中世纪，人们相信，通过炼就哲人之石，可使万物变为黄金。
1520年的一天，瑞士炼金术士帕拉塞尔苏斯(Paracelsus，1494-1541年)盯着他面前凌乱的金属块和仪器陷入沉思，或许是一瞬间失神，他将一点儿铁屑蹭进了装有硫酸的仪器里。这位炼金术士不会想到，他多年的虔诚和努力并没有结成可以点石成金的哲人之石，而是变成了正在冒出的小气泡。世界上大多数美妙的发现好像都来自意外，这次意外产生的就是氢气。诚然，现代科学表明世上并不存在所谓点石成金的炼金术，但通过风、光等可再生能源电解水制取的绿氢（也叫可再生氢），未来不仅能替代化石燃料，而且在整个制氢过程中基本不产生温室气体，堪称现代“炼金术”。
漫长时间里，氢能的发展伴随着环保和经济性的争议而多次起落。它以高出石油和煤炭3-5倍的热值属性，被看作是化石燃料的理想替代品。但它每一次短暂出现，却好像都活在诸如石油、能源危机等直接波及到的那一部分人的设想里，危机过后便陷入沉寂。这一次，气候危机成为所有人的问题，于是，氢能开始了“复活”之路。它开始真正被寄予厚望，拥有制氢、储氢、加氢全产业链，向工业、交通、储能等领域拓展延伸，活在实际应用里。人们对它寄予厚望，通过化石燃料制取的灰氢、工业副产尾气制取的蓝氢，都不能满足我们对氢能生产方式的绿色要求。
自2020年双碳目标提出后，在一系列政策扶持下，我国氢能产业迎来重大发展契机。
2022年中国氢气年产量约为3781万吨。香橙氢能数据库最新数据显示，截至目前，全国共建成加氢站318座，已成为世界第一制氢大国，而灰氢仍是我国以及国际上主流的制氢方式。化石燃料制氢，一方面受能源转型影响，原料供给减少；另一方面在制氢过程中，每生产1kg氢气，就会产生约14kg的碳排放[6]，显然这并不是最优的制氢选择。而蓝氢最大的优势在于几乎无需额外的资本投入与化石燃料投入，所获得氢气在成本和减排方面有显著优势，但因工业副产制氢存在大量逃逸性甲烷释放，制取蓝氢产生的碳排放量仍然很高[7]。
电解水制氢技术设备简单、工艺流程稳定可靠，同时生产过程基本能实现零碳排放，是最理想的氢气制备方式，并且其制氢过程与可再生能源发电实现行业耦合，也符合未来的能源转型方向。然而技术层面，据高工氢电研究所提供的数据，目前相对成熟的碱性电解水制氢的脱碱过程需要稳定电源，对于可再生能源的电力波动和间歇性“束手无策”。而能够适应这一波动性的质子交换膜（PEM）电解水制氢规模小，且因其电解装置需要使用稀有金属铂、铱等，供应链局限较大，大规模应用为时尚早。成本层面，技术限制和资源稀缺等导致的一系列难题使得电解水制氢的单位制氢价格高出煤制氢4-5倍[6]。于是，成本和技术，成为目前制约绿氢发展的主要因素。国际：进入实质发展阶段
在俄乌战争背景下，欧盟急切地希望通过发展氢能摆脱对外天然气的依赖，并针对可再生氢整体目标规划了多维度补贴政策。随着欧盟创新基金承诺以8亿欧元补贴今年下半年启动的绿氢项目试点招标、欧洲大陆绿氢专用管道建造计划等一系列行动的公布，欧盟绿氢将进入实质发展阶段。美国、日本等发达国家也通过税收补贴政策、打通海外供应链等方式加大绿氢产业扶持，预计海外绿氢产业将迎来加速发展。2022年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》指出，2025年中国可再生能源制氢量将达到10-20万吨/年，形成清洁能源制氢、氢能储运技术，工业副产氢及可再生能源制氢为主的氢能供应体系；到2030年，可再生能源制氢广泛应用；到2035年，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。在政策支持下，中国可再生能源制氢项目纷纷启动。截至目前，国家能源集团、中国石化和国电投等中央企业已规划了一系列可再生能源制氢项目。可再生能源富集地区制氢成本优势显现，鄂尔多斯、宁夏等地区可再生氢成本达到18-20元/公斤[4]，初步形成与化石燃料制氢的竞争优势。政策的支持必然带来市场扩张，进而促进市场对技术与人才的投入，而随着技术的研发与创新，绿氢终将走上“平价之路”。预计到2030年，中国的可再生氢将在化工、钢铁、交通等部门得到规模化示范应用, 同时可再生氢在不同行业的应用将呈现显著的空间差异[5]：
未来，绿氢在化工行业的应用将主要包括既有传统工艺流程的可再生氢替代和新型化工生产的可再生氢利用两种模式。在传统工艺流程中，由于可再生氢作为原料大规模利用需要进行较多产线的升级改造，短期内成本较高且风险较大。因此未来十年，可再生氢将主要发挥传统化石能源制氢的替代作用。新型化工路径采取的工艺技术不同于现有传统生产路径，已有项目进行改造的难度大，因而仅适用在新建项目中，将可再生氢作为低碳化工原料。钢铁行业对可再生氢的利用集中在新增产能生产工艺流程，行业领先企业占据先发地位。近年来，国内各大型钢铁企业已纷纷展开氢冶金技术工艺试点。未来，钢铁企业在氢能炼铁项目选址时，会倾向于选择可再生氢资源丰富的地区。通过降低氢能储运成本，来降低总体成本，西北地区将成为氢能炼铁发展最为重要的基地。华东和华北地区的钢铁产业，特别是可再生氢冶金产业将一定程度上向西北地区进行转移。
图片来源：
《开启绿色氢能新时代之匙：中国2030年“可再生氢100”发展路线图》
相比在乘用车和商用车领域，已达到规模化商用的动力电池技术，氢燃料电池更多聚焦于重型卡车、冷链物流、城际巴士、公交车和港口矿山作业车辆等对续航里程稳定性要求较高的使用场景。同时在较为寒冷的东北、西北地区，氢燃料电池在出租车和公务用车领域，也有较大发展前景，可以解决寒冷条件下电动车无法完成较长行驶里程的问题。以一辆9.6米卡车为例，在现有氢能技术条件下，仅从燃料燃烧阶段看，绿氢相比柴油，每公里碳排放减少约0.85kg二氧化碳当量。从各种燃料的全生命周期来看，相比柴油燃料，绿氢的碳排放相比柴油每公里减少约0.2kg二氧化碳当量，因为氢气的液化阶段还存在较高碳排放。相比纯电动车，若仅从使用绿氢车的企业来看，其减排方面的优势非常明显，但如果延伸至产业链上下游，绿氢车的减排效果相比纯电动车，优势并不是很突出。在现有技术发展背景下，我们预计未来交通领域将是纯电动汽车和氢燃料货车相结合的发展模式。纯动力电池将主要应用于短途里程的乘用车和商用汽车，而氢燃料电池将主要应用于里程较长的卡车、货车以及寒冷地区的乘用车和公务汽车。中世纪，炼金术士相信人们能够通过炼成“哲人之石”，继而把石头变为黄金，他们说，“但愿我们能得到那块既不能被火烧毁也不会腐坏的石头吧，然后我们将摆脱所有的恐惧。”
从2020年欧盟提出氢能战略开始，到前不久公布绿氢构成标准，欧盟花了三年时间，才完成了对绿氢的定义。中国、美国等国家直到2022年才发布对绿氢的明确规划，绿氢的发展漫长而坎坷，并且饱受争议，它像一个蹒跚学步的婴儿，穿越重重关卡和阻碍，以求寸进。然而就像所有新技术与新能源的成长之路一样，伴随着氢能产业体系的完善和核心技术的发展，寻找绿氢的“哲人石”，终将成为我们摆脱气候危机恐惧的重要努力。
[2]《可再生氢在中国的前景及其在工业脱碳中的作用》王立 博众智和能源转型论坛[5]《开启绿色氢能新时代之钥：中国2030年“可再生氢”100发展路线图》[7]《How green is blue hydrogen?》Robert W. Howarth, Mark Z. Jacobson