何泽兴，史成香，陈志超，潘伦，黄振峰，张香文，邹吉军

（1 天津大学化工学院，绿色合成与转化教育部重点实验室，天津300350；2 天津化学化工协同创新中心，天津 300350）

2020 年我国宣布将采取更加有力的政策和措施，使二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，争取在2060 年前实现碳中和。根据国家能源局制订的《能源发展“十三五”规划》[1]，发展低碳能源、提升能源消费清洁化水平是我国调整能源结构和实现碳中和的主攻方向。氢气作为一种清洁的二次能源，具有质量轻、易于存储、能量密集和无工作温度限制等特点，并且不会直接排放污染物或温室气体，因此可以助力加速脱碳进程和能源结构转型[2]。目前，氢气主要应用在炼油、合成氨、甲醇生产和钢铁生产等工业场景。在未来的发展中，氢气的应用将不断拓展，例如，在运输行业，氢燃料电池能够作为卡车的动力来源；在建筑行业，氢气可以混入现有的天然气网络中，在住宅和商业建筑物中潜力较大；在发电行业，氢气是储存可再生能源的主要选择之一，并且可用于燃气轮机中以提高电力系统的灵活性[3-4]。

氢气可通过甲烷蒸汽重整、煤气化、甲醇蒸汽重整、生物质气化和电解水制备。氢气根据来源可分为以下几种：基于化石燃料制得的氢气属于灰色氢气；基于化石燃料并结合碳捕集、利用及储存技术制得的氢气属于蓝色氢气；基于可再生能源制得的氢气属于绿色氢气。绝大部分氢气基于化石燃料制得并且未进行碳捕集，这是成本最低的制氢途径但并不绿色可行。……