清潔氫一直被吹捧為脫碳的“靈丹妙藥”，但業內機構和專業人士表示，雖然清潔氫確實可以幫助全球實現脫碳，但其發展還面臨規模、成本競爭力和基礎設施三大挑戰，能否成為脫碳的“靈丹妙藥”還不得而知。

發展勢頭增強

截至目前，全球已有41個國家發布國家氫戰略。2050年，全球氫需求預計增長3.5倍以上，從2021年的7500萬噸/年增至2.55億噸/年。埃克森美孚認為，到2050年，全球碳捕集與封存(CCS)和氫能的潛在市場規模將分別達到約4萬億美元和1.5萬億美元。

國際氫能委員會發現，到2050年，氫能將占全球能源需求的22%，從現在起到2050年，每年可減少800億噸二氧化碳排放量，相當于將全球氣候變暖限制在1.5攝氏度內所需總減排量的11%。

今年的劍橋能源周會議由標普全球于3月7日~11日在美國得克薩斯州休斯敦舉辦，會上行業領袖一致認為，雖然清潔氫技術已成熟，但需求、產能和規模經濟卻滯后。

標普全球大宗商品洞察公司的氫市場監測報告顯示，目前全球清潔氫產量約為200萬噸/年，但到2030年，全球清潔氫的生產能力將接近3000萬噸/年。標普全球大宗商品洞察公司未來能源團隊經理安妮·羅巴表示，“按照計劃，2025年前全球有700萬噸/年的清潔氫項目將投產。如果按計劃完工，這些項目將占全球氫供應的9%”。

清潔氫的發展速度很快。僅2021年全球就宣布了130多個大型清潔氫項目，當前全球已宣布的大規模清潔氫項目總數接近400個。據國際氫能委員會估計，2030年前，全球在氫能方面的總投資將達到5000億美元。林德公司負責清潔氫的副總裁大衛·伯恩斯表示，“五六年前，我們考慮的是6兆瓦的生產設施。現在我們正在建設24兆瓦的生產設施。我們的目標是到2030年達到千兆瓦的規模。這就是我們正在關注的規模增長”。

專家認為，未來8年是實現凈零排放目標的關鍵時期，工業氣體領軍企業法液空、林德公司和美國空氣化工產品公司都打算，未來十年投資100億美元或更多資金用于清潔氫項目。

生產成本是關鍵

美國目前的灰氫成本低于1美元/千克。灰氫是最常見的氫形式，也是工業溫室氣體的重要來源，因為在制氫過程中產生的溫室氣體排放沒有被捕集。

即使征收碳稅，綠氫成本也需要十年才能接近灰氫成本。伯恩斯表示，“電力成本是清潔氫生產成本中占比最大的，約75%的清潔氫成本來自可再生電力”。2021年，美國能源部宣布了“111”計劃，即在十年內將清潔氫的成本降低80%以上，達到灰氫的每千克1美元大關。中東、南非、大洋洲和南美洲國家的風能和太陽能發電廠將是向清潔氫過渡的關鍵，因為他們的可再生電力成本最低。然而，除非政府的政策、激勵措施和懲罰措施能減少前置生產成本或增加需求，否則成本削減將不可能實現。

法液空美洲公司首席執行官邁克·格拉夫表示，“為了充分發掘氫經濟的潛力，進一步加快低碳、綠氫的發展和部署，美國政府需要盡快制定新的政策，促進市場增長和滲透，并為在運輸和儲存等多個能源領域使用氫能提供激勵措施”。

伯恩斯對此表示贊同，“我們需要將政策、激勵和懲罰結合起來。為碳排放設定一個現實的價格是很重要的，這樣就會知道企業繼續排放的成本是多少”。

基礎設施缺乏

雖然清潔氫被譽為脫碳的“靈丹妙藥”，但其發展仍處于初期階段，面臨基礎設施缺乏的挑戰。但是由于氣候和地緣政治問題，清潔氫的發展不能是緩慢和漸進的，應該是快速和跨越式的。

除了以規模化降低生產成本，清潔氫行業還需要電解槽容量的快速發展。根據標普全球氫生產資產數據庫，歐洲在電解槽產能方面遙遙領先，在全球宣布2025年前新建19吉瓦的電解槽產能中，歐洲占了近15吉瓦。這種能力加上歐洲天然氣的“天價”(超過350美元/兆瓦時)，使得歐盟的綠氫發展速度超過藍氫。

電解槽是達到碳中和所需的數千吉瓦清潔氫產能的關鍵基礎設施，但目前電解槽產能缺乏，并沒有標準化生產。為了實現適當的成本效益，以及提高碳中和社會所需的清潔氫生產能力，電解槽需要標準化、大規模生產。電解槽制造將不會出現瓶頸，但關鍵材料的供應鏈持續中斷可能給清潔氫供應時間表造成壓力。

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