氢的质量能量密度约为汽油的3倍,当用于燃料电池时,它产生的唯一“废物”是水。因此,各国政策制定者在净零排放竞赛中高度重视氢能。但是,从现在到本世纪中叶实现碳中和,全球会有足够的氢气供应吗?
根据国际能源署(IEA)的数据,2022年全球氢气产能为9500万吨/年,主要集中在工业和炼油领域。根据国际能源署的净零情景,将平均气温从工业化前的水平上升限制在1.5°C,到2050年,氢气年产量需要增加350%以上,达到每年4.3亿吨。
氢在难以削减的行业中发挥着关键作用,因为这些行业没有太多技术成熟的替代品。例如,在航运业,氢可以取代传统的船用燃料。同样,在商业航空领域,它可以取代美国每天使用的150万桶喷气燃料。
氢是宇宙中最丰富的元素,但它在地球上只以气体的形式存在,数量很小,因此必须与水等其他化合物分离。这需要能量,根据燃料来源的不同,氢能制造可以是低排放的,也可能是高排放的。
通过氢的制造方式来区分氢,为了简单起见,以三种“颜色”来标识:
灰氢:使用化石燃料生产氢气
蓝氢:使用经过碳捕集的化石燃料中产生氢气
绿氢:以可再生能源电解制氢
2022年,低排放氢气产量(蓝氢+绿氢)仅占全球总产量1.1%,根据国际能源署的净零排放设想,到2050年,这一比例需要大幅度增加到97%。