什么颜色的氢能源（为北京冬奥会服务的氢能是什么）

《碳中和——全球变暖引发的时尚革命》

沈亚东 著

上海科技教育出版社出版

普通人常常感觉“全球变暖”太宏大，与个体生活无关，殊不知它早已影响了我们生活的方方面面。以低碳能源为主体、人工智能为支撑、循环利用为时尚，碳中和正在引发一场全人类广泛而深刻的科技变革。从衣食住行到影视作品，从生命科学到人工智能，从江南小镇到青藏高原，从大漠长河到星辰大海,从世界首富到中国少年……本书从生活篇、环境篇、生命篇、空间篇、金融篇、创新篇、文艺篇、哲学篇、大学篇等多个维度，向读者讲述了全球变暖引发的时尚故事“三十六计”。这是一部写给Z世代的书，有关你我的未来，有关你我的活法。

书摘精选：

在2022年北京冬奥会绿色行动计划中，所有场馆都将实现100%的清洁能源供电。

氢能是一种绿色、高效的二次能源，既可以利用传统的化石能源（煤炭、石油、天然气等）制取，也可以通过可再生能源（风能、太阳能等）由电解水的方式制取。

在全球变暖的背景下，有人把氢能分为灰氢、蓝氢和绿氢。如果氢能的产生过程不产生二氧化碳，如用可再生能源制氢，则为绿氢；如果氢能由化石能源产生，需要排出大量二氧化碳，则为灰氢；而如果把排出的二氧化碳进行捕捉、封存和利用，则就变成蓝氢了！

那么，为冬奥会服务的氢能源汽车，又会是什么“颜色”呢？据报道，2020年9月，具有中国自主知识产权的“氢腾”燃料电池产品步入产业化推广阶段，2022 年预计给北京冬奥会提供1000多辆氢能公交车。

氢燃料的热值高，为液化天然气的2.5倍、汽油的3倍。电解水是可逆反应，氢气和氧气，可以在催化剂的作用下通过燃料电池转化为水，同时产生电能、释放热量。试想一下，当你坐在氢燃料电池车上，一边享受着氢能动力，一边喝着燃料电池排出的干净的水，是否很酷爽呢？其实，太空舱里的宇航员， 就是这么解决喝水问题的！

目前，除了成本较高外，氢能的硬伤是容易爆炸。氢气的爆炸极限是4.0%—75.6%（体积分数），意思是如果氢气在空气中的体积分数在 4.0%—75.6%时，遇火源就会爆炸；而当氢气体积分数小于 4.0%或大于 75.6%时，即使遇到火源， 也不会爆炸。但是氢气无色、无味，泄漏时很难被发现。其实，只要设备先进、操作规范、管理到位，安全是可以保障的，像火电厂通常采用氢循环冷却的发电机，一直是电厂自己产氢，很少发生事故。

目前，欧洲、美国和日本等发达地区及国家已开发出多款氢燃料电池汽车，并配套建设加氢站。2017 年，宝马、奔驰、通用等公司都开始商业化发售氢燃料电池汽车；日本在氢燃料电池领域的专利已超过1500件。

自 2011 年以来，我国政府相关部门开始推动包括氢燃料电池和相关产业在内的氢能产业发展，但目前国内在燃料电池技术发展、氢能产业装备制造等方面相对滞后。2018年2月，跨学科、跨行业、跨部门的中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟在北京成立，统筹推动制氢、储运氢、加氢基础设施，以及燃料电池应用等全产业链的技术突破与产业应用。

在《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2018）》中，按照氢气制取工业路径，把制氢技术分为热化学法、工业副产氢提纯制氢、水电解制氢、太阳能光催化分解水制氢和生物制氢。其中，热化学法是指以煤、天然气、甲醇、生物质等为原料，经过气化、裂解或者部分氧化等热化学反应，再经过净化、CO 变换、提纯等生产过程获得一定纯度的氢气。太阳能光催化分解水制氢是通过光催化剂粉末或电极吸收太阳能产生光生载流子，继而将水分解成氢气和氧气，目前尚处于研究和试验阶段。生物制氢是以生物质、有机废水等为原料，通过微生物新陈代谢产生氢气，目前仍处于研发和中试示范阶段。

目前，灰氢的造价远低于蓝氢和绿氢，但是如果把灰氢用在氢燃料电池车上，还需要进行氢气精准提纯。本质上讲，不同能源之间的竞争都是全产业链的竞争。在通往氢能的路上，也许目前应先建立统一战线，在对绿氢进行科技攻关和项目示范的同时，通过灰氢的量大价廉优势，做大做强氢能下游产业链，培育氢能用户群，然后在合适的时候，随着氢能下游产业链的成熟和绿氢、蓝氢的成本下降，逐步走向绿氢、蓝氢的大规模应用。

作者：沈亚东

编辑：周怡倩