綠氫，能源轉型中的關鍵角色（科技大觀）
近期，國際能源署發佈題爲《2050年淨零排放：全球能源部門路線圖》的報告說，到2050年全球實現二氧化碳淨零排放將需要大約5.2億噸的低碳氫氣，其中來自可再生能源的綠氫要佔到約60%。而目前全球氫氣年產量約爲7000萬噸，其中灰氫佔比約95%。綠氫產業擁有廣闊的發展空間，也面臨着緊迫的轉型壓力。
氫作爲二次能源，其生產離不開一次能源。按照生產來源，世界能源理事會將氫氣分爲灰氫、藍氫和綠氫三類。灰氫指由天然氣、煤等化石燃料生產的氫氣，製取過程成本最低，但碳排放量高，在化工行業應用普遍；藍氫是灰氫的“升級版”，在氫氣生產環節配合碳捕捉和封存技術，能夠減少90%左右的碳排放，成本相應更高；綠氫則是利用風能、太陽能等可再生能源發電，再電解水生產氫氣，成本最高。其中，綠氫從源頭上杜絕了碳排放，是真正意義上的清潔能源。
用綠氫代替灰氫作爲化工原料，是實現化工行業深度脫碳的重要途徑。此外，綠氫還能幫助解決可再生能源發電過剩困境，化解棄風、棄光、棄水等現象，提高可再生能源的利用率，可廣泛用於交通、建築和工業等各個領域。不過，高昂的生產成本制約了綠氫的大規模發展。據國際能源署報告，綠氫價格目前爲每千克3.5至5歐元，遠高於灰氫的每千克1.5歐元。
目前，穩定、快速、大批量製取綠氫的技術路線主要爲電解水，具體可以分爲鹼性電解水、質子交換膜電解水和固體氧化物電解水三類。鹼性電解水是當前的主流技術，需要保證兩個電極的壓力均衡，以防止氫氧混合產生危險，因此難以與具有快速波動特性的可再生能源發電配合；質子交換膜電解槽在運行中具有更好的靈活性和反應性，但需要鉑和銥等貴金屬，未來需進一步降低貴金屬使用量或發掘成本低廉的催化劑；固體氧化物電解水制氫技術具有更高的理論效率，但仍處於實驗室驗證階段，且其對高溫熱源的需求可能會限制在商業應用階段的經濟可行性。
隨着各國加大力度應對氣候變化，綠氫產業正迎來發展熱潮。今年2月，歐洲30家公司聯合啓動了世界最大綠氫項目之一，選址在太陽能富集的歐洲西南部伊比利亞半島。這30家企業覆蓋了綠氫產業鏈的上中下游，包括太陽能開發商、電解槽供應商、大型能源和工業集團以及融資機構等，目標是在2030年前將綠氫的價格降到每千克1.5歐元，每年生產360萬噸綠氫。此前，德國、荷蘭、丹麥等宣佈了多個以海上風電制氫爲主的綠氫項目。中國首個規劃中的吉瓦級電解廠――北京京能內蒙古項目預計每年可生產40萬至50萬噸綠氫。有統計顯示，目前全球約有70個在建或規劃綠氫項目，很多是由政府和關鍵能源企業共同主導，產業佈局空前加快。
未來，綠氫的成本下降不僅有賴風電、光伏等行業的降本增效，還要依靠以電解槽爲代表的全產業鏈的技術進步。隨着產能擴大、輸配基礎設施建設加快，氫能產業鏈的規模效應將日益顯著，這也將促進更多研發力量參與其中，從而大幅降低成本，推動綠氫的進一步普及。