碳中和背景下氢能应用对中国的挑战和机遇

“双碳”背景下，我国氢能产业的未来发展具有良好前景。据不完全统计，目前，全国有30个省份、150多个城市在其“十四五”规划中提及氢能发展，有50多个城市出台了地方氢能产业发展专项规划。根据各省区市规划目标，到2025年全国将建成加氢站超过1000座，推广氢燃料车超过54000辆。业内预计，随着“双碳”战略的实施推进，中国氢能产业发展将进一步提速。

氢气直接燃烧或通过燃料电池发电的产物为水，能够实现真正的零碳排放，对环境不造成任何污染。目前成熟的制氢手段主要包括化石能源重整制氢、工业副产制氢以及电解水制氢三种。虽然通过碳捕捉与封存技术（CCS）可有效降低化石能源制氢过程中产生的碳排放，但长期来看只有可再生能源电解水制备的“绿氢”才能实现真正的零碳排放。在“富煤、贫油、少气”的能源结构下，目前国内煤制氢的占比超过60%，电解水制氢的比例则不到2%。

根据氢气的化学性质，科研人员发现它的热值是常见燃料中最高的（142KJ/g），约是石油的3倍，煤炭的4.5倍。这意味着如果消耗相同质量各种燃料，氢气所提供的能量是最大的。热值高的特点将在交通工具实现轻量化方面发挥重要作用。

根据我国的承诺，到2030年和2060年，将分别实现“碳达峰”和“碳中和”两个宏大目标。然而就目前来看，中国的减排任务依然十分艰巨。根据联合国《Emission Gap Report 2020》数据，2019年中国碳排放约140亿吨，从总量看，占全球总排放量的1/4以上，仍是全球排名第一的碳排放国。为应对全球气候变化，履行《巴黎协议》中碳减排目标，据国家可再生能源中心测算，我国既定能源政策仍需降低化石能源使用占比来达成气候变化低于2℃的目标，除了发展风电和光伏，氢能也是重要的组成部分。

随着氢能产业在世界发展热度进一步提升，氢能的利用情况已经开始成为国与国之间竞技未来能源技术的展示窗口。即将开幕的2022年北京冬奥会上，中国对氢能的推广和利用提前做好了布局——境内接力火炬全部应用氢燃料，在开幕式上使用氢燃料点燃北京冬奥赛场的主火炬，大量使用氢燃料电池车，以减少污染物排放。

面对我们共同生活的家园，面对我们赖以生存的地球，面对我们生活的环境，我国正经历着前所未有的能源变革。机遇与挑战并存，借着碳中和的风口，我国虽然面临着艰巨的任务，但也要相信在各方的不懈努力下，我国的减碳目标定会达成。