随着需求的迅速增长，人们对氢能的兴趣也在增长。很明显，能源转型的下一个重大转变将基于氢能经济，通过电解水将绿色电子转化为绿色分子，从而产生绿色氢气。

　　目前，我们每年能生产8000万吨氢气，预计到2020年将增加2000万吨。进一步来看，许多研究表明，到2050年，产量将增长到5亿吨左右。如今，大部分燃料在生产地附近消耗，通常是在化工厂，但在未来，随着蓝色氢成为通往绿色氢未来的桥梁，需求将会更加广泛。

　　“绿色”氢能是成功的关键

　　颇具讽刺意味的是，对于一种无色、无味、无嗅的气体，它竟被标明为灰色、蓝色和绿色的不同等级;其标注的颜色取决于生产方法。要使氢能成为一种潜在的环保能源，关键是要使供应链更加环保。

　　目前生产氢气的方法是使用甲烷、天然气或煤等化石燃料。这种被称为灰氢的氢气占目前氢气产量的95%，而且这是一个排放密集的过程，每生产一公斤氢气需要排放10多公斤二氧化碳。有一种改进方案可以通过隔离该过程中产生的二氧化碳，从而输送蓝色氢来实现。

　　但绿色氢气是西门子正在努力实现的目标。这是由可再生电力驱动的电解器从水中产生氢和氧产生的方法。如果水和电来自可持续能源，那么氢就被归类为纯绿色氢气，这是西门子新能源业务的重点。它看到了氢能市场从灰色过渡到蓝色，再到绿色，每一个过程都利用不同的过渡技术发挥自己的作用。

　　基建能力

　　实现氢经济潜力的关键是建立一个能大规模生产绿色氢气的供应链，价格要由市场决定。在过去的10年里，这一直是西门子关注的焦点，该公司正处于将该技术用于大规模氢气工业化的形成阶段。

　　西门子质子交换膜电解厂的核心是Silyzer模块。这项创新技术非常适合利用风能和太阳能的间歇性发电。图片来源:西门子能源

　　五年前，西门子1兆瓦的Silyzer(图1)进入市场，这是一个重大的里程碑。从那时起，该公司就针对不同的应用程序与客户进行了商业试点。两年前，该公司增加了10兆瓦版本的电力组合。去年，西门子与合作伙伴Verbund和奥钢联集团(Voestalpine)在奥地利林茨(Linz)的一家钢铁厂建造了第一套设备。

　　和所有新兴技术一样，原型和定制制造的初始成本基数很高，但随着技术的成熟和需求的增加，成本会继续降低。随着产量的增长，先进的自动化可以引入到生产过程中，同时利用数字化，如数字模块化，其中公司使用标准化的模块化构建块，为客户做模块开发。

　　就像著名的集成电子电路的摩尔定律一样，西门子技术的规模也在逐年上升，功率等级每四年就会增加10倍。该公司目前正处于100兆瓦项目的投标阶段，并正在与合作伙伴就突破1兆瓦大关的安装进行谈判。随着时间的推移，氢气应用可以和风能和太阳能一样广泛，但就成熟程度(市场和技术)而言，它要比更成熟的可再生能源技术落后15到20年。随着时间的推移，预计在光电部门也会出现类似的成本减少。

　　经济效益

　　最终，尽管工业的各个方面都面临着环境压力，但成本还是会下降。氢燃料经济要想成为主流，就不能依靠补贴，必须建立可持续的市场，而合理的成本是首先要考虑的问题之一。

　　目前工业规模的灰氢生产价格约为每公斤2欧元，有时更低，具体取决于当地情况。当使用氢作为交通燃料时，消费者在加油站每公斤要支付9欧元(如果他们能找到的话)，而这一价格至少要降低三分之一，才能使其更具吸引力。

　　在成本比较方面，将绿色氢与传统化石燃料进行比较是毫无意义的，因为传统化石燃料是全球温室气体(GHG)排放的主要来源。汽车行业正在走上脱碳和减少温室气体排放的道路，因此，化石燃料的作用肯定会越来越小。

　　如今，国家气候政策重点关注轻型汽车的排放。在20国集团(G-20)的大多数成员国中，燃料经济或效率标准被用于规范传统轻型汽车的排放，20个国家中有18个提出了对传统汽车的禁令和/或制定了激励措施和目标，以加速低碳汽车的销售。这就是为什么在考虑轻型运输的燃料需求时，氢燃料汽车的成本和性能应该与基于电池电动车进行比较。

　　现在市面上电动车越来越多，对于一些消费者来说，能够在家里给汽车充电是一件很棒的事情。然而，从充电时间和行驶里程两方面来看，绿色氢动力汽车都是卓越的。例如，一辆中型汽车行驶100公里需要不到1公斤的氢气，而加氢过程只需要3到5分钟。这种速度对应急车辆和出租车特别有吸引力，因为它们不能浪费太多时间充电。

　　更重要的是中型和重型运输行业，绿色氢是最有希望的零排放燃料。氢气重量轻、行驶里程长、快速充电等特点尤其适用于重型车辆和火车。

　　然而，与每公升成本相比，更相关的计算方法是总拥有成本(TCO)。在一份名为《氢竞争力之路：成本视角》的报告中，氢能委员会预计，与目前每年约60万辆的生产规模相比，每辆车的总成本将下降45%。

　　绿色氢要满足这些价格点，必须克服三个主要的挑战：电力成本、电解槽厂的负荷系数、资本和运营成本。这些因素取决于各种各样的因素，有些是生产者无法控制的，例如电力成本，但随着可再生能源在能源组合中占据更大的比重，这个因素应该由供应商自行解决。