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，氫能被認為是21世紀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（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)濟轉(zhuǎn)型過程中發(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)用于運輸、建筑和重工業(yè)。與天然氣一樣，它可以儲存和運輸，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，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，尚未達到主流使用的臨界點。懷疑論者認為，使用清潔和可再生能源產(chǎn)生的綠色氫在能源結(jié)構(gòu)中的未來作用被夸大了，不能在供暖、運輸和重工業(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幾十年繼續(xù)使用化石燃料的借口?！督鹑跁r報》最近報道稱，氫氣可以作為“儲能的未來”，以解決太陽能、風(fēng)能和其他清潔能源在電網(wǎng)中擴散的可變性問題。這似乎為氫氣在全球零二氧化碳轉(zhuǎn)化中的實際應(yīng)用增加了一個可行的選擇。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)換為為電解機提供用于制氫的電力。儲存的氫氣對應(yīng)于無碳清潔能源的長期儲能方法，因此在未來需求達到峰值時，可以將其用于處置和分配。 德國能源供應(yīng)商Uniper希望能夠在四小時內(nèi)使用每天產(chǎn)生的可再生電力來產(chǎn)生氫氣，儲存在漢堡的地下建筑中，而這些地下建筑之前儲存著天然氣。該公司前董事總經(jīng)理安德烈亞斯·席倫貝克（Andreas Schierenbeck）承認，該項目依賴于國家補貼，但儲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執(zhí)行董事達麗爾·威爾遜（Daryl Wilson）表示：“可再生能源的間歇性是一個問題。需要一些大型存儲容器才能使風(fēng)能和太陽能的性能平穩(wěn)，而氫能是一個非常大的容器?！比怆姍C美國公司（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存相比，綠色氫能具有競爭力：“當可再生能源在發(fā)電組合中占最大份額時，長期儲存的需求變得更加迫切，太陽能和風(fēng)能將不會持續(xù)運行，鋰離子電池將在數(shù)小時內(nèi)消耗殆盡?！? 當然，從清潔能源生產(chǎn)氫氣、儲存和再利用氫氣發(fā)電的整個過程被稱為“低效和昂貴”。當水被電解成氫氣并在渦輪機中燃燒時，能量就會損失。馬薩諸塞州能源技術(shù)研究所的科學(xué)家達里克·馬拉普拉加達表示，整個過程中產(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)域沒有機會贏得與電動汽車的競爭，完全沒有恐懼。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之一。歐盟、中國、澳大利亞和其他國家政府已經(jīng)開始提供強有力的政治支持，提高二氧化碳的價格，并為綠色氫的開發(fā)提供資金支持。老牌投資銀行也對氫能發(fā)展持樂觀態(tài)度。美銀美林（BofA Merrill Lynch）認為，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，市場份額預(yù)計將增加六倍，產(chǎn)生2.5萬億美元的直接收入，間接基礎(chǔ)設(shè)施市場的潛力將達到11萬億美元。匯豐銀行表示，2020年是氫能。 預(yù)計到2030年，電解液總裝機容量將達到126GW，將交付1500萬噸綠色氫（2018年全球純氫需求將增長22%）；預(yù)計到2050年，氫能需求將以6.4%的年增長率增長，到2050年氫能將占全球能源需求的18%。歐盟計劃在未來十年內(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)模的氫儲能仍然比其他儲能系統(tǒng)更昂貴，氫燃料電池的成本必須降低約45%才能與內(nèi)燃機競爭。然而，世行對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，使用天然氣產(chǎn)生和捕獲二氧化碳排放的“藍色”氫能將在2030年之前保持成本競爭力。