曾几何时(shi)，氢能被视为能源领域(yu)的下一个(ge)重大突破。然而现在，即便是在欧美政府的补贴之下，氢能项目的成本不断上调，氢能利用的增长远比预期缓(huan)慢。
此(ci)前曾有预计(ji)指出，低碳氢气的需求预测从几乎为零增长到到2050年每年800百万吨(dun)（Mtpa），约占全(quan)球(qiu)净零能源混合的20％。若按此(ci)发展轨迹，全(quan)球(qiu)到2030年需要大约70Mtpa的绿色氢能。
于是，大批项目上马，政府也承诺提供丰厚补贴。但有媒(mei)体调查指出，欧洲第一批氢气项目的成本有些甚至(zhi)翻倍，补贴也无法提供动力。氢气的增长远比预期缓(huan)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气生产比预期更困难，氢能实际用途日(ri)益增长的不确定性也是一大问题。如今，包括电热电池和热泵等基于电力的技术已经(jing)快(kuai)速发展，成为除了氢能以(yi)外的可选项。而如果这(zhe)些电力技术继(ji)续发展，2050年碳排放清零目标中氢气的作用可能只有接(jie)近350Mtpa，不到最乐(le)观估计(ji)的一半。也就是说，虽然氢能在碳排放清零目标中仍在发挥(hui)作用，但指望氢能担(dan)当低成本实现碳排放清零主力的愿(yuan)景已经(jing)大幅缩水。
产能微小 成本飙升 无法与传统能源竞争
绿色氢气面临的第一个(ge)问题是产量非(fei)常有限。
目前使用的氢气主要是所谓的“灰色”氢气，从天然气（CH4）中提取，同时(shi)排放碳。每年约有100Mtpa的此(ci)类氢气被消耗，主要用于炼油厂和化肥厂。而目前运行(xing)的绿色氢气项目只有示范或试点发电站，总的年产量不到0.1Mtpa，还没(mei)到2022年预期实现产量的五分之一。 虽然开发商仍在计(ji)划项目，让2030年的潜在产能增加到45Mtpa，但投资者不愿(yuan)意投资，很少有项目能够落地。
分析认为，绿色氢气加速推进的延迟是可以(yi)预期的，这(zhe)部分是因为对这(zhe)种燃料的期望过高，有些脱离现实。除此(ci)之外，第一波(bo)项目还因成本上升而受阻。根据麦肯锡的Markus Wilthaner的说法，如今一个(ge)电解植物的成本可能高达每千瓦(wa)2000美元，各个(ge)项目之间因配置不同而存在很大差异。这(zhe)比氢能委员会预计(ji)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Bad Lauchstadt能源园(yuan)的30MW项目将需要2.1亿欧元的投资，比最初预期高出50%。在世界许多地区(qu)，为电解器供电所需的绿色电力也比预期的要贵。所有这(zhe)些加在一起，预计(ji)短(duan)期内绿色氢气的生产成本将在每千克4.50至(zhi)6.50美元之间。相比之下，最乐(le)观的估计(ji)曾预见成本将在同一时(shi)间跌至(zhi)约3美元/千克。
考虑到1公斤氢气含有33.3千瓦(wa)时(shi)能量，大约相当于每兆瓦(wa)时(shi)216美元（200欧元）。而这(zhe)仅仅是生产费用。如果项目需要运输和存储，成本会迅速增加。相比之下，美国的天然气成本为每兆瓦(wa)时(shi)8美元，在欧洲约为30欧元/兆瓦(wa)时(shi)。灰色氢气的成本可能为每兆瓦(wa)时(shi)80欧元，包括其排放的碳价。这(zhe)意味着，氢气的“绿色溢价”——即现有氢气消费者如炼油厂和化肥生产商转向绿色的额外成本——是每兆瓦(wa)时(shi)120欧元。 几乎没(mei)有人能承担(dan)这(zhe)样的氢气价格。
电力技术强(qiang)势发展 氢能优势可能将丧失殆尽
除了产能和成本问题，氢气的其他用途前景看起来一直都很不稳定。例如，氢气不是为汽车提供动力的能效之选，而热泵为家庭(ting)供暖提供了一个(ge)更有效的选择(ze)。
问题在于，即便在运输和一些工业部门这(zhe)些原本认为氢能具有一定优势的领域(yu)，机会似乎也在缩小。电力基础技术的进步威胁到氢气在工业热能中的潜在角色。目前，氢在工业中的角色正受到电热电池发展的威胁，这(zhe)种技术使用电力加热砖块和岩石，然后可用来提供工业高温(wen)热。
鉴于电池技术的改进和提供氢气加油基础设施的难度，氢气卡车运输看起来也更具挑战性。氢燃料在运输中的优势本来是，与电池相比，它可以(yi)在给定重量内储存更多能量，更适合那些需要携带大量能源的车辆，如飞机、船只和大型卡车。目前电池已经(jing)成为小型车辆的首选方(fang)案，而随着电池技术的改进，电动卡车的载(zai)重量和行(xing)使范围(wei)也将增加，进一步让氢能的优势减(jian)少。同时(shi)，随着应用场景的减(jian)少，加氢站基础设施的部署成本和复杂性也大幅增加。
氢气还能起死回生吗？
分析认为，虽然氢能的一些优势正在丧失，但电力路线的一些瓶颈也已出现，例如电网过于拥堵。而且在另外一些行(xing)业中，氢气仍然是最可行(xing)的脱碳选择(ze)，包括当前使用灰氢生产氨、肥料等的行(xing)业——这(zhe)些可能到2050年将需要60-85百万吨(dun)（Mtpa）的绿氢。此(ci)外，可能还有120百万吨(dun)的氢气会在需要将氢气作为原料而非(fei)仅仅提供热能的行(xing)业中使用，例如钢(gang)铁(tie)制造。
因此(ci)，到2050年氢气需求达到350百万吨(dun)可能是一个(ge)合理的估计(ji)。此(ci)外，随着可再生电力在能源系统中的角色增加，对能源长期储存的需求也趋于增加，这(zhe)为氢气在稳定电网中扮演(yan)更大的角色打开了大门。
而即使在350百万吨(dun)的潜在未来市场，也仍是现在我们使用的所有氢气的三倍多，是世界上所有低碳氢气的400倍，实现这(zhe)一目标仍可谓是雄心勃勃。