“我国流程工业大概排放了60%-70%的二氧化碳，是很大的一个量。”9月9日，中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和在参加2024浦江创新论坛分论坛“未来能源专题论坛”时指出，“未来做减碳这样的事情，流程工业上面要动很大的脑筋。”
包信和院士。图片由主办方提供
包信和在报告中介绍，2050年左右电气化可能覆盖60%的领域，但还有40%左右的领域不能电气化。要实现碳中和目标，可再生能源是核心，大力发展氢能是关键。
自然界中并不直接存在氢能，但氢能作为可再生能源高效、规模化利用的关键媒介，其重要性不言而喻。但包信和强调，发展氢能一定要有一次能源。因此，如何将一次能源变为氢就成了最棘手的问题。
包信和表示，找到大规模廉价制氢的方法非常重要。迄今为止，基本95%以上都是用化石能源来制氢，每公斤氢的价格是11到15元左右，会排放大量的二氧化碳。真正用到电解水制氢的只占不到5%，也就是所谓的绿氢。目前还是化石能源制成的灰氢占主导。
“电解水制氢一定是必经之路，要绿色一定要这样做。”包信和强调。电解水制氢也有不同路线，最早是通过碱性电解槽，但在特定应用场景中，质子交换膜的优势日渐明显，其市场渗透率预期会逐步扩大。
此外，固体氢化物电解池和阴离子交换膜作为新兴技术都有巨大潜力，也是欧美发达国家的研究重点。包信和认为，其中最具挑战性的技术是质子导体固体氧化物电解器，目前全世界都在攻关。
总结而言，电解水制氢未来发展的关键问题有两个，一是提高效率，二是降低电价。“氢的价格与电价是耦合的。估计到2050年进步以后，电解水制氢就能达到12、13块一公斤的价格。”届时其经济性会优于煤气化制氢。
包信和最后指出，基于我国目前的产业及能源结构，一下子把化石能源取代不太可行，未来我国一定会走上一条可再生能源和化石能源的融合发展之路。一方面大力发展绿电、绿氢等绿色能源，另一方面把降低化石能源耗能、减少二氧化碳排放的问题妥善解决。
据包信和介绍，中国科学技术大学碳中和研究院也在积极推进如叠层的太阳能电池、大规模储能、先进制氢、流程工业等相关研究工作。
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