去碳化是目前全球經(jīng)濟(jì)面臨的最重要的挑戰(zhàn)之一。而應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵是不斷發(fā)展可再生能源以及多維能源交叉耦合，即通過(guò)綠氫，將可再生能源鏈接到發(fā)達(dá)的工業(yè)、能源和交通基礎(chǔ)設(shè)施中。

與煤炭、天然氣等不同，氫并非是一次能源，而是同電能一樣屬于二次能源，更容易耦合電能、熱能等多種能源，同時(shí)與電能一起建立互聯(lián)互通的現(xiàn)代能源網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)電力與建筑、交通運(yùn)輸和工業(yè)之間的互聯(lián)。

根據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)（IRENA）發(fā)布的《世界能源轉(zhuǎn)型展望》，作為“1.5°C”路徑的一部分，綠氫有助于顯著減少二氧化碳排放——特別是在工業(yè)部門(mén)以及長(zhǎng)途運(yùn)輸、航運(yùn)和航空方面。

氫能的高熱值屬性是其在交通領(lǐng)域最具潛力的優(yōu)勢(shì)，是常見(jiàn)燃料中熱值最高的，為142KJ/g，約是石油的3倍，煤炭的4.5倍。

目前，已有氫動(dòng)力列車(chē)在德國(guó)北部正式客運(yùn)，未來(lái)將有更多氫動(dòng)力列車(chē)取代非電氣化線路上的柴油列車(chē)，英國(guó)、荷蘭和奧地利等國(guó)家也有類(lèi)似的部署；而在船運(yùn)和航空領(lǐng)域，兩者也正處于示范階段，在未來(lái)的碳減排路線中，氫能正在逐步綻放其光芒。

以氫氣為原料的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用已具備數(shù)十年的發(fā)展歷史，在中國(guó)，90%以上的氫氣都用于工業(yè)原料，而氫能作為二次能源的定位則必須要追溯其制氫環(huán)節(jié)的碳足跡。

根據(jù)2020中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告數(shù)據(jù)，目前全球制氫原料中，天然氣使用最為廣泛，占比約為43%，其次是工業(yè)副產(chǎn)品制氫，占比為33%，而電解水制氫使用最少，比例極低。

西門(mén)子能源股份公司新能源業(yè)務(wù)全球首席戰(zhàn)略官兼亞太區(qū)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人趙作智博士表示，“在制氫環(huán)節(jié)需要重視碳足跡的追溯，而綠氫將在通往低碳未來(lái)的道路上起到至關(guān)重要的作用。”

在明確了綠氫的未來(lái)路線后，西門(mén)子能源使用質(zhì)子交換膜（PEM）水電解技術(shù)，利用可再生能源生成“綠色無(wú)碳”的氫氣。該技術(shù)方案具有氣體純度高、效率高、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)化學(xué)品等特點(diǎn)。

在該技術(shù)路線下，生產(chǎn)1kg 的氫氣平均需要50kWh的耗電量，具體耗電量將取決于電解槽的操作模式和輔助系統(tǒng)的效率。根據(jù)IRENA，考慮碳減排成本，2030年左右綠氫將與灰氫實(shí)現(xiàn)平價(jià)。

此外，其Silyzer產(chǎn)品系列可以將太陽(yáng)能和風(fēng)能等間歇性波動(dòng)能源整合到工藝過(guò)程中，達(dá)到“實(shí)時(shí)跟隨，秒級(jí)響應(yīng)”。在西門(mén)子能源位于奧地利的H2FUTURE項(xiàng)目中，世界上第一臺(tái)PEM電解設(shè)備Silyzer 300（半機(jī)）每小時(shí)可產(chǎn)生1200Nm3的綠氫，功率需求為6 MW，電解系統(tǒng)的效率高達(dá)80%。

西門(mén)子能源旗下的西門(mén)子歌美颯也在探索海上的氫能路線，計(jì)劃在五年內(nèi)總投資約1.2億歐元，用于開(kāi)發(fā)海上風(fēng)電生產(chǎn)氫的完全集成式解決方案。

“成本的下降不是單純的技術(shù)問(wèn)題，而是規(guī)模化效應(yīng)的結(jié)果。”趙作智博士認(rèn)為，為此西門(mén)子將主動(dòng)推進(jìn)氫項(xiàng)目以加快發(fā)揮規(guī)模化和系統(tǒng)化優(yōu)勢(shì)。

氫絕非暫時(shí)的解決方案，而是可持續(xù)能源行業(yè)中的重要組成部分。