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東京奧運(yùn)會(huì)官方交通工具是使用氫燃料電池的豐田Mirai汽車。東京都知事2016年曾表示，“1964年的東京奧運(yùn)會(huì)留下了新干線高速鐵路系統(tǒng)，2021年的東京奧運(yùn)會(huì)將留下一個(gè)氫能社會(huì)” 。2019年，日本川崎重工推出世界上第一艘設(shè)計(jì)用于運(yùn)載液化氫的船舶Suiso Frontier，旨在利用澳大利亞的氫能。
此外，日本擁有世界上最大的加氫站網(wǎng)絡(luò)，正計(jì)劃在煉鋼等重工業(yè)領(lǐng)域用氫能取代化石燃料。其在氫燃料進(jìn)口方面也處于領(lǐng)先地位。
韓國也有類似計(jì)劃，3月，汽車制造商現(xiàn)代、SK集團(tuán)和其他企業(yè)宣布了一個(gè)價(jià)值380億美元的項(xiàng)目，旨在未來10年發(fā)展以氫能為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)。
氫能的廣泛使用如果真的發(fā)生，將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。早在1807年，第一臺(tái)氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)就開始工作了。19世紀(jì)60年代，人們就提議通過電解水制氫來取代煤炭。但煤炭和石油總是比較便宜的。1937年，一艘充滿氫氣的船舶發(fā)生爆炸，人們因此認(rèn)為這種燃料不安全。
有人說，全球氫經(jīng)濟(jì)可以從碳排放危機(jī)中拯救氣候。氫氣可以為卡車、輪船和飛機(jī)提供動(dòng)力，還可以用來生產(chǎn)水泥、鋼鐵和化肥等產(chǎn)品。韓國現(xiàn)代公司燃料電池部門負(fù)責(zé)人金世勛去年表示，“過去我們的技術(shù)和行業(yè)都是關(guān)于開采石油、輸送石油和使用石油的；現(xiàn)在和未來，我們的技術(shù)和行業(yè)將是關(guān)于收集陽光、傳送陽光和利用陽光的，氫能將使之成為可能”。
也有人持懷疑態(tài)度。阿伯丁大學(xué)化學(xué)工程師湯姆·巴克斯特表示，“氫能只會(huì)成為一種基本能源，以目前的技術(shù)，其在400攝氏度以上的工業(yè)過程中具有優(yōu)勢(shì)。但在其他方面，綠氫通常會(huì)輸給電力，綠氫永遠(yuǎn)不會(huì)比制造它所需的綠色電力便宜”。
灰氫、綠氫還是藍(lán)氫？
氫氣很少直接作為燃料用于燃燒。相反，它作為能源的載體，在有廉價(jià)能源可供制造的地方制造，并運(yùn)到有需要的地方。
過去兩年，電動(dòng)汽車已悄悄領(lǐng)先于氫燃料汽車，通用汽車等公司承諾，15年內(nèi)只生產(chǎn)電動(dòng)汽車。他們有政府的支持，在充電網(wǎng)絡(luò)投入巨資。但對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸和航空等其他需要大量化石燃料的運(yùn)輸系統(tǒng)來說，氫能或?qū)⑹墙档吞寂欧诺年P(guān)鍵。
每噸氫氣的能量比其他化石燃料都多，而且不需要電池。但是制造它需要大量電力，所以它的氣候友好性只與生產(chǎn)它所使用的能源一樣。因此，才有了灰氫、藍(lán)氫和綠氫的區(qū)分。
灰氫目前最便宜，是工業(yè)用途的主要類型。中國生產(chǎn)的氫氣占世界的1/3，主要來自褐煤。俄羅斯正制訂計(jì)劃利用豐富的天然氣儲(chǔ)備生產(chǎn)藍(lán)氫。為了成為一種可行的氣候友好型化石燃料替代品，制造商必須捕集生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳，并將其封存。但碳捕集與封存（CCS）仍是一項(xiàng)正在探索中的技術(shù)。
巴克斯特表示，化石燃料公司在推動(dòng)氫氣作為電力的替代品，從汽車燃料到家庭供暖。如bp正考慮在蒂賽德建藍(lán)氫工廠。
在長(zhǎng)期計(jì)劃中，一旦汽油和柴油需求開始減少，石油公司便將氫氣視為潛在的收入來源，但他們轉(zhuǎn)向替代燃料的步伐緩慢。bp將在3年內(nèi)對(duì)蒂賽德藍(lán)氫工廠做出最終投資決定，預(yù)計(jì)2027年前不會(huì)開始建設(shè)。
美國空氣產(chǎn)品公司首席執(zhí)行官塞菲·加西米表示，“目前，化石燃料比氫氣更便宜，也更容易獲得。這在一定程度上是由于全球范圍內(nèi)高達(dá)4000億美元的巨額政府補(bǔ)貼。如果取消這些補(bǔ)貼，氫氣等替代燃料將更可能被廣泛采用”。
如果世界真的要發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)，真正的動(dòng)力將是大規(guī)模生產(chǎn)綠氫。一些國家已將自己視為潛在的氫能“沙特”，利用廉價(jià)的可再生能源大規(guī)模生產(chǎn)氫燃料。其中包括加拿大和冰島，這兩個(gè)國家都擁有豐富的水電產(chǎn)能，可以幫助氫氣生產(chǎn)。此外，摩洛哥正在撒哈拉沙漠迅速發(fā)展太陽能，并制訂了氫氣生產(chǎn)計(jì)劃。
沙特也有自己的計(jì)劃。其最近宣布，將與美國空氣產(chǎn)品公司一起在紅海沿岸建一個(gè)50億美元的綠氫工廠。一大片太陽能電池板和風(fēng)力渦輪機(jī)最終將覆蓋一片比利時(shí)大小的沙漠，為世界上最大的氫氣工廠提供動(dòng)力，生產(chǎn)將于2025年開始。該項(xiàng)目將是Neom生態(tài)城計(jì)劃的一部分。除了供應(yīng)生態(tài)城市，氫氣還將出口，有朝一日在全球市場(chǎng)上，沙特的氫氣將取代沙特的石油。
沙特鄰國阿曼有更大的計(jì)劃，將投資300億美元在阿拉伯海沿岸建氫氣工廠，同時(shí)出口綠氫和綠氨。
澳大利亞也有雄心勃勃的計(jì)劃，要建5個(gè)巨大的氫中心。去年，澳大利亞的公司表示，將把一塊面積超過西澳大利亞州盧森堡兩倍的沙漠變成綠氫生產(chǎn)基地，將擁有1000萬塊太陽能電池板和1500臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)。但該項(xiàng)目在6月被否決后，目前處于擱置狀態(tài)，可能最終會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。此外，在新南威爾士州的一個(gè)煤礦地區(qū)還有另一個(gè)建氫中心的計(jì)劃，在維多利亞州的拉特伯谷還有使用褐煤的灰氫計(jì)劃，所有這些都旨在向日本和亞洲其他地區(qū)出口氫氣。
誰將創(chuàng)造天空中的特斯拉？
世界第二大飛機(jī)制造商空客公司去年公布了3種不同的零排放概念氫飛機(jī)計(jì)劃，并稱這些飛機(jī)將在2035年投用。與此同時(shí)，加利福尼亞州初創(chuàng)企業(yè)ZeroAvia已有一架使用氫燃料的6座實(shí)驗(yàn)飛機(jī)。去年，它在英國克蘭菲爾德機(jī)場(chǎng)首次起飛；今年4月，其在一片田野里墜毀。不可否認(rèn)，該公司可能成為天空中的特斯拉。瑞士工程研究中心保羅·謝勒研究所的克里斯蒂安·鮑爾表示，“如果沒有氫氣，要大幅減少碳排放幾乎不可能。未來10年，我們將看到氫能產(chǎn)業(yè)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展”。
潛在供應(yīng)商和主要市場(chǎng)之間的其他交易也在激增。丹麥沃旭能源公司已與馬士基集團(tuán)（世界最大航運(yùn)公司）和斯堪的納維亞航空公司簽署一項(xiàng)協(xié)議，2023年起，利用海上風(fēng)電為哥本哈根的公共汽車和卡車生產(chǎn)綠氫，隨后將為船舶和飛機(jī)生產(chǎn)綠氫。
這一切會(huì)發(fā)生嗎？持懷疑態(tài)度的人表示，建立制造、運(yùn)輸氫氣的全球供應(yīng)鏈過于笨重和低效，尤其是在基礎(chǔ)設(shè)施必須從零開始建設(shè)的情況下。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，約2/3的能量會(huì)在這一過程中流失。
保羅·謝勒研究所的羅曼·薩基表示，“能量損失將發(fā)生在供應(yīng)端、氫燃料生產(chǎn)過程和需求端，但氫燃料可用于長(zhǎng)途貨運(yùn)，而目前大型卡車需配備幾噸重的電池才能行駛100多公里”。
波茨坦氣候影響研究所的法爾科·烏克特表示，氫氣的可用性不確定，無法廣泛取代化石燃料，如用于汽車或房屋取暖。相反，世界應(yīng)優(yōu)先考慮其作為低碳能源不可或缺的應(yīng)用，如可以消除最難的10%碳排放。
他也警告稱，建筑供暖等領(lǐng)域?qū)錃獾男枨蟛粩嗌仙赡芙o廉價(jià)的藍(lán)氫帶來優(yōu)勢(shì)，并造成“化石燃料鎖定”，危及氣候目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
以氫氣為基礎(chǔ)的燃料作為普遍的氣候解決方案可能是錯(cuò)誤的承諾。烏克爾特表示，“雖然它們用途廣泛，但不能指望氫能廣泛取代化石燃料”。
ABB瑞士公司研究員布拉德在關(guān)于氫經(jīng)濟(jì)的白皮書中指出，“氫經(jīng)濟(jì)只有在積極可行的情況下才能建立起來。否則，更好的解決方案將征服市場(chǎng)。幾乎所有合成液態(tài)烴都有基礎(chǔ)設(shè)施，而氫氣則需要一個(gè)全新的分銷網(wǎng)絡(luò)”。氫燃料可能很稀缺，至少未來10年不會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)力。
