一枚硬币的两面：中美绿氢战略
作者：詹姆斯·希诺特（James Hinote）
地缘政治战略家
绿氢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，应对气候变化。美国和中国都制定了战略，旨在未来十年增加国内绿氢的生产和应用。
可再生能源非常多，包括太阳能、风能、核能、地热能或新近出现的绿氢。这些能源利用和储存其他能源作为可用燃料。为了生产和利用更多的绿氢，中国和美国分别制定战略，并将其纳入到可持续发展的未来目标中。
为什么绿氢很重要？
按照生产氢气的原材料和动力来源，氢气生产可分为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢和蓝氢使用天然气等化石燃料，通过蒸汽重整工艺生产，是美国国内的主流选择。但是，该工艺会释放二氧化碳，必须把二氧化碳储存在地下或释放到大气里。
相比之下，绿氢是利用风能、太阳能或核能等可再生能源，从水中分离氢和氧分子制成。这一过程通过电解实现，即利用电将氢原子和氧原子分开。
绿氢的未来是光明的，它可能彻底改变全球发电方式，推动我们更接近更可持续的未来。绿氢与其他可再生能源之间的主要区别，在于它能够通过类似于天然气和石油的运输介质（例如管道和油轮）进行运输。这使得可再生能源丰富的地区，能够向不发达或缺乏太阳能或风能的地区提供能源。
然而，绿氢的大规模应用仍然面临诸多挑战，例如运输和地方层面的支持。世界各地的公司、研究人员、大学和政府团队正在克服这些障碍。
一旦建立起新的运输基础设施，绿氢将彻底改变我们的可再生能源生产方式。氢可以取代一些化石燃料用于发电，而新型氢燃料电池可以为机械和船舶提供动力，且无需使用高碳燃料。通过这些改进，绿氢有助于加速全球的可再生能源转型。
中国的战略
中国的国家氢能规划部门制定了发展目标，即到 2025 年生产 10 万至 20 万吨绿氢。为此，中国正大力投资建设新的基础设施和发展国有企业，比如国内最大石油公司之一的中石化。
管道测试成功后，中石化已宣布将建设一条从内蒙古到北京等东部城市的“西氢东送”管道。该公司还预计将扩建这条管道，以利用新的氢气生产资源。
中石化还在推动绿氢生产方面取得了其他进展。比如，在新疆建设的一座新生产设施，将取代塔河工厂的灰氢生产。
中国和美国战略的一项关键区别，在于它们从哪里获取水源。美国拥有丰富的自然资源，可以从天然气或淡水中提取氢气。然而，中国无法获得这些资源。因此，它的目标是通过电解，在海水里提取氢气。
然而，从海水里提取氢气面临着不少挑战。海水的成分包括氯化物气体，而它对用于电解过程的电极具有腐蚀作用，并且含有许多微粒，会降低氢气纯度。许多绿氢工厂在生产氢气之前，都需要淡化海水。这是一个消耗大量能源的过程，使每公斤氢气的成本翻番。该过程有可能使生产企业出现亏损，所以研究人员在电解设备上涂上一层新薄膜，以此希望解决这一问题。该膜可以保护机械免受腐蚀性气体的影响。
来自东方电气集团和南京大学的研究团队利用新型薄膜和风力，成功将海水转化为氢气。利用该薄膜可以生产出99.9%纯度的氢气，并延长生产设备的使用寿命，使得从海水中提取绿氢成为能源生产里更加可行的选择。
美国的战略
今年6月，美国能源部发布了发展绿氢的国家战略和路线图。目标包括三项关键战略： 一是清洁氢能的高影响用途；二是降低清洁能源成本； 三是关注区域网络。
美国能源部希望联邦机构专注清洁氢能，以解决部分经济领域难以脱碳的问题，而不是直接将氢能引入消费市场。战略一包含三个领域：工业应用、交通运输和发电。“工业应用”包括化学、工业供热和炼钢行业；“交通运输”针对航空、铁路和海运；最后，“发电”是为无法获得可再生能源的地区提供电力生产、存储和支援服务。
战略二侧重于降低每公斤氢气的成本，从而和天然气等化石燃料竞争。未来十年内，联邦政府将通过增加市场供应、提高氢气生产效率，进一步推动这一目标。目标是到 2031 年，每公斤氢气的生产成本达到 1 美元。再加上每公斤 2 美元的运输和分配成本，氢气的成本将与当前化石燃料的成本持平。
他们推动这一目标做法之一，是向 19 家主要行业公司提供 3400 万美元的资金，以此促进清洁氢气的生产。
战略三重点关注区域网络在生产廉价、清洁氢气方面的重要性。美国能源部表示，“区域网络使得可以在靠近氢气用户的地方，大规模地生产清洁氢气，从而实现大量基础设施的开发和共享”。 这代表着美国当前发电基础设施的一种转变。目前，美国主要依赖地区或州公用事业公司提供发电基础设施。
区域清洁氢能中心将在终端用户附近进行大规模生产，创造基础设施建设的经济效益，为区域经济创造高薪就业和税收，并建立氢能生产商和消费者网络。
因为本国的大部分氢气是蓝氢和灰氢，美国一直受到批评——这些氢气的来源仍然向大气排放碳。批评者指出，氢气只是石油公司继续碳排放的另一种途径，而不是一种清洁能源。美国需要解决这些问题，然后才能自信地表示，清洁氢能是通向可持续未来的道路。
清洁氢能如何反映中美关系
中美各自的战略都寻求增加绿氢在发电和替代化石燃料方面的应用，甚至制定了类似的路线图来实现这一目标。然而，在这一问题上，两国或者双方企业之间的合作目前极少。相比之下，两国之间在其它领域存在许多合作，例如高科技或者气候变化。
今年夏天中美之间的高层对话有所增加，但去年众议院前议长南希·佩洛西窜台以来，中国继续限制与美国在诸多领域的合作，包括气候变化和可再生能源。
为了帮助世界有效应对气候变化，这两个超级大国必须在这一共同目标上展开合作，并避免因为暂时的政治冲突而将其变成对抗的武器。
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