新能源未来重要的发展方向。
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重 要载体之一。能帮助可再生能源大规模消纳，实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能， 加速推进工业、建筑、交通等领域的低碳化。绿氢在碳中和的进程中可以在绿电无法发挥作 用的领域实现互补，如氢冶金、化工、重卡交通燃料、供热等。面向未来，当绿氢成为稳定 足量的低价氢源时，绿氢在促进工业脱碳方面有望更好地发挥氢能价值。 气候问题推动全球的碳中和进程。
碳中和进程是氢能利用的重要驱动力。根据国际商报，氢燃烧的产物是水，不会产生诸如一 氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物以及粉尘颗粒等危害环境的负外部性产品，故氢也算得上是 对环境相对友好的能源。对于人类的整个能源系统而言，氢的比例越高，成分结构就越干净， 氢能由此被称为“21 世纪的终极能源”，是实现碳中和目标较为理想的解决方案。实现碳 中和目标意味着风电、太阳能等可再生能源的大量使用以及电力对化石能源的替代，但氢能 也在其中起到不可忽视的作用。
1）储能层面：风电、光伏具有间歇性和波动性的特点，因此大规模发展储能意义较大，目 前主流的储能技术中，抽水储能受环境条件影响较大，电化学储能周期较短且电池寿命有限， 若需要大规模、集中式、长周期的储能，氢能是较好的选择。 2）成本层面：在许多领域的碳减排进程中，氢能比电力在成本上更具有优势。根据能源杂 志，一辆在露天煤矿运输煤炭的燃油重卡，年油耗为 50,000 升，用纯电动重卡替代，每年 耗电约 150,000 千瓦时，充电和电池折旧费用为约 21 万元；而用氢燃料电池替代，每年耗 氢约 7500 千克，使用灰氢的费用约为 15 万元。且氢能重卡补充能源的时间远低于纯电动 重卡，此外充电电池组的重量占用大量的有效载重空间。 3）工艺层面：在一些工艺流程中，氢能难以被替代。2022 年中国钢铁行业碳排放量占全国 碳排放总量的 15%以上，为了降低钢铁行业碳排放而大力发展氢能直接还原炼铁技术，不 再利用一氧化碳作为还原剂，从而将原工艺过程中产生的二氧化碳全部转化为水，大大降低 了碳排放。
我国氢能产业加速发展，政府不断强化氢能产业政策支持力度。氢能已经成为“十四五”期 间重点产业，《“十四五”规划纲要》将氢能及储能设立为未来产业，将实施未来产业孵化 与加速计划。2022 年 3 月，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划 （2021-2035 年）》。近年来，国家及各省市层面也陆续出台了一系列氢能产业支持政策， 形成了较为完整的政策支持体系。氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是我国战略性 新兴产业和未来产业重点发展方向，是我国实现碳中和目标的重要手段。
氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的 75%，还具有导热良好、清洁无毒和单位质量热量高等优点，相同质量下所含热量约是汽油 的 3 倍。氢能之所以在全球应对气候变化和碳减排中被寄予厚望，主要由于其所具备的多重 优势。
1）生态友好：与传统的化石燃料不同，氢在转化为电和热时只产生水并且不排放温室气体 或细粉尘，与全球降低碳排放的目标契合。
2）高效性：氢能是一种高效的能源类型，与柴油或汽油相比，每磅燃料都能传递大量能量。 氢的能量密度高，单位质量热值约是煤炭的 4 倍、汽油的 3.1 倍、天然气的 2.6 倍。与通常 以 33%至 35%的效率发电的常规基于燃烧的发电厂相比，氢燃料电池能够以高达 65%的效 率发电，这主要得益于燃料电池的转换特性，将化学能直接转换为电能，而没有热能和机械 能（发电机）的中间转换。
3）储运方式多样：光伏、风电等可再生能源近年来获得快速发展，装机量不断提升，但其 也具有波动性和间歇性等短板。氢储能可以利用可再生能源发电制氢，再以气态、液态存储 于高压罐中，或者以固态存储于储氢材料中，可以成为解决电网调峰和“弃风“、”弃光“等 问题的重要手段。
4）应用场景广泛：氢能既可以用作燃料电池发电，应用于汽车、火车、船舶和航空等领域， 也可以单独作为燃料气体或化工原料进入生产，同时还可以在天然气管道中掺氢燃烧，应用 于建筑供暖等。 当前氢能的发展仍面临一些挑战，例如氢能源价格昂贵以及储运困难等，但从长期来看，氢 能综合能力或优于其他可再生能源。从稳定性、储能性、可获得性、应用范围等方面进行对 比，氢能是可以长周期使用、环保、适用范围多元（供热、供电、燃料等）、储运相对方便、 制取来源广的优质能源。
