什麼是取之不盡的能源
巴黎氣候會議之後，人類在應對氣候變化的問題上再一次團結起來。低碳，環保已經成為了這個時代最受關注的主題。世界各國也在陸續推出自己的碳達峰，碳中和時間表。提出各自的新能源替代計劃。可以預見，未來的十至二十年，新能源一定是最火熱的賽道
從生態性來講，氫能是最理想的能源。透過電解水可以產生氫氣和氧氣，氫氣和氧氣發生反應再生成水。全程沒有任何多餘的溫室氣體排出。水更是地球上最不稀缺的物質。氫能作為綠色低碳，清潔高效的一種新能源，未來有著巨大的發展潛力。
氫能產業鏈主要包括上游制氫，中游氫儲運、加氫站，以及下游市場應用。目前來看，其主要應用場景分佈於交通業、工業、發電以及建築領域。
1 制氫
制氫的方式主要包括化石燃料制氫、工業副產品制氫以及電解水制氫三種。化石燃料制氫作為傳統的制氫方法，目前仍是世界以及我國的主要制氫方式。根據消耗的化石燃料不同，進一步分為煤炭制氫、石油制氫、甲醇制氫等。由於化石燃料制氫過程中仍會排出二氧化碳等溫室氣體，所以化石燃料制氫不能算作一種清潔的制氫方式。
工業副產品制氫指將富含氫氣的工業尾氣作為原料，回收提純制氫。主要有氯鹼工業副產氣、焦爐煤氣、輕烴裂解副產氣。工業副產氣制氫的最大優勢在於無需額外的資本投入和化石燃料投入，在成本和減排上有顯著優勢。
電解水制氫是在直流電下將水分子分解為氫氣和氧氣。該技術是目前最有發展潛力的綠色氫能生產方式，特別是利用可再生能源進行電解水制氫是目前眾多氫氣來源方案中碳排放最低的工藝，與全球低碳減排的能源發展趨勢最為一致。
目前電解水制氫主要有3種技術路線：鹼性電解（AWE）、質子交換膜（PEM）電解和固體氧化物（SOEC）電解。其中鹼性電解水制氫技術相對最為成熟、成本最低，更具經濟性，已被大規模應用，缺點是產氣的時候需要脫鹼，並且需要穩定的電源。PEM電解水制氫技術已實現小規模應用，且適應可再生能源發電的波動性，效率較高，發展前景好，不過需要使用稀有金屬鉑、銥等，成本較高，供應鏈侷限大。。固體氧化物電解水制氫目前以技術研究為主，尚未實現商業化。
2 氫氣的儲存和運輸
氫的儲存運輸是連線氫氣生產端與需求端的關鍵橋樑。根據氫氣的儲存狀態可將儲運方式分為氣態儲運、低溫液態儲運、有機液態儲運和固態儲運等。
目前，高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫已進入商業應用階段，而有機液態儲氫、固體材料儲氫尚處於技術研發階段。氣態儲氫具有成本低、能耗低、操作環境簡單等特點，目前發展相對成熟、應用較廣泛的，但在儲氫密度和安全效能方面存在瓶頸。低溫液態儲氫是先將氫氣液化，然後儲存在低溫絕熱容器中，成本較高，製冷能耗大。有機液態儲氫由於其儲存介質與汽油、柴油相近，可利用已有基礎設施從而降低應用成本，備受業界青睞。相較於氣態儲氫和液態儲氫，固態儲氫在儲氫密度和安全效能方面的優勢更為突出，是未來實現氫能高效、安全利用的重要方向。
在氫氣運輸方面，根據儲氫狀態的差異分為氣態輸送、液態輸送和固態輸送，氣態和液態為目前的主流方式。氣態輸送適合短距離城市內配送。液態輸送適合國際、長距離、規模化輸送。固態輸送目前尚在實驗階段。由於我國目前氫能產業處於發展初期，氫能市場規模較小，且氫能示範應用主要圍繞工業副產氫和可再生能源制氫地附近，因此多采用長管拖車運輸，這也是當前較為成熟的運輸方式。
3氫能的應用場景
目前氫能的成本較高，使用範圍窄，氫能應用處於起步階段。氫能源主要應用在工業領域和交通領域中，在建築、發電和發熱等領域仍然處於探索階段。
交通領域是目前氫能應用相對比較成熟的領域。從專利申請看，2021年交通領域的氫能技術應用專利申請15，639件，佔氫能下游技術應用的71%。
氫燃料電池汽車是交通領域的主要應用場景。燃料電池汽車產業尚處於起步階段，技術、成本和規模是主要的門檻。與純電動汽車和傳統燃油車相比，燃料電池汽車具有溫室氣體排放低、燃料加註時間短、續航里程高等優點，較適用於中長距離或過載運輸，當前燃料電池汽車產業政策也優先支援商用車發展。現階段國內氫燃料電池車以客車和重卡等商用為主。根據國際氫能協會分析，燃料電池汽車在續航里程大於650公里的交通運輸市場更具有成本優勢。由於乘用車和城市短程公共汽車續航里程通常較短，純電動汽車則更有優勢。燃料電池汽車未來發展空間廣闊。相比純電動車型，燃料電池車克服了能源補充時間長、低溫環境適應性差的問題，提高了營運效率，與純電動車型應用場景形成互補。
4氫能未來展望
隨著世界能源格局的深刻調整，氫能清潔、高效、來源廣泛以及可再生等特點，已成為各國未來能源戰略的重要組成部分，近年日本、美國、歐盟智利、澳大利亞等紛紛出臺氫能戰略規劃，搶佔發展制高點。我國也在2019年首次將氫能源寫入《政府工作報告》。2022年3月，國家發展改革委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》以實現“雙碳”目標為總體方向，明確了氫能是未來國家能源體系的重要組成部分。氫能產業上升至國家能源戰略高度。
隨著政策激勵，技術完善，短期來看，氫能將在交通運輸領域，氫燃料電池汽車領域得到規模運用。長期來看，隨著行業脫碳程序、政策支援力度、技術成熟度的提高，工業領域有望成為氫能應用的第一大領域，圍繞制氫、儲氫、加氫、用氫等全產業鏈的佈局也將會逐步形成。