曾几何时，氢(qing)能被(bei)视为能源领域的下(xia)一个重大突破(po)。然而现在，即便是在欧美政(zheng)府的补(bu)贴之下(xia)，氢(qing)能项目的成本不断(duan)上调，氢(qing)能利用的增长(chang)远(yuan)比预期缓慢。
此前曾有预计指出，低碳(tan)氢(qing)气的需求预测从几乎为零(ling)增长(chang)到到2050年每年800百(bai)万吨（Mtpa），约占全球净零(ling)能源混(hun)合的20％。若按此发展轨迹，全球到2030年需要大约70Mtpa的绿色(se)氢(qing)能。
于是，大批项目上马(ma)，政(zheng)府也(ye)承诺提供丰厚补(bu)贴。但有媒体(ti)调查指出，欧洲第一批氢(qing)气项目的成本有些甚至翻倍，补(bu)贴也(ye)无法提供动力。氢(qing)气的增长(chang)远(yuan)比预期缓慢，2030年的目标现在看来几乎无法实现。
分析认为，问题不仅仅是扩大氢(qing)气生产比预期更困难，氢(qing)能实际用途日益(yi)增长(chang)的不确定(ding)性也(ye)是一大问题。如今，包括电热电池和热泵等基于电力的技术已经快速发展，成为除了氢(qing)能以外的可选项。而如果这些电力技术继续发展，2050年碳(tan)排放清零(ling)目标中氢(qing)气的作用可能只有接近350Mtpa，不到最乐观估(gu)计的一半。也(ye)就是说，虽然氢(qing)能在碳(tan)排放清零(ling)目标中仍在发挥作用，但指望氢(qing)能担当低成本实现碳(tan)排放清零(ling)主力的愿景(jing)已经大幅缩水。
产能微小 成本飙升 无法与传统能源竞(jing)争
绿色(se)氢(qing)气面临的第一个问题是产量(liang)非常有限。
目前使用的氢(qing)气主要是所谓的“灰色(se)”氢(qing)气，从天然气（CH4）中提取，同时排放碳(tan)。每年约有100Mtpa的此类(lei)氢(qing)气被(bei)消耗，主要用于炼油厂和化肥(fei)厂。而目前运行的绿色(se)氢(qing)气项目只有示范或试点发电站，总的年产量(liang)不到0.1Mtpa，还没到2022年预期实现产量(liang)的五分之一。 虽然开发商仍在计划项目，让2030年的潜在产能增加到45Mtpa，但投资者不愿意投资，很少有项目能够落地(di)。
分析认为，绿色(se)氢(qing)气加速推进(jin)的延迟是可以预期的，这部分是因为对(dui)这种燃料的期望过高，有些脱离现实。除此之外，第一波项目还因成本上升而受阻。根(gen)据麦肯锡(xi)的Markus Wilthaner的说法，如今一个电解植物的成本可能高达每千瓦2000美元，各个项目之间(jian)因配(pei)置不同而存在很大差异。这比氢(qing)能委员会预计到目前为止开发商需要支付的成本高出65%。
再加上更高的融资成本，项目的资金需求大幅增加。例如，德国(guo)Bad Lauchstadt能源园的30MW项目将需要2.1亿欧元的投资，比最初预期高出50%。在世界许多地(di)区(qu)，为电解器供电所需的绿色(se)电力也(ye)比预期的要贵。所有这些加在一起，预计短期内(nei)绿色(se)氢(qing)气的生产成本将在每千克(ke)4.50至6.50美元之间(jian)。相比之下(xia)，最乐观的估(gu)计曾预见成本将在同一时间(jian)跌至约3美元/千克(ke)。
考虑到1公(gong)斤氢(qing)气含有33.3千瓦时能量(liang)，大约相当于每兆瓦时216美元（200欧元）。而这仅仅是生产费用。如果项目需要运输和存储(chu)，成本会迅速增加。相比之下(xia)，美国(guo)的天然气成本为每兆瓦时8美元，在欧洲约为30欧元/兆瓦时。灰色(se)氢(qing)气的成本可能为每兆瓦时80欧元，包括其(qi)排放的碳(tan)价。这意味着，氢(qing)气的“绿色(se)溢价”——即现有氢(qing)气消费者如炼油厂和化肥(fei)生产商转向绿色(se)的额外成本——是每兆瓦时120欧元。 几乎没有人能承担这样的氢(qing)气价格。
电力技术强势发展 氢(qing)能优势可能将丧失殆尽
除了产能和成本问题，氢(qing)气的其(qi)他用途前景(jing)看起来一直都很不稳定(ding)。例如，氢(qing)气不是为汽(qi)车提供动力的能效之选，而热泵为家庭供暖提供了一个更有效的选择。
问题在于，即便在运输和一些工(gong)业部门这些原本认为氢(qing)能具有一定(ding)优势的领域，机会似乎也(ye)在缩小。电力基础技术的进(jin)步威胁到氢(qing)气在工(gong)业热能中的潜在角色(se)。目前，氢(qing)在工(gong)业中的角色(se)正受到电热电池发展的威胁，这种技术使用电力加热砖块和岩石(shi)，然后可用来提供工(gong)业高温热。
鉴于电池技术的改进(jin)和提供氢(qing)气加油基础设施的难度，氢(qing)气卡车运输看起来也(ye)更具挑战性。氢(qing)燃料在运输中的优势本来是，与电池相比，它可以在给定(ding)重量(liang)内(nei)储(chu)存更多能量(liang)，更适合那些需要携带大量(liang)能源的车辆(liang)，如飞机、船只和大型卡车。目前电池已经成为小型车辆(liang)的首选方案，而随着电池技术的改进(jin)，电动卡车的载重量(liang)和行使范围也(ye)将增加，进(jin)一步让氢(qing)能的优势减少。同时，随着应用场景(jing)的减少，加氢(qing)站基础设施的部署成本和复杂性也(ye)大幅增加。
氢(qing)气还能起死回生吗？
分析认为，虽然氢(qing)能的一些优势正在丧失，但电力路线的一些瓶颈也(ye)已出现，例如电网过于拥堵。而且在另(ling)外一些行业中，氢(qing)气仍然是最可行的脱碳(tan)选择，包括当前使用灰氢(qing)生产氨、肥(fei)料等的行业——这些可能到2050年将需要60-85百(bai)万吨（Mtpa）的绿氢(qing)。此外，可能还有120百(bai)万吨的氢(qing)气会在需要将氢(qing)气作为原料而非仅仅提供热能的行业中使用，例如钢铁制造。
因此，到2050年氢(qing)气需求达到350百(bai)万吨可能是一个合理的估(gu)计。此外，随着可再生电力在能源系统中的角色(se)增加，对(dui)能源长(chang)期储(chu)存的需求也(ye)趋于增加，这为氢(qing)气在稳定(ding)电网中扮演更大的角色(se)打开了大门。
而即使在350百(bai)万吨的潜在未来市场，也(ye)仍是现在我们使用的所有氢(qing)气的三(san)倍多，是世界上所有低碳(tan)氢(qing)气的400倍，实现这一目标仍可谓是雄心(xin)勃勃。