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黎明
隨著我國碳達峰、碳中和“雙碳”目標的確定，氫能已經成為應對氣候變化、建立脫碳社會的重要能源之一。“牽一發而動全身”，從前端制氫關鍵技術，到終端應用場景，氫能的產業鏈較長、覆蓋面廣。隨著近幾年的快速發展，各行業在打通產業鏈條、掌握關鍵技術，降低運營成本，探索商業應用模式等諸多課題上做出努力。
氫能分別命名為灰氫、藍氫、綠氫：
灰氫，是通過化石燃料(例如石油、天然氣、煤炭等)燃燒產生的氫氣，在生產過程中會有二氧化碳等排放。目前，市面上絕大多數氫氣是灰氫，約占當今全球氫氣產量的95%左右。
藍氫，是將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整制成。雖然天然氣也屬于化石燃料，在生產藍氫時也會產生溫室氣體，但由于使用了碳捕捉、利用與儲存(CCUS)等技術，溫室氣體被捕獲，減輕了對地球環境的影響，實現了低排放生產。
綠氫，是通過使用再生能源(例如太陽能、風能、核能等)制造的氫氣，例如通過可再生能源發電進行電解水制氫，在生產綠氫的過程中，完全沒有碳排放。綠氫是氫能利用的理想形態，是我們未來要實現的目標。氫能產業鏈目前存在的挑戰包括，綠氫生產成本較高;儲運環節存在較多的短板;綠氫在工業領域的應用，需要工藝流程、整體的工藝設計的優化與創新。
作為新能源，氫能具有以下特點：
1、氫的化學能高，1g氫可以放出1.4×105J的熱量，約為1g汽油產生熱量的3倍。
2、氫氣在能量轉換過程中，除釋放出巨大的能量外，不產生污染物，不會造成環境污染，因而被稱為“清潔燃料”。
3、氫的來源非常廣泛。
4、氫的用途極為廣泛。
中國對氫能的研究與發展可以追溯到20世紀60年代初，中國科學家為發展本國的航天事業，對作為火箭燃料的液氫的生產、H2/O2燃料電池的研制與開發進行了大量而有效的工作。將氫作為能源載體和新的能源系統進行開發，則是從20世紀70年代開始的。為進一步開發氫能，推動氫能利用的發展，氫能技術已被列入《科技發展“十五”計劃和2015年遠景規劃(能源領域)》。
自2019年兩會期間氫能及燃料電池被寫入政府工作報告、2021年氫能被正式寫入“十四五”規劃開始，氫能產業正在國內迅速發展。根據中國氫能聯盟的預計，2020年至2025年間，中國氫能產業產值將達1萬億元，2026年至2035年產值達到5萬億元。尤其是在今年的兩會上，氫能依然是能源界代表委員的關注熱點之一，氫能頂層設計、氫能產業發展方向、燃料電池車發展趨勢等方面成為熱議話題。
在實現“雙碳”目標的不同階段，氫能是在各種節能化技術里的決定項之一，特別在中后期其戰略意義非常重大。從技術層面來講，綠氫在發展后期具有較大優勢，是合理優化我國能源系統的轉型成本的方案之一。
“氫”風徐來：加快“綠氫”能源發展腳步
國家在規劃中將氫能納入到重要的工業脫碳路徑、列入工業降碳重大示范工程和作為替代能源提升清潔能源消費比重。工信部印發的《“十四五”工業綠色產業發展規劃》提出推進綠氫煉化等技術的推廣應用。
“綠色氫”不來自任何類型的化石燃料，它是通過可再生資源獲得的。據能源市場分析師表示，由風能和太陽能發電制成的“綠色氫”可能成為比預期發展更快的且更為廉價的轉型能源。
目前比較成熟的制氫技術主要是水電解制氫，主要有三種：堿性水電解制氫、質子交換膜水電解制氫和固體氧化物水電解技術。固體氧化物電解技術因其工作溫度過高，限制了電解材料的選擇、密封和運行控制，為此始終無法得到應用和推廣。堿性電解水是目前應用較為普遍的電解水制氫方法，但存在污染，效率低等問題。
質子交換膜水電解制氫又叫PEM純水電解制氫，PEM水電解槽能在高電流密度下工作，體積小，效率高，生成的氫氣純度可高達99.999%，生產1m3氫氣的實際耗純水量約為845~880g，具有占地面積小、制氫能耗低、靈活性高，與波動性和隨機性較大的風電和光伏具有良好的匹配性等特點，被認為是非常清潔環保的“綠氫”。
“綠氫”的制造采用高頻磁場技術，能夠將水中的離子與水分離，降低水中離子的含量，達到凈化水質及降低水中離子的目的。該系統是萊特萊德針對常規反滲透系統進行的技術升級，能夠高效、穩定、安全的生產純水，保障電解槽的純水供應，并與PEM純水電解制氫系統聯動操作，聯合控制，能夠實現全自動制水、數據遠程上傳。此系統與PEM純水電解制氫強強聯手，塑造“綠色”氫的未來，實現氫能源利用。
“綠氫”在技術可行性上，無論生產端還是應用端均已在可行性研究上有所突破或運用。在經濟可行性上，未來隨著技術發展和市場規模化，有望成本端大幅降低。如今，在我國“雙碳”目標的背景下，目光都已聚焦到“未來可期”的氫能，綠色制氫技術在氫能發展中被寄予了厚望。
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