西班牙《趣味》月刊6月號發表題為《氫能，希望還是失望？》的文章，作者為亞當·鮑恩。全文摘編如下：

稱氫燃料是未來的說法已經存在一段時間了。早在1874年，法國作家儒勒·凡爾納就在其小說《神秘島》中想象這種元素將取代煤炭，被從水中分解出來“提供取之不盡的熱和光”。在20世紀70年代的石油危機中，人們也發出了類似的聲音，當時氫被吹捧為替代汽油的燃料。到了2003年，在第一波真正關注氣候變化的浪潮中，美國時任總統喬治·W·布什對氫燃料汽車表現出了極大熱情。他說：“我們可以為我們孩子的未來做出根本性改變。”

如今，氫能的“熱度”又回來了。從美國到澳大利亞，從歐盟到亞洲，過去一年幾乎每天都有一波熱潮，這些熱潮由政府承諾提供的數十億美元資金、對火車、飛機和家用鍋爐等新技術所做的測試以及行業聲明和分析組成。別忘了還有英國首相鮑里斯·約翰遜等領導人的支持。國際能源署專家西蒙·貝內特說：“我們發現很難跟上這么多新消息的節奏。”

“氫經濟的想法并不新鮮，”彭博新能源財經分析師馬丁·滕勒說，“現在它看上去再次成為一個有吸引力的方案，問題在于：它會像從前一樣只是一張空頭支票嗎？”滕勒是眾多看好氫能的人之一。

與此同時，還有另一個很重要的問題：氫真的是一種有助于應對氣候變化的清潔和綠色燃料嗎？

氫是宇宙中最輕也是最豐富的元素。從理論上看，它作為燃料有很多好處。盡管它在地球上很少單獨存在，但可以利用清潔電力分解水來生產氫。

氫一旦被制成，就可以像石油和天然氣一樣充當化學能量載體，通過管道被輸送到需要它的地方。每單位質量氫儲存的能量是傳統汽油的3倍。當氫氣“燃燒”時就會釋放出儲存的能量，而這一過程實質上是氫氣與氧氣結合后生成水。從這個意義上說，氫是終極的綠色燃料。

或許最著名的利用氫氣改變世界的嘗試是在1937年失敗的。當時，德國制造的“興登堡”號飛艇在一場災難性事故中被大火焚毀，原因是用來為飛艇提供浮力的氫氣著火了。從那以后，安全儲存氫的技術突飛猛進。近幾十年來，創造“氫經濟”的想法側重于將液態氫當作綠色燃料，尤其是汽車燃料。

當前的另一則新消息是，氫被追捧為一種可使難以直接使用清潔電力的“減排困難”部門脫碳的方式。這些部門的范圍很廣，從長途公路運輸、航空和航運到鋼鐵和石化等碳密集型產業，不勝枚舉。

過去兩年間企業和政府做出的氣候承諾已經表明，如果我們要在本世紀中葉實現碳的凈排放量歸零的總體目標，上述行業也必須轉型。氫在實現這一目標的過程中占據重要地位：歐盟委員會聯合研究中心表示，到2050年，氫能將占到歐盟最終消耗能源的10%到23%；英荷殼牌石油集團估計，到2100年，氫能將占到全球消耗能源的10%。

與此同時，風能和太陽能(7.020, 0.64, 10.03%)發電場的發電成本迅速下降，使得利用清潔電力大規模、清潔地生產氫成為可能。問題在于，目前大量的氫并不是通過這種方式生產的。

目前人類每年生產約7000萬噸氫，主要用于制造氨肥和甲醇等化學品，以及在煉油過程中去除雜質。大約96%的氫氣直接由化石燃料制成——主要是天然氣，其次是煤，然后是石油。使用最多的生產流程被稱為蒸汽重整，該過程會釋放二氧化碳。

只有4%的氫氣是按照凡爾納設想的方式制造的，也就是利用電解過程將氫從水中分離出來。用來制氫的電力中有一部分并非綠色能源，而是來自化石燃料發電廠。滕勒表示，目前全球氫氣生產過程遠遠不具備可持續性，其碳足跡與英國和印尼碳足跡的總和相當——每年約產生8.3億噸二氧化碳。

這讓我們想到了一個奇怪的點，即透明的氫變得染上了各種顏色。之所以有“灰氫”，是因為它是經過蒸汽重整過程由化石燃料制成的，每公斤的成本約為1美元；生產“藍氫”采用的是甲烷重整和碳捕獲技術，盡管目前僅處于試點階段，生產成本最低約為每公斤2美元；最后是“綠氫”，它由靠可再生電力驅動的電解槽生成，在大多數情況下成本高達每公斤4美元。

英國國家電網電力系統運營商的專家羅伯·吉布森表示，就脫碳而言，“灰氫毫無意義”。然而，英國牛津市奧羅拉能源研究中心專家埃萬耶洛斯·加齊斯卻表示，大規模生產綠氫的成本將非常高，這就是藍氫擁有用武之地的原因所在。加齊斯說：“如果我們想要達到一定規模，生產藍氫也許是不可避免的。”英國牛津能源研究所的拉爾夫·迪克爾等其他一些專家則認為，短期內需要藍氫，因為與用可再生電力來生產綠氫相比，用這種電直接取代燃煤和天然氣電廠發出的電可以更深入和有效地減少二氧化碳排放。

現有的4項最大的藍氫計劃位于北美，英國政府正在資助3個試驗項目。一些倡導者認為，此類計劃不僅有助于推動綠氫的發展，還能促進基礎設施建設，以便解決如何將氫氣送到需要它的地方這類棘手問題。其他一些人對藍氫的看法則截然不同。由于它仍然涉及天然氣、石油和煤炭開采活動，歐洲地球之友組織將其稱為“化石氫”，認為它是陷入困境的化石燃料公司的生命線。

然而，不可否認的問題是，生產藍氫時不能捕獲該過程釋放的所有二氧化碳。第一個碳捕獲和封存（CCS）階段能捕獲大約50%到70%的二氧化碳，加上第二個成本高昂的階段，能夠將這一比例提高到85%到90%，一些開創性項目的目標則定得更高，有的甚至達到95%。

盡管如此，對于大多數藍氫計劃而言，至少有10%的二氧化碳未被捕獲。滕勒估算后指出，如果通過重新造林來抵消這部分碳排放，所需的土地面積大約相當于西班牙國土面積的4倍。

但他仍然認為這么做是值得的，因為使用藍氫排放的碳仍然比燃燒煤、石油或天然氣要少。滕勒說：“有一部分碳排放沒有被捕獲。這是否意味著我們就不這么做了？我會說我們可能仍應這么做。如果擺在我們面前的選項是藍氫和什么都不做，那就選擇藍氫。”

致力于加速清潔能源轉型的非營利組織“監管援助項目”的專家揚·羅斯諾卻不這么認為。他將藍氫比作15年前煤炭行業嘗試推廣的配備CCS設施的“清潔煤”工廠。那種模式并未成功，因為包括可再生能源在內的替代品的成本迅速下降，使這種工廠變得非常不劃算。

那么綠氫的前景又如何？例如，歐盟目前綠氫行業的電解槽總容量不到1吉瓦。但在2020年7月，該行業設下了到2024年達到6吉瓦、到2030年達到40吉瓦的雄心勃勃的目標。德國正與摩洛哥合作建設一個使用太陽能的綠氫項目。

此外，一大批令人眼花繚亂的大企業已經進入或計劃進入綠氫領域，包括石油巨頭西班牙雷普索爾、英荷殼牌和全球最大的海上風電開發商丹麥沃旭能源公司。西班牙伊維爾德羅拉電力公司正在建設一座太陽能發電廠，為的是在2021年生產綠氫，其早期用途將比較常規，比如制造肥料。伊維爾德羅拉電力公司的薩穆埃爾·佩雷斯說：“當我們的技術夠用、規模夠大時，我們就可以涉足其他應用難度較高的領域，例如卡車，甚至可能是飛機。”

縮小綠氫和灰氫價格之間的差距需要時間。生產一公斤氫需要大約50到55千瓦時的電力和9到10升水。高達86%的綠氫生產成本花在了為電解槽供電上。而風能和太陽能的成本在過去10年間迅速下降，預計還會進一步下降。

電解槽本身占據了剩余成本。這是一項古老的技術，但其制造商聲稱可以開發成本更低廉的技術。英國電解槽制造商ITM Power的首席執行官格雷厄姆·庫利表示，目前一臺10兆瓦電解槽的成本是3年前的一半，而且價格還會進一步下降，一大原因是，身為這些設備的主要制造商的中國持續發展。

即便如此，可能還是需要政府干預，例如發放補貼使綠氫價格更便宜和征收碳稅使灰氫價格更昂貴。專家指出，未來10年的氫能源市場很可能是政策驅動的。相關項目將高度依賴公共資金。

氫能的成功與否最終可能取決于社會是否愿意為其付出代價。推廣綠氫將需要大規模投入：彭博新能源財經估計，未來10年全球將需要投入1500億美元才能將制氫成本降低到具有競爭力的水平。