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能源綠色轉(zhuǎn)型加快背景下，兼具生態(tài)友好、儲(chǔ)運(yùn)便捷、應(yīng)用場(chǎng)景廣泛等明顯優(yōu)勢(shì)的氫能，被寄予成為化石燃料最終替代品的厚望，甚至被稱作“21世紀(jì)終極能源”。不過(guò)與應(yīng)用環(huán)節(jié)的低碳、無(wú)污染相比，氫能在制備上還做不到完全綠色?，F(xiàn)階段，氫主要由化石能源、工業(yè)副產(chǎn)等制取，前者即為“灰氫”，是當(dāng)前主流技術(shù)手段。
數(shù)據(jù)顯示，2021年全球約有9400萬(wàn)氫氣產(chǎn)量來(lái)自化石能源，占比高達(dá)81%。而低碳排放方式制氫占比僅為0.7%，最為清潔的電解水制氫產(chǎn)量近3.5萬(wàn)噸，占比尚不足0.1%。在我國(guó)，氫能主要來(lái)源以煤炭為主，在2020年，國(guó)內(nèi)煤制氫占比高達(dá)62%，天然氣制氫占比19%，工業(yè)副產(chǎn)氫占比18%，電解水制氫占比也僅有1%。
從整個(gè)生命周期來(lái)看，綠氫制作到使用全部環(huán)節(jié)都能做到無(wú)碳排放，是真正意義上的“零碳”能源。但現(xiàn)實(shí)情況是，出于成本高、制備效率低等種種原因，綠氫的市場(chǎng)需求一直難以得到有效釋放。
2023年全國(guó)兩會(huì)期間，多位代表聚焦氫能發(fā)展問(wèn)題。萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)董事長(zhǎng)帶來(lái)的《關(guān)于出臺(tái)支持綠電制綠氫的電力政策的建議》引起了廣泛關(guān)注。他認(rèn)為，發(fā)展綠氫產(chǎn)業(yè)既能充分利用風(fēng)光資源，解決棄風(fēng)棄光的問(wèn)題，又能滿足化工行業(yè)對(duì)綠氫的大量需求，解決煤制氫、天然氣制氫等高碳排的問(wèn)題。
億華通董事長(zhǎng)在《強(qiáng)化政策支持，加快氫能規(guī)模化發(fā)展》的建議中亦提到，希望由國(guó)家牽頭，統(tǒng)籌社會(huì)各方力量，共同探索多元化氫源供給模式，推動(dòng)可再生能源綠氫發(fā)展；做好工業(yè)副產(chǎn)氫、化石能源制氫產(chǎn)能整合工作，前期支撐燃料電池汽車示范運(yùn)營(yíng)。
事實(shí)上，政策層面一直綠氫保持高度關(guān)注，并有明確支持傾向。如《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》中指出，將持續(xù)推進(jìn)綠色低碳?xì)淠苤迫?、?chǔ)存、運(yùn)輸和應(yīng)用等各環(huán)節(jié)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，以及開(kāi)展光解水制氫等氫能科學(xué)機(jī)理，以系統(tǒng)構(gòu)建支撐氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)新體系。
地方層面，上海、廣州、成都等城市陸續(xù)在各自的氫能及制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，亦將綠氫作為重點(diǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)象。如上海在支持自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)臨港新片區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展政策中，提出加快推動(dòng)光伏制氫的示范應(yīng)用，探索氫交易及綠氫交易、價(jià)格指數(shù)、溯源認(rèn)證、氫儲(chǔ)能等參與電力市場(chǎng)和氫能碳減排的市場(chǎng)化交易機(jī)制。
隨著這些政策落實(shí)，我國(guó)綠氫產(chǎn)業(yè)鏈勢(shì)必會(huì)迎來(lái)更快速的擴(kuò)張。而2023年以來(lái)，“裂水制氫”等綠色制氫技術(shù)的升級(jí)則更讓行業(yè)看到突破的希望。
1月份，美國(guó)密歇根大學(xué)開(kāi)發(fā)出一款新型太陽(yáng)能電池，可模仿自然光合作用將水轉(zhuǎn)化為氫和楊，效率達(dá)9%，較同類太陽(yáng)能解水制氫效率高出近10倍。研究員表示，該裝置通過(guò)縮小半導(dǎo)體降低制氫成本，分解水所用的催化劑由氮化銦鎵納米結(jié)構(gòu)制成，生長(zhǎng)在硅表面，能有效增強(qiáng)制備效率。
近期，伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校有報(bào)告稱，通過(guò)合成一種被稱為鎳鐵氫化酶的古老生物酶，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)擬真大自然環(huán)境中氫氣產(chǎn)生方式，將為可再生能源經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)氫氣方面可以發(fā)揮關(guān)鍵作用。研究員聲稱，下一步的挑戰(zhàn)在于最大限度提高制備效率。
