綠氫由水和可再生能源制成，可以向世界提供化石燃料的替代品，應(yīng)對(duì)氣候變化。美國(guó)和中國(guó)都制定了戰(zhàn)略，旨在未來(lái)十年增加國(guó)內(nèi)綠氫的生產(chǎn)和應(yīng)用。

可再生能源非常多，包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮芑蛐陆霈F(xiàn)的綠氫。這些能源利用和儲(chǔ)存其他能源作為可用燃料。為了生產(chǎn)和利用更多的綠氫，中國(guó)和美國(guó)分別制定戰(zhàn)略，并將其納入到可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)目標(biāo)中。

為什么綠氫很重要？

按照生產(chǎn)氫氣的原材料和動(dòng)力來(lái)源，氫氣生產(chǎn)可分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。灰氫和藍(lán)氫使用天然氣等化石燃料，通過(guò)蒸汽重整工藝生產(chǎn)，是美國(guó)國(guó)內(nèi)的主流選擇。但是，該工藝會(huì)釋放二氧化碳，必須把二氧化碳儲(chǔ)存在地下或釋放到大氣里。

相比之下，綠氫是利用風(fēng)能、太陽(yáng)能或核能等可再生能源，從水中分離氫和氧分子制成。這一過(guò)程通過(guò)電解實(shí)現(xiàn)，即利用電將氫原子和氧原子分開(kāi)。

綠氫的未來(lái)是光明的，它可能徹底改變?nèi)虬l(fā)電方式，推動(dòng)我們更接近更可持續(xù)的未來(lái)。綠氫與其他可再生能源之間的主要區(qū)別，在于它能夠通過(guò)類(lèi)似于天然氣和石油的運(yùn)輸介質(zhì)（例如管道和油輪）進(jìn)行運(yùn)輸。這使得可再生能源豐富的地區(qū)，能夠向不發(fā)達(dá)或缺乏太陽(yáng)能或風(fēng)能的地區(qū)提供能源。

然而，綠氫的大規(guī)模應(yīng)用仍然面臨諸多挑戰(zhàn)，例如運(yùn)輸和地方層面的支持。世界各地的公司、研究人員、大學(xué)和政府團(tuán)隊(duì)正在克服這些障礙。

一旦建立起新的運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，綠氫將徹底改變我們的可再生能源生產(chǎn)方式。氫可以取代一些化石燃料用于發(fā)電，而新型氫燃料電池可以為機(jī)械和船舶提供動(dòng)力，且無(wú)需使用高碳燃料。通過(guò)這些改進(jìn)，綠氫有助于加速全球的可再生能源轉(zhuǎn)型。

中國(guó)的戰(zhàn)略

中國(guó)的國(guó)家氫能規(guī)劃部門(mén)制定了發(fā)展目標(biāo)，即到 2025 年生產(chǎn) 10 萬(wàn)至 20 萬(wàn)噸綠氫。為此，中國(guó)正大力投資建設(shè)新的基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)展國(guó)有企業(yè)，比如國(guó)內(nèi)最大石油公司之一的中石化。

管道測(cè)試成功后，中石化已宣布將建設(shè)一條從內(nèi)蒙古到北京等東部城市的“西氫東送”管道。該公司還預(yù)計(jì)將擴(kuò)建這條管道，以利用新的氫氣生產(chǎn)資源。

中石化還在推動(dòng)綠氫生產(chǎn)方面取得了其他進(jìn)展。比如，在新疆建設(shè)的一座新生產(chǎn)設(shè)施，將取代塔河工廠(chǎng)的灰氫生產(chǎn)。

中國(guó)和美國(guó)戰(zhàn)略的一項(xiàng)關(guān)鍵區(qū)別，在于它們從哪里獲取水源。美國(guó)擁有豐富的自然資源，可以從天然氣或淡水中提取氫氣。然而，中國(guó)無(wú)法獲得這些資源。因此，它的目標(biāo)是通過(guò)電解，在海水里提取氫氣。

然而，從海水里提取氫氣面臨著不少挑戰(zhàn)。海水的成分包括氯化物氣體，而它對(duì)用于電解過(guò)程的電極具有腐蝕作用，并且含有許多微粒，會(huì)降低氫氣純度。許多綠氫工廠(chǎng)在生產(chǎn)氫氣之前，都需要淡化海水。這是一個(gè)消耗大量能源的過(guò)程，使每公斤氫氣的成本翻番。該過(guò)程有可能使生產(chǎn)企業(yè)出現(xiàn)虧損，所以研究人員在電解設(shè)備上涂上一層新薄膜，以此希望解決這一問(wèn)題。該膜可以保護(hù)機(jī)械免受腐蝕性氣體的影響。

來(lái)自東方電氣集團(tuán)和南京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用新型薄膜和風(fēng)力，成功將海水轉(zhuǎn)化為氫氣。利用該薄膜可以生產(chǎn)出99.9%純度的氫氣，并延長(zhǎng)生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命，使得從海水中提取綠氫成為能源生產(chǎn)里更加可行的選擇。

美國(guó)的戰(zhàn)略

今年6月，美國(guó)能源部發(fā)布了發(fā)展綠氫的國(guó)家戰(zhàn)略和路線(xiàn)圖。目標(biāo)包括三項(xiàng)關(guān)鍵戰(zhàn)略： 一是清潔氫能的高影響用途；二是降低清潔能源成本； 三是關(guān)注區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。

美國(guó)能源部希望聯(lián)邦機(jī)構(gòu)專(zhuān)注清潔氫能，以解決部分經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域難以脫碳的問(wèn)題，而不是直接將氫能引入消費(fèi)市場(chǎng)。戰(zhàn)略一包含三個(gè)領(lǐng)域：工業(yè)應(yīng)用、交通運(yùn)輸和發(fā)電。“工業(yè)應(yīng)用”包括化學(xué)、工業(yè)供熱和煉鋼行業(yè)；“交通運(yùn)輸”針對(duì)航空、鐵路和海運(yùn)；最后，“發(fā)電”是為無(wú)法獲得可再生能源的地區(qū)提供電力生產(chǎn)、存儲(chǔ)和支援服務(wù)。

戰(zhàn)略二側(cè)重于降低每公斤氫氣的成本，從而和天然氣等化石燃料競(jìng)爭(zhēng)。未來(lái)十年內(nèi)，聯(lián)邦政府將通過(guò)增加市場(chǎng)供應(yīng)、提高氫氣生產(chǎn)效率，進(jìn)一步推動(dòng)這一目標(biāo)。目標(biāo)是到 2031 年，每公斤氫氣的生產(chǎn)成本達(dá)到 1 美元。再加上每公斤 2 美元的運(yùn)輸和分配成本，氫氣的成本將與當(dāng)前化石燃料的成本持平。

他們推動(dòng)這一目標(biāo)做法之一，是向 19 家主要行業(yè)公司提供 3400 萬(wàn)美元的資金，以此促進(jìn)清潔氫氣的生產(chǎn)。

戰(zhàn)略三重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域網(wǎng)絡(luò)在生產(chǎn)廉價(jià)、清潔氫氣方面的重要性。美國(guó)能源部表示，“區(qū)域網(wǎng)絡(luò)使得可以在靠近氫氣用戶(hù)的地方，大規(guī)模地生產(chǎn)清潔氫氣，從而實(shí)現(xiàn)大量基礎(chǔ)設(shè)施的開(kāi)發(fā)和共享”。 這代表著美國(guó)當(dāng)前發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施的一種轉(zhuǎn)變。目前，美國(guó)主要依賴(lài)地區(qū)或州公用事業(yè)公司提供發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施。

區(qū)域清潔氫能中心將在終端用戶(hù)附近進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，創(chuàng)造基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造高薪就業(yè)和稅收，并建立氫能生產(chǎn)商和消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)。

因?yàn)楸緡?guó)的大部分氫氣是藍(lán)氫和灰氫，美國(guó)一直受到批評(píng)——這些氫氣的來(lái)源仍然向大氣排放碳。批評(píng)者指出，氫氣只是石油公司繼續(xù)碳排放的另一種途徑，而不是一種清潔能源。美國(guó)需要解決這些問(wèn)題，然后才能自信地表示，清潔氫能是通向可持續(xù)未來(lái)的道路。

清潔氫能如何反映中美關(guān)系

中美各自的戰(zhàn)略都尋求增加綠氫在發(fā)電和替代化石燃料方面的應(yīng)用，甚至制定了類(lèi)似的路線(xiàn)圖來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。然而，在這一問(wèn)題上，兩國(guó)或者雙方企業(yè)之間的合作目前極少。相比之下，兩國(guó)之間在其它領(lǐng)域存在許多合作，例如高科技或者氣候變化。

今年夏天中美之間的高層對(duì)話(huà)有所增加，但去年眾議院前議長(zhǎng)南希·佩洛西竄臺(tái)以來(lái)，中國(guó)繼續(xù)限制與美國(guó)在諸多領(lǐng)域的合作，包括氣候變化和可再生能源。

為了幫助世界有效應(yīng)對(duì)氣候變化，這兩個(gè)超級(jí)大國(guó)必須在這一共同目標(biāo)上展開(kāi)合作，并避免因?yàn)闀簳r(shí)的政治沖突而將其變成對(duì)抗的武器。