使用碳密集型手段（即“灰色”氫）生產(chǎn)的，因此氫能的生產(chǎn)已成為大型石油公司在未來(lái)幾十年繼續(xù)使用化石燃料的借口?！督鹑跁r(shí)報(bào)》最近報(bào)道稱，氫氣可以作為“儲(chǔ)能的未來(lái)”，以解決太陽(yáng)能、風(fēng)能和其他清潔能源在電網(wǎng)中擴(kuò)散的可變性問(wèn)題。這似乎為氫氣在全球零二氧化碳轉(zhuǎn)化中的實(shí)際應(yīng)用增加了一個(gè)可行的選擇。例如，在需求疲軟期間產(chǎn)生的多余可再生電力可以被轉(zhuǎn)換為為電解機(jī)提供用于制氫的電力。儲(chǔ)存的氫氣對(duì)應(yīng)于無(wú)碳清潔能源的長(zhǎng)期儲(chǔ)能方法，因此在未來(lái)需求達(dá)到峰值時(shí)，可以將其用于處置和分配。 德國(guó)能源供應(yīng)商Uniper希望能夠在四小時(shí)內(nèi)使用每天產(chǎn)生的可再生電力來(lái)產(chǎn)生氫氣，儲(chǔ)存在漢堡的地下建筑中，而這些地下建筑之前儲(chǔ)存著天然氣。該公司前董事總經(jīng)理安德烈亞斯·席倫貝克（Andreas Schierenbeck）承認(rèn)，該項(xiàng)目依賴于國(guó)家補(bǔ)貼，但儲(chǔ)存在證券交易所的氫氣可以出售給工業(yè)客戶，也可以用于調(diào)峰任務(wù)的調(diào)峰電廠發(fā)電。 上文提到的氫能理事會(huì)執(zhí)行董事達(dá)麗爾·威爾遜（Daryl Wilson）表示：“可再生能源的間歇性是一個(gè)問(wèn)題。需要一些大型存儲(chǔ)容器才能使風(fēng)能和太陽(yáng)能的性能平穩(wěn)，而氫能是一個(gè)非常大的容器?！比怆姍C(jī)美國(guó)公司（Mitsubishi Electric America）首席執(zhí)行官保羅·布朗寧（Paul Browning）也表示，與其他形式的能源儲(chǔ)存相比，綠色氫能具有競(jìng)爭(zhēng)力：“當(dāng)可再生能源在發(fā)電組合中占最大份額時(shí)，長(zhǎng)期儲(chǔ)存的需求變得更加迫切，太陽(yáng)能和風(fēng)能將不會(huì)持續(xù)運(yùn)行，鋰離子電池將在數(shù)小時(shí)內(nèi)消耗殆盡。” 當(dāng)然，從清潔能源生產(chǎn)氫氣、儲(chǔ)存和再利用氫氣發(fā)電的整個(gè)過(guò)程被稱為“低效和昂貴”。當(dāng)水被電解成氫氣并在渦輪機(jī)中燃燒時(shí)，能量就會(huì)損失。馬薩諸塞州能源技術(shù)研究所的科學(xué)家達(dá)里克·馬拉普拉加達(dá)表示，整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的電力不到原始輸入的40%。這使得一些業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，利用電力生產(chǎn)氫氣，然后再利用氫氣發(fā)電是“愚蠢的”。關(guān)于氫基燃料電池的主題，特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克在2015年表示，氫燃料汽車在新能源汽車領(lǐng)域沒(méi)有機(jī)會(huì)贏得與電動(dòng)汽車的競(jìng)爭(zhēng)，完全沒(méi)有恐懼。他稱稱燃料電池汽車是一種“難以置信的愚蠢”行為。 然而，發(fā)展氫能以支持全球脫碳轉(zhuǎn)型仍然是最重要的趨勢(shì)之一。歐盟、中國(guó)、澳大利亞和其他國(guó)家政府已經(jīng)開(kāi)始提供強(qiáng)有力的政治支持，提高二氧化碳的價(jià)格，并為綠色氫的開(kāi)發(fā)提供資金支持。老牌投資銀行也對(duì)氫能發(fā)展持樂(lè)觀態(tài)度。美銀美林（BofA Merrill Lynch）認(rèn)為，氫氣可以滿足全球能源需求，為汽車提供燃料，為家庭提供熱量，并有助于管理氣候變化。它比光伏更像是“全球新能源的希望”；到2050年，市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)將增加六倍，產(chǎn)生2.5萬(wàn)億美元的直接收入，間接基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)的潛力將達(dá)到11萬(wàn)億美元。匯豐銀行表示，2020年是氫能。 預(yù)計(jì)到2030年，電解液總裝機(jī)容量將達(dá)到126GW，將交付1500萬(wàn)噸綠色氫（2018年全球純氫需求將增長(zhǎng)22%）；預(yù)計(jì)到2050年，氫能需求將以6.4%的年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2050年氫能將占全球能源需求的18%。歐盟計(jì)劃在未來(lái)十年內(nèi)投資240億至420億歐元安裝氫電解質(zhì)電池。摩根大通表示，煉油廠、氨、鋼鐵和重型汽車等行業(yè)將以更快的開(kāi)發(fā)速度和更低的成本引領(lǐng)氫的轉(zhuǎn)型。氫氣目前在供暖、水泥生產(chǎn)和發(fā)電方面落后。電網(wǎng)規(guī)模的氫儲(chǔ)能仍然比其他儲(chǔ)能系統(tǒng)更昂貴，氫燃料電池的成本必須降低約45%才能與內(nèi)燃機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。然而，世行對(duì)降低綠色氫能成本持積極態(tài)度。如果二氧化碳捕獲政策支持這一點(diǎn)，使用天然氣產(chǎn)生和捕獲二氧化碳排放的“藍(lán)色”氫能將在2030年之前保持成本競(jìng)爭(zhēng)力。