氢能—未来储能的新方式(10)

3.3
产氢效率偏低
产氢效率因方法而不同，但整体上偏低，或存在效率、方法、安全性等不可兼得的问题。就电解水制氢而言，通过碱性电制氢，技术较为成熟，但效率偏低，能量利用效率仅为21.42%～26.04%。通过质子交换膜（PEM）制氢，可实现高电流密度和较高效率（31.08%～33.18%），但膜与催化剂相对昂贵。通过高温电制氢，效率高（38.22%～48.98%），但技术不够成熟，相对昂贵。
即便是较为先进的方法，其制氢的能量利用效率也不超过50%。制得的氢气常用于燃料电池，而燃料电池理论效率85%~90%，实际工作时效率约为40%~60%，远达不到理论效率。如果用氢气作为储能媒介，在“电能→氢能→电能/其他”的过程中，能量浪费是巨大的，这也是制约氢气大规模应用的一大瓶颈。未来在制氢效率及燃料电池效率上还需进一步突破。
#04
氢能的展望
目前，虽然氢能由于效率低、成本高等缺点，仍未得到大规模的应用，但由于其在各个重要领域中脱碳的关键作用，在未来，氢能具有广阔的发展前景。
4.1
政策支持
首先，世界各国在政策层面为氢能的推广制定了发展路线。国际氢能理事会（Hydrogen Council）发布的 《氢能观察2021》 (Hydrogen Insights 2021）统计显示，截至2021年2月，已有30多个国家发布了氢能路线图[31]。美国的氢能战略的目标是在未来十年，使清洁氢能的价格降低至1美元/千克，到2030年，预计美国氢能经济每年可产生约1400亿美元的收入，并在整个氢价值链中提供70万个工作岗位。欧盟委员会于2020年3月10日宣布成立“清洁氢能联盟”，并在2020年7月公布的欧盟的氢战略中提出，将在2024年生产100万吨清洁氢能，并在2030年扩大至1000万吨;日本在《2050碳中和绿色增长战略》中也提出，到2030年将氢能年度供应量增加到300万吨，到2050年氢能供应量达到2000万吨/年，力争在发电和交通运输等领域将氢能成本降低到30日元/立方米，到2050年降至20日元/立方米。
在未来越来越多政策的支持下，氢能将会得到更加广泛的应用。
4.2
技术展望
在氢能的生产方面，未来的氢能，将以可再生能源电解水制氢为主。在可再生能源成本下降之前，站内天然气制氢能大幅降低全产业链成本，是加氢站未来发展的趋势之一。