王振华，王 丽，邹业成，李永哲

（山东东岳未来氢能材料股份有限公司，山东 淄博256401）

2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会明确提出中国力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。2021年碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告，已列入中国十四五规划中，成为中国“十四五”污染防治攻坚战的主攻目标[1]。

中国2020年碳排放总量约为98.9亿t，占全球碳排放量的比重达30.7%。其中，能源活动排放量占碳排放总量的8成以上，按应用方向分依次集中于发电44%、钢铁18%、建材13%和交通运输13%等。能源的生产和消费环节必须走绿色低碳的道路。绿色电力供应、钢铁产业脱碳、交通运输全面电动化等至关重要[2]。

氢本身完全无碳、获取来源广泛、能量密度高、易于长时间大规模集中存储，被誉为“终极能源”。未来氢不仅可在交通运输领域与锂电池推动实现全面电动化，更可与大规模的可再生能源耦合，解决调峰消纳难题，构建起新型零碳供能体系，还可以助力钢铁、冶金、建筑等行业全面减碳。

1 氢与氢能

氢元素构成了宇宙质量的75%，具有密度特别小、液化温度低、扩散速度快、质量能量密度特别高等特点，其燃烧热值达到142.4 MJ/kg，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍[3，6]。

氢作为一种能量载体，作用与电相似，均可通过多种能源和技术生产，且二者可互相转化，用于诸多领域。因此，氢能是一种“二次能源”甚至“三次能源”，是联系一次能源（化石能源、可再生能源等）和能源用户的中间纽带。当今电能就是应用最广的“二次能源”，但直接贮存成本极高，因此亟需不依赖化石燃料的、绿色、可再生、易储存运输且可与电互换互补的新二次能源。……