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过去五十年间，氢能源屡次被称为“未来能源”，但其实际用途仍集中在炼油和化肥生产领域。当前各国正加速部署清洁氢能战略，但氢能真的适用于所有领域吗？其生产成本、气候影响和基础设施障碍是否被过度低估？
成果简介
在全球致力于实现净零排放的时代背景下，氢被赋予了巨大期待，似乎能“无所不能”——交通、工业、储能、供热……但现实究竟如何？这篇来自帝国理工、加州大学伯克利分校、苏黎世联邦理工等多位专家的权威综述，全面审视了氢能在未来能源转型中的可行角色与关键挑战，为政策制定者与产业投资者提供了一份“理性指南”。
研究亮点
系统性评估氢能在各个应用场景中的现实竞争力，指出其“适合”与“不适合”的领域；
对氢的生产、运输、存储全链条的成本、能效与碳足迹进行量化对比；
提出氢能的部署应优先集中于“无可替代”的工业、重型运输与长时储能领域；
明确指出盲目发展氢能可能适得其反，甚至加剧碳排放，呼吁“技术中立”的政策导向。
核心观点
合理使用：氢不是“万能解”，在轻型车、家庭供热等领域性价比极低，应优先用于钢铁冶炼、化工、长时储能等无法电气化的“硬脱碳”场景；
成本与效率：即便绿氢生产成本下降到2美元/kg，其减排成本在大多数领域仍高达500美元/tCO₂以上；
可持续性挑战：氢能供应链可能带来甲烷泄漏、水资源压力、PFAS污染与NOₓ排放等环境风险；
基础设施风险：“氢的运输三难题”尚无成熟解决方案，现有管网改造或液氢运输均成本高、风险大。
配图精析
展示氢在能源系统中的全路径，包括：
制氢方式（电解、水煤气转换、甲烷热解等）；
不同行业的用氢需求（炼油、合成氨、交通等）；
全球能源供需结构对比图。
评估氢在多个终端用途的可行性，图中以“必要”“可能”“不太可能”“不可行”四类标注，例如：
“必要”：炼油、肥料、绿氢钢、长时储能等；
“不太可能”：家用供暖、乘用车、电站燃烧等；
同时还有全球不同类型车辆/热源的销量数据柱状图。
展示1970至2070年全球氢产量的预测与实际路径，比较：
各历史模型对总产量的预测偏差（图a）；
各气候情景下的清洁氢比例与构成（图b–e）。
深入分析氢生产与运输环节的碳排放强度与能效，包括：
全球不同地区绿氢的单位碳足迹分布（图a）；
不同运输方式（管道、液氢船）下的碳排放分布（图b）；
甲烷泄漏对蓝氢碳足迹的影响（图c）；
各类路径的能效堆叠条形图（图d）。
全面解析影响氢气成本的多个维度，包括：
电解槽与燃料电池的学习曲线（图a）；
全球不同地区设备成本对比（图b）；
LCOH（平准化氢成本）的拆分结构（图c）；
各国路线图与市场项目的成本对比（图d）；
电价与气价对绿氢/蓝氢成本的影响（图e,f）；
各运输路径的成本对比（图g）。
包括：
全球各国氢能战略的时间轴与进出口角色（图a, b）；
氢能领域近60年技术与政策大事件的时间线（图c）。
展望
作者指出，清洁氢能的未来潜力巨大，但其发展不能靠“情怀驱动”——应当在气候收益最大、替代方案最少的领域优先部署，并以系统视角审慎评估其经济性与环境影响。政策上应避免盲目补贴所有氢能项目，而应聚焦于“最有前景”的少数关键场景，并保持技术中立，推动包括电气化、生物质、CCUS等多元路径协同发展。
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