作为能源，氢的优势十分突出。一是，氢元素分布广泛，约占宇宙物质总量的81.75%，在地球水体中储量丰富；二是，氢气的燃烧热值高，是汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍；三是，氢气燃烧的产物只有一种——水。来源丰富，能量密度高，清洁无污染，集三重优势于一身，在倡导绿色发展的今天，氢能源的开发与利用受到前所未有的重视。

近年来，我国氢能技术及产业快速发展：首列氢能源市域列车完成达速试跑，海水直接制氢技术在福建海试成功，《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》等陆续推出……氢能作为清洁能源，为经济社会发展注入强劲动力，也成为深受关注的科技话题。

既是清洁能源，也是“多彩”能源

氢元素并不等于氢能源。从人类利用氢能的广义角度来看，太阳质量的72%是氢，它几十亿年来通过持续不断的热核聚变，把氢中的能量转换成光能，源源不断地送达地球，驱动地球上的物质循环与能量循环，孕育了地球上的生命。而我们日常生产生活中用到的氢能，主要是氢和氧进行化学反应释放出的化学能。

数百年来，人类从未停止对低能耗、低成本氢能制取技术的探索。因为地球上的氢元素只占地球总质量的0.76%，其中氢单质，也就是氢分子的赋存更是极其稀少，所以人类无法像勘探开采石油和煤炭那样轻易找到“氢矿”，而要通过科技手段来制取氢气。19世纪后，氢燃料动力火箭把人类带入瑰丽的太空，氢燃料电池技术的出现则让“氢—电”直接转换成为可能。直到今天，科学家仍在努力将地球上的太阳能、风能、海洋能等可再生能源，再度转化为氢这一清洁、高密度的能源形式。

氢能是“多彩”的。根据不同制取方式，氢能可分为绿氢、灰氢、蓝氢、紫氢、金氢等。其中，灰氢来自煤炭制氢、天然气制氢、工业副产氢气，属于直接制氢，成本较低，但需要消耗煤、天然气等化石能源，会产生大量二氧化碳。目前，灰氢产量约占全球氢气产量的九成以上。蓝氢则是在灰氢基础上，将制备过程中排放的二氧化碳副产品捕获、利用和封存，更加环保。紫氢是利用核能进行大规模电解水制氢。近年来，地质学家还发现了金氢，它由地下水与地下橄榄石（一种呈绿色的镁铁硅酸盐）等矿物相互作用，使水被还原为氧气和氢气。在这一过程中，氧气与矿物中的铁结合，氢气则逃逸到周围的岩石中，并利用地下矿石的石化过程不断再生氢气。金氢因其地质储藏勘测和开采难度极大，目前尚未得到充分开发利用。

最为重要的绿氢，是通过风能或太阳能等可再生清洁能源发电，再利用这些清洁电能，以电解水方式制取氢气。绿氢在制取过程中基本不产生温室气体，是目前氢能发展的主要趋势。放眼世界，绿氢成为各国清洁能源转型的重要一环，不少国家出台了相关政策，鼓励建设大规模绿氢供应链。2023年8月，我国首个万吨级光伏发电直接制绿氢项目——新疆库车绿氢示范项目全面建成投产，每年可生产2万吨绿氢，减少二氧化碳排放约48.5万吨。

创新“开采”方式，向海洋要氢

进入21世纪，氢能应用场景更加广泛。从汽车到船舶，从工厂到家庭，氢能出现在社会生产生活各个方面，不少大型城市开始兴建加氢站等基础设施，氢能源技术与产业得到大规模推广。中国作为氢能生产大国和使用大国，有力推动氢能发展。在交通领域，2022年我国氢能源汽车保有量首次突破万辆，预计到2025年有望增至10万辆。