前言
绿氢是零碳终极能源，中国新能源资源和需求逆向分布，风光绿电电解水制绿氢资源大部分分布在“三北”地区（华北、东北、西北），而绿氢主要应用在中东部和南方地区。发展具有中国特色的绿氢新能源，必须从中国的国情出发，走出一条贯通中国“北电→南氢”的绿色能源革命道路，开启能源革命新时代！为早日实现“双碳”目标而努力奋斗。
一、国家鼓励发展氢能
氢能技术已列入国家再生能源法及《科技发展“十五”计划和2015年远景规划》《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》《能源技术革命重点创新行动路线图》。《“十三五”国家科技创新规划》明确要求，发展氢能、燃料电池这类“发展引领产业变革的颠覆性技术”。《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》指出，到2050年我国氢能在中国能源体系中的占比约为10%，氢气需求量接近6000万吨，年经济产值超过10万亿元。2022年08月25日国家能源局关于进一步加大对绿氢制备产业扶持力度的建议给出了答复，国家能源局表示将加强规划组织策划，提升绿氢制备产业战略地位；健全法律法规政策，促进“绿氢”全产业链发展；大力推进科技研发，开展“绿氢”制备科技专项支持。
二、绿氢投资正步入冷静期
2024年03月27日【视知产研院】在《欺诈、腐败，绿氢丑闻大爆发》一文中报道了国外的环境友好、成本高昂、巨额补贴，绿氢这三大特征正让其成为欺诈、贪腐的新乐土。
2024年04月08日【华夏能源网】在《氢能投资进入冷静期，真正的产业机会在哪里？》一文中报道：万亿市场暗流涌动。曾经是“三桶油”掌门人亲自下场“抢票”的氢能投资，正面临不易察觉的热情消退。“氢能投资正步入冷静期”，针对这一变化，国内知名氢能科技公司水木明拓总经理付小龙，近日在公开场合使用了这样耐人寻味的提法。习惯了前两年氢能投资的如火如荼之后，“氢能冷静期”的提法，让人体会到了阵阵寒意。
去年12月，中石化新疆库车绿氢项目被曝“产能利用率不足30%”，引发行业关注。这么低的利用率意味着，项目根本无法做到其对外宣称的成本，亏钱是必然的。这一项目争议，是绿氢产业尚在示范阶段的一个缩影。
中国科学院院士、中国科技大学校长包信和在亚布力论坛上表示，绿氢制取的前提是要有绿电，电解水制氢需要用平稳的电去做电解，但太阳能、风能的电具有极大的波动性，导致电解水制氢效率非常低。所以，通过大规模绿电来制备绿氢成本特别高昂。“太阳能时好时坏，波动性还很大，可能就需要一个比较大的储能。安上了储能，绿氢的成本就更高了。”包信和表示。
2020年03月05 日【北极星氢能网】〖 中国能源报 作者:仲蕊〗在《“绿电”成本仍然较高 氢气运输瓶颈犹存“绿氢”规模化应用遭掣肘》一文中报道：从成本角度考虑，电价占电解水制氢成本的60%-70%。多位行业分析师指出，一般认为当电价低于0.3元/千瓦时(利用“谷电”电价)，电解水制氢成本会接近传统化石能源制氢。而按照当前约0.6元-0.8元/千瓦时的电价，制氢成本约为30-40元/公斤，电解水技术路线缺乏竞争力。
2023年11月09日【每经网】〖每日经济新闻〗在《专访国家发改委原副主任张晓强：我国3400万吨氢产量中近九成是灰氢，石化等行业“灰转绿”将为绿氢应用提供巨大场景》一文中报道：张晓强：大家知道二氧化碳排放量大的行业除了交通就是工业领域，我们工业现在的氢大部分都是灰氢。当前，3400万吨氢产量中有3000多万吨都是灰氢。将来对于石化、钢铁、化工等企业，如果能实现灰氢转绿氢，就会为整个绿氢应用提供一个巨大的场景。当然，目前客观上也存在一些障碍。比如氢作为能源属性，仍然存在安全问题。作为一种带有危化品特点的产品，在管理上如何保证安全的前提下，给它创造更有利的条件。比如未来，加油站、加电站和加氢站能否合并；能否允许在加氢站现场制氢，现场供氢等。这些问题的解决对氢能产业的发展，特别是绿氢的发展将会有较大的推进。
2022年11月23日 【氢启未来网】在《利用铝储能解决弃水、弃风、弃光的问题，不让清洁能源白白流失》一文中报道，大风呼啸，风力发电机却停止了运转—近年来，在加快清洁能源开发利用的同时，水电、风电、光伏发电出现送出难、消纳难问题。数据显示，2019年全年弃水电量约691亿千瓦时，弃风电量277亿千瓦时，弃光电量54.9亿千瓦时，“三弃”电量共约1023亿千万时，超过同期三峡电站的发电量。为何会出现如此大规模的电量损失？如何解决这一问题？记者进行了采访。本地消纳不足，外送也受阻。谢国辉介绍，中国新能源资源和需求逆向分布，风光资源大部分分布在“三北”地区（华北、东北、西北），而用电负荷主要位于中东部和南方地区，由此带来的跨省跨区输电压力较大。
2022年11月05日【国际能源网】在《最贵输氢11美元/公斤！氢气运输成本全在这儿》一文中报道，长管拖车灵活便捷,但是单车单次运氢量仅为200～300kg,只占长管拖车总重量的1%～2%。目前国内主要采用高压气态储氢结合管束车运输,但运量过低。
目前，绿电电解水制绿氢的成本约35元/kg，500公里以内约55元/kg的运输成本，绿氢由常压压缩成高压储存成本约15元/kg，加氢站的建造维护加氢成本约20元/kg，还未包括氢在制备、压缩、储存、运输、加氢等过程中的损耗，综合使用成本已高达125元/千克。这么高的成本，无论是用在氢车上，还是用于化工、冶金、储能、发电等领域，经济性方面都无法承受。
三、金属铝/非金属硅水制氢的研究现状及进展
据【国家科学技术部网站】在《俄研制出用铝颗粒从水制氢装置》一文中报道，俄罗斯《消息报》发布消息称，俄罗斯科学家已成功研制出一种可以用铝颗粒从自来水中提取氢气的小型装置，所获得的大量氢气既可以用来驱动汽车，也可以装入特制的燃料电池中用来发电。这种制氢装置体积很小，甚至可以安装到汽车引擎室中，氢气的产生可按行车的瞬间需要依量供应，而且从水得到氢气→氢气燃烧获得热能又生成水→从水再得到氢气，如此反复循环，成本低，而且非常环保。另外制氢装置没有氢气压缩储存问题，因此没有氢氧回闪的危险，爆炸的可能性也非常小。同样也可以运用到潜艇，铁路运输，汽轮机的燃料供应，甚至还可以进入到村镇的家庭用于家庭供电。铝与水反应后的副产品氧化铝，本身就是非常好的原料，可以通过反应或者其他方法再次生成铝，形成一个循环的过程。例如：西伯利亚的水流经布拉茨克水力发电站的发电机组，产生电能→利用电能电解氧化铝得到铝→通过铝和水反应生成氢气→氢气和水在燃料电池组中再次反应生成电能→在反应过程中，同时产生铝。西伯利亚的水通过这样的循环过程，就可以转化为电能、氢能，源源不断地传送到俄罗斯各地，点亮每一座城市，驱动每一台汽车。
据【国家科学技术部网站】在《以色列科学家发现制取氢气新方法》一文中报道，以色列科学家研究发现，利用太阳能提取出的高纯度锌，也许可以用来制取氢气，为燃料电池车辆提供动力。
据【国家知识产权局网站】查询，有关金属/非金属水制氢专利很多，举例说明，例如：清华大学发明专利，公开号CN115893314A，一种铝水制氢装置与储能系统；清华大学发明专利，公开号CN115893312A，一种铝水制氢装置；清华大学发明专利，公开号CN115805045A，一种铝水制氢装置及其控制方法；中国科学院大连化学物理研究所发明专利，公开号CN101289163，一种水解制氢的铝合金及其制备；中国科学院大连化学物理研究所发明专利，公开号CN109879250A， 一种铝镁合金水解制氢方法；中国计量大学发明专利，公开号CN112429701A，一种用于水解制氢的废硅片处理方法；中国计量大学发明专利，公开号CN107188123A，一种硅/碱金属制氢材料的制备方法；北京理工大学发明专利，公开号CN115432668A，一种低温下金属制氢系统；银隆新能源股份有限公司发明专利，公开号CN109795984A，可循环式综合利用电能电解铝的铝水制氢系统及方法。该发明将所述氧化铝干燥后返回至循环式铝粉生产装置循环使用继续进行电解获得铝粉；还公开了一种铝水制氢方法，通过本发明实现了可再生能源的就地消纳；将气态运氢改为固态运铝则将运输效率提高了10倍，其运输安全性也大大增强，制氢过程和氢氧化铝分解过程实现了深度耦合，使热能得以充分利用，降低了现场制氢的用电成本。
据【中国知网】查询，关于金属/非金属水制氢论文很多，举例说明，例如：中国科学院大连化学物理研究所《轻质铝合金催化制氢技术》科研成果；北京化工大学郑彤，硕士论文《铝镁合金水解制氢和高纯度水滑石的研究》；中南大学陈星宇，博士论文《铝基材料快速水解制氢的研究》；中国科学技术大学李红梅，硕士论文《金属-氧化物界面促进氨硼烷水解与同步辐射研究》；天津大学钱文鲲，硕士论文《电化学铝—水制氢体系析氢阴极的制备》，本论文所研究的铝-水电池体系是一种全新概念的高效、清洁、安全、廉价的环保型能量存储及释放体系。它在反应过程中只消耗铝合金电极和水,并且向负载输电的同时,在阴极产生高纯的氢气实现电能与氢能的共生,唯一的副产品为Al(OH)3,回收风干后为Al2O3（氧化铝）。在前人研究电池结构的基础上,本文采用新颖、独特的设计思路,初步设计出的新型铝-水电化学制氢体系主要由铝合金阳极、中性电解液、析氢阴极、电解液循环系统、氢气流量控制系统等组成。 高活性析氢电极的制备一直是国内外电化学工业中的一个重要课题,更是研制铝-水制氢体系的关键技术之一。
据【和讯网】在《“粉末储氢”概念火爆！新型Si+粉只需加水搅拌就能释放氢气》一文中报道，财联社上海7月26日讯（编辑 黄君芝）香港可再生能源公司EPRO Advance Technology（EAT）日前表示，其新产品“Si+粉”可以立即解决绿色能源运输和储存的困难。据称，只要将这种粉末加水搅拌，氢气就会冒出来，随时可以使用。近期，“粉末储氢”的概念似乎十分火热，旨在解决氢气运输困难、危险且昂贵的问题。除了氢气之外，剩下的都是二氧化硅（沙子的主要成分）。“Si+粉末”可以使用可再生能源及冶金级硅制成，冶金级硅本身可以由沙子制成或从废弃太阳能电池板和电子产品中回收。EAT的工艺产生了一种多孔硅粉，它完全安全且易于运输。EAT表示，这将比纯氢气更容易运输。EAT以全球第一艘液化氢运输船Suiso Frontier为例，该船可携带88.5吨的氢气，但要将氢气通过低温冷却成液态成本十分昂贵。而如果换成其Si+粉末，只需33个集装箱就可以携带相同数量的氢气。因此，按一艘容量为10000万个集装箱的标准货船来计算，它就可以一次携带近30000吨的氢气。而且考虑到压缩气体系统往往非常重，因此它可能最终在重量上也具有竞争性。EAT表示，该公司已经将该系统提交给了香港机场管理局，后者正在评估它作为其备用发电机组的清洁替代燃料的方式。该公司表示，它已经有了一条在线的试验性生产线，一旦有了合适的合作伙伴它就准备扩大规模并全面实现商业化。
据【上海市人民政府网站】在《上海硅酸盐所等在二维纳米材料水解制氢抗炎方面取得进展》一文中报道，中国科学院院士、中国科学院上海硅酸盐研究所研究员施剑林带领的团队发现，硅-氢键修饰的硅纳米片展现出高效水解制氢特性，无需任何外界能量输入，首创性地提出了一种“只需加水”的便捷氢气治疗策略，该研究成果以Water-enabledH2generationfromhydrogenatedsiliconnanosheetsforefficientanti-inflammation为题，发表在JournaloftheAmericanChemicalSociety上。
据【科学网】〖诸平博客〗在《纳米硅分解水制氢、无需光、热、电》一文中报道，据物理学家组织（Phys.org）网站报道，美国布法罗大学（University at Buffalo)、我国南京大学以及韩国高丽大学（Korea University）的科学研究人员合作，研究出一种纳米硅材料，在不用光、热、电的情况下，可以使水分解来制备氢气。该方法包括合成硅纳米颗粒、根据需求利用硅水反应来制取氢气,将氢用于便携式电源的燃料电池。虽然科学家知道,当硅和水混合时通过氧化而产生氢气,但是没有人会想到硅纳米颗粒以如此快的速率来完成这个过程。这一发现为便携式设备，在不需要光、热、电情况下实现快速“加水”制氢技术铺平了道路。布法罗大学研究人员Folarin Erogbogbo以及合作者，将他们的研究成果发表在最新一期的《纳米快报》（Nano Letters）上。
据【纳米人网】在《斯坦福大学郑晓琳Nano Research：使多孔硅纳米线与水反应按需生产氢气》一文中报道，硅纳米线（SiNWs）和纳米颗粒（SiNPs）通过与水反应生成氢，但是这些过程通常需要外部辅助，例如光，电或催化剂。研究表明，多孔SiNWs阵列与水之间的反应中，以比其他Si纳米结构报道的速率快约十倍的速率产生氢气。作者作出了其效率增强的两种原因：SiNWs不聚结时保持其高比表面积，而纳米线的固有应变则促进了反应性。更重要的是多孔SiNWs阵列具有便携式，可重复使用以及环境友好等优点，是一种以分布式方式产生氢气的有效策略。
据【分析测试百科网】在《只需加水可使纳米硅瞬间产氢气》一文中报道，物理学家组织网1月22日报道，美国布法罗大学的研究人员发现，无需加热只要加水，直径约10纳米的球形硅粒子几乎在瞬间即可产生纯度高的氢气，未来可作为便携式设备能源供给的一个潜在来源。研究人员说，利用地球上最丰富的物质之一硅来迅速产生氢气，这是前所未有的。即使氢是可替代能源的一个很好的备选，而安全储存氢是一个有难度的问题。在实际应用中，其将给氢燃料电池提供动力，可能应用于在靠近水的地方的军用车辆或其他便携式设备。虽然需要大量的能源和资源产生超小型的硅球，但这些粒子可以在有水的地方提供有用的、便携的设备。有些情况下，如在军事行动和露营，便携的特性要比成本低更重要。
据【全球氢能网】在《简易纳米铝颗粒可以快速高效地从水中产生氢气》一文中报道，UCSC的化学家们开发了一种简单的方法来制造纳米铝，这种纳米铝可以在一定环境条件下快速分解水并产生氢气。多年来，研究人员一直试图找到一种有效和经济的方法，利用铝的反应性来产生清洁的氢燃料。加州大学圣克鲁兹分校的研究人员的一项新研究表明，一种很容易生产的镓和铝的复合材料可以产生铝纳米颗粒，在室温下与水快速反应，产生大量的氢。反应后镓很容易回收再利用，理论上可以从复合材料中所有铝的反应中产生90%的氢。“我们不需要任何能量输入，它会疯狂地制造氢气，我从未见过这样的事情。”UCSC化学教授斯Scott Oliver说。化学和生物化学教授Oliver和Bakthan Singaram共同撰写了一篇论文，该论文发表在2月14日的《应用纳米材料》杂志上。
据【新华网】在《新工艺用硅粉尘下脚料制氢》一文中报道，新华网东京7月９日电（记者蓝建中）日本大阪大学教授小林光二率领的研究小组日前宣布，他们开发出了利用硅粉尘大量制氢的技术。这一新工艺不仅有利于保护环境，也将为建立以氢为能源的社会作出贡献。太阳能电池板的主要原料是硅，不过在生产硅片时，硅原料约有40%会成为粉尘下脚料，目前多数企业都将这些硅粉尘当做工业废弃物，但后续处理很麻烦。小林光二等人研究的方法是，将硅粉尘用特殊的工艺洗净，然后细细研磨成10纳米（１纳米为10亿分之一米）以下的粒子，再加入碱溶液中。硅和碱溶液反应生成了硅酸盐和氢气，１克硅粉最多可产生约1.6升的氢。氢燃烧时只生成水，不会产生温室气体二氧化碳，所以不少研究人员在研究用氢替代石油等化石燃料的方法。不过，多数传统制氢工艺依然需要化石燃料并排放二氧化碳，而新方法利用硅粉尘制氢则避免了这一问题。
据【风电头条网】在《1g铝合金粉可制得1.30L氢气！制氢新方法将实现无温室气体排放！》一文中报道，曾经有研究机构发现，制氢过程中会产生大量温室气体排放，以煤制氢为例，制备一公斤氢气会排放大约10公斤二氧化碳。而采用电解水制备同样数量的氢则要消耗48度电，按一度电产生0.785千克二氧化碳计算，电解水制备1公斤氢气约产生37.68公斤二氧化碳排放，低碳制氢已经成为行业发展的症结所在。美国麻省理工学院科研人员研究出一种新的制氢方法，使用铝和水生产的新型氢燃料。通过使用铝和水来产生氢气，整个过程不会排放任何温室气体。采用铝和水相结合的氢燃料制氢方法可使氢气更具实用性。麻省理工学院机械工程教授道格拉斯·P·哈特说：“从根本上说，铝能够成为一种储存氢的机制，而且是一种非常有效的机制。使用铝作为我们的原料，我们可以变相的‘存储’氢，其密度是我们以压缩气体的形式存储的10倍。”
据【知乎网】在《普渡铝水制氢技术超越未来！实现梦想！》一文中报道，铝水制氢从梦想走入现实新的反应过程是由麻省理工学院的机械工程教授开发的。一种使用铝和水生产氢气的新方法已经被开发出来。加拿大普渡技术不使用任何贵金属或稀有金属做催化剂，而麻省技术需要用到镓和铟，鎵铟属于微量元素。普渡技术已经非常成熟，2015年已经形成专利，有成熟的汽车改装和发电的应用样车样机。经济性普渡技术的氢成本在每公斤4美元以下。关于铝水发电的成本估算国内铝的价格为每公斤15元人民币，每公斤铝可以发电8.65度，每度电的成本为15/8.65=1.73元，如果氧化铝重复利用，每公斤的铝成本降低到0.4美元。铝水制氢，氢气的生产是按需生产，铝水制氢技术的效率是非常高的。在汽车上，只需普通电池启动，开始反应之后，不需要外部供能。可以通过控制水的供给来控制流量，可以立即达到额定流量，即汽车启动。假如一辆车年行驶的距离5万公里，安装汽车铝燃料的改造成本低于3万元人民币，每100公里的铝燃料费用是4美元，即28元人民币，比汽油的费用降低30元人民币以上，按照每年行驶5万公里计算，即每年节省15000元，2年即可收回成本。如果考虑未来国补和地补按每辆车15000元计算，一年即可收回成本。
据【懂车帝网】在《普渡铝水制氢技术能解决加氢站高压氢气泄漏爆炸事故等问题》一文中报道，普渡投资铝氢专利技术能解决加氢站高压氢气泄漏爆炸事故等问题，任何燃油汽车都可以改装为铝水制氢的汽车，燃油汽车不必停产了，还可以创新大发展。改装的铝水制氢汽车不用燃料电池，不用加氢设备（国家和企业可以节省千亿元人民币），使用普通铝和任何水源。把加氢站和加油站改为新旧铝材料调换站，用过的氧化铝回收，天然气还原为铝循环使用，改装成功的轿车100公里行驶的成本降低到28元，不依赖国家补贴。携带相应材料罐续航可达1000公里以上。普渡铝水制氢技术对应大巴车每百公里16＄，家庭轿车每百公里4＄。
据【新浪网】〖铝能源推广〗在《氢能源两种不同的技术路线》一文报道，氢能源两种不同的技术路线，你选择哪一种：一、氢气用于内燃机汽车两种不同的技术路线，1、国内、国外氢气内燃机汽车，目前在做的技术路线是:制氢→装罐→运输→氢气罐按装在内燃机汽车上→氢气用完如同家用煤气瓶要换上已罐装的氢气罐(样车还在试制中)。2、普渡公司PCT发明专利的技术路线是:任何内燃机汽车→车上制氢→直供内燃机为动力。制氢后的副产品氧化铝，回收还原，可以多次使用下降成本(是国家支持发展的循环经济)，已有样车行驶100公里28元，携带相应的铝颗粒罐续行1000公里以上。二、氢气用于电动汽车两种不同的技术路线，1、国内、国外目前在做的技术路线是:制氢→装罐→运输→加氢站→燃料电池→电动汽车，中间四个过程到汽车的综合成本，据说是汽油的三倍以上。2、普渡公司PCT发明专利的技术路线:现有的加油站扩建、改建为可移动制氢发电站:A不需要供电线路，排放物是洁净的水，可以重复使用:→A能量板→电动汽车(装有二块能量板的电动轿车可以行驶1200公里，价格是特斯拉的十分之一);B用于充电桩，2台65KW氢气发电机为一组可以为3辆电动汽车充电。副产品氧化铝回收还原，发电充电成本低。
据【微博】〖碳中和技术〗在《500种低碳技术(73)—铝制氢 》一文中报道，美国：总部位于波士顿的初创公司 Found Energy 使用1公斤（2.2 磅）铝作为燃料源，在实验反应堆中成功生产了20千瓦的连续氢热能；欧洲：由欧盟地平线欧洲研究与创新计划和瑞士国家教育、研究与创新秘书处共同资助的REVEAL项目汇集了9个合作伙伴，利用将氧化铝转化为铝来开发独特的能源存储解决方案以环保的方式将金属（电力转化为铝）来储存可再生能源并生产铝形式的“可再生燃料”。
据【有车以后】〖 电动邦〗在《『汤叔解惑』“水氢汽车”并不完全是骗局，水制氢技术到底是怎么回事？》一文中报道，这项技术的本质是利用铝跟水发生反应，产生氢气和铝氧化物从而得到氢气的手段。李永乐老师的视频里详细描述了这个化学式以及计算了每制造一个体积的氢气需要消耗的铝的重量。按照李永乐老师的算法，在完全反应的情况下每产生1kg 氢气需要消耗9kg铝，而每千克铝的市场价格为15 元，所以每千克氢气的制取成本为135元。但是后面的算法就不对了，他用1kg氢气燃烧产生的热量与汽油类比，得出了1千克氢气相当于3千克汽油热值的结论，但水氢汽车并不是把氢气用于活塞式发动机燃烧，我们知道活塞式发动机燃烧效率通常只有30%多，有70%的能量变成热量散发掉了，所以这个效率是极低的。青年汽车的水氢发动机采用的是燃料电池堆发电，也就是说用铝水反应制取的氢气通入到燃料电池当中直接发电，然后再用电力驱动电机使得车辆行驶。这个转换效率要远远高于直接用活塞式发动机燃烧氢气获得机械能的效率。所以1kg氢比3kg汽油带来的续航里程要高得多。以众所周知的燃料电池车丰田 Mirai 为例，它有两个储气罐，一共能够携带5.5kg的氢气，并且在最严苛的美国EPA标准下能够续航502公里，也就是说相当于1kg氢气能够行驶100公里，如果换算成等速续航标准，续航里程可以达到1000公里也就是说1kg氢气可以驱动汽车行驶接近200公里。这远远比3 kg汽油驱动汽车的行驶里程长。如果换算成成本，相当135元的铝（水的成本忽略不计）可以驱动车辆按等速续航标准行驶大约200公里，而依靠燃烧汽油来算的话同样行驶200公里，每百公里油耗8L，每升油价8元，大约需要128 元。这样看下来，铝制氢然后通过燃料电池驱动汽车的“耗材成本”与燃烧汽油的成本基本上相当了，如果算上汽油未来价格持续提升那么从成本上来说甚至更有优势。基于上文的算法，铝水制氢系统的使用成本，只能说与烧汽油相当，并没有什么成本优势，但更重要的还在后面。青年汽车这项技术最核心的是铝水反应催化剂。在催化剂的帮助下，反应速度可以极快也可以极慢，完全可以受控。并且，发生反应后除了产生氢气以外还会产生三氧化二铝而不是氢氧化铝。也就是说反应产物不是李永乐老师说的像浆糊一样的氢氧化铝，而是高纯度的三氧化二铝粉末。这种粉末是用来制造人工蓝宝石的材料，市场价格极其昂贵（以克计算单价）。所以，如果算上反应产物回收产生的价值，那么氢气的制造成本就可以降得很低了。能降到多低呢？如果整个生态系统能够建立，那么经过计算每制造1kg的氢气，成本可以降低到25元。这就意味着每行驶200公里只需要花费25块钱，即便按照NEDC的工况法，每行驶200公里也花费不会超过35元。这与燃烧汽油需要花费上百元相比，已经远远降低了使用成本。这也是庞青年在视频中说到的，反应产物会回收到专门的容器当中，用户只需要把容器取下交给回收公司即可。铝水制氢技术并不是90年代的水变油骗局，它是由化学公式以及生态系统支撑的新型环保科技。其中的核心技术是催化剂配方（通过不同配方的催化剂来控制反应速度）。并且反应材料并不需要高纯度的铝块，而是金属铝粉或者铝合金粉末，铝的纯度不高，里面夹杂合金材质更有利于发生化学反应。最重要的一点就是氧化反应物只要能实现回收，就能产生极大的经济效益。庞青年在视频中没有说的很详细并不是他不了解，而是很多东西目前还不能完全公开，否则很容易被人抄袭。采用这项技术的好处不言而喻，除了成本上的优势以外，水和铝合金粉末是便于携带和储存的原料，安全无毒、容易获取。从制造运输到储存相比纯氢气都要由更明显的优势。
据【中北大学先进能源材料与系统研究院网站】在《铝基复合储制氢材料和装置》科技成果中简介：铝基储制氢材料原料来源广泛，成本低廉，规模制备工艺成熟，理论储氢密度高。虽然铝的理论氢密度比MgH2、NaBH4等金属氢化物低，但其成本远低于金属氢化物，而且制备工艺简单。因此，铝的水解制氢具有广阔的应用前景。本项目通过对铝粉复合化构筑、表面改性等策略，有效去除金属铝表面的致密氧化膜和水解反应过程中形成的钝化膜，提高铝的产氢量和产氢速率。技术成熟度：通过向铝中引入水解反应理论放氢量高的金属氢化物和球磨介质，有效去除氧化膜和钝化膜，提高铝的产氢速率和产氢量。本项技术目前实验室研究已经趋近成熟，有望进行中试化生产。应用领域：基于本项技术研究，可以研发得到高效铝基储制氢材料和制氢装置。装置可以广泛应用在单兵装备电源，燃料电池系统以及电动汽车等领域。
据【知乎网】在《特大船用发动机的铝水制氢改造》一文中报道，国际海事组织（IMO）通过燃料电池船舶指南草案，氢能和燃料电池 Yesterday经过10多年的发展与努力，批准燃料电池推进船舶所需的安全法规，终于得到了国际海事组织的通过，随着碳达峰和碳中和的快速落实，大型和特大型船舶的氢气动力改装工作进一步压实。而这些海上的巨无霸也是碳排放和空气污染的重要来源，比如本文例子中的瓦锡兰公司的柴油发动机，每天消耗250吨柴油，而这样的特大型船有300艘以上。如何对这些巨无霸进行无污染改造就是铝水制氢的一个重要的应用场景。铝能源的4大特性：安全性：铝能源是最安全的分布式能源，无论在运输环节，还是存储环节，按需生产氢气的环节，各方面都是最安全的，完全适应战争的环境。广泛性：铝能源可以用于燃油车改造，替代石油，替代汽油，替代柴油，可以为燃料电池供应氢气，可以为电动车充电，可以用于楼宇供暖，海水淡化，污水处理等应用。经济性：铝水制氢具有很好的经济性，每公斤氢气的成本在4美元，可以替代1加仑汽油。便利性：中国是铝生产加工大国，具有世界最强的铝生产加工能力，完全有条件创造全世界铝能源的中心，并可通过一带一路辐射全世界。铝+水在催化剂的作用下生产氢气和氧化铝(副产品)，氢气用于发电，或者燃烧，生成最纯洁的水，可以直接饮用。瓦锡兰柴油发动机每小时油耗折合人民币250000/24x6.685=69635元；如果使用铝水制氢，可以减轻一半重量，缩小一半体积。使用铝燃料的成本为18480公斤铝，18480x2.8=51744元，每小时的燃料成本节省比例高达26%，经济效益显著。
据【国际新能源网】〖中国氢能源网〗【环球网】【中华网】在《低成本水解制氢技术取得新进展》一文中报道，海南省海洋油气研究所占小玲历经16年的探索与研究，开发出一项无需光、热、电的低成本水解制氢技术。该项技术利用催化剂促进水解剂与水反应，经水解制取氢气。通过测试显示制氢成本低于8元/立方米，其储氢值也高达11%以上，高于美国能源部2015年储氢材料9%的储氢值标准。制取的氢气纯度99.99%达到国家纯氢标准，可直接用于氢燃料电池。该项常温常压水解制氢技术包括水解剂和催化剂两部分，其中水解剂在中国市场已有销售，无须经特殊工艺制取，可直接用作水解制氢水解剂；催化剂则由天然食盐、碳酸钠、食品干燥剂等无毒物质与从农作物秸秆、树叶中提取的绿色有效成分经化学反应制得。只有当催化剂、水解剂与水接触才会产生氢气，制氢过程安全可靠。
该技术的水解剂是一种“储能的遇水析氢材料制氢剂”，功能类似“氢的载体”，制氢后的产物可还原反复使用。占小玲在16年的原创基础上，又经历了7年的创新换代，改进后的水解剂可还原再生反复使用。即【水解剂】→运输至全国各地现场常温常压水解制“绿氢”→制氢后的【水解剂氧化物】→返回经“绿电”电解又还原成→【水解剂】。通过水解剂的不断循环使用，使制氢成本降低，并省去了绿氢压缩、储存、运输、加氢（站）等昂贵成本。这种水解剂为金属/非金属元素形成的单质及配合物。占小玲经23年的原创与创新表明：①水解剂中不含来源稀少和价格昂贵的贵金属和稀有金属；②水解剂为普通颗粒粉末，无需二次加工成昂贵的纳米材料；③水解剂与催化剂分开，避免了两者合一的“合金材料”与“复合材料”储运发生“吸湿析氢”爆炸危险；④水解剂“单一材料”比“合金材料”与“复合材料”后期的氧化物更容易低成本的回收还原再生利用；⑤水解剂与催化剂原材料来源丰富、廉价易得，便于规模化应用；⑥催化剂为水溶性，以“剂水合一”制氢更容易。在便携式现场制氢时，将催化剂溶于水，釆取控制催化剂水来控制产氢速率。制氢器中放入水解剂，顶部装有喷射催化剂水的泵。用氢时打开阀门，喷水泵自动向制氢器中喷射含催化剂水，制氢即开始。停止用氢时，关闭阀门，制氢器产生压力，当压力达到设置的0.15MPa微压时，喷水泵自动停止工作，制氢即停止，该发明曾荣获2017年第45届日内瓦国际发明展金奖。
据悉，占小玲从事新能源研究四十多年，从高碳燃油节能减排，到低碳甲醇燃料及无碳水解制氢，曾荣获过多项国家科技成果证书和发明专利证书以及国内外大奖。曾六次被《人民日报》报道，《科技日报》《光明日报》《文汇报》《工人日报》《中国青年报》等国家主媒体也曾进行过多次报道。因此，对占小玲取得的成就有三个辞条入编《共和国成就大辞典》。用占小玲自己的话说:“我没花国家一分钱（包括工资），也从未向国家伸手要过科研经费和项目经费，无论成功与否，四十多年如一日，我一直靠的是自力更生，为能源技术革命重点创新行动路线，打通“北电→南氢”绿色通道，为突破“绿电”制氢成本高、氢气运输难的技术瓶颈，而持之以恒、久久为功的努力研究。”
四、国家鼓励绿电电解金属 成本不断降低
据【搜狐网】2022年11月16日在《三部门：鼓励电解铝企业参与风、光开发建设，提高可再生能源使用比例》一文中报道，国家发改委、工信部、生态环境部近日联合印发《有色金属行业碳达峰实施方案》文件，“十五五”期间，有色金属行业用能结构大幅改善，电解铝使用可再生能源比例达到30%以上，提高可再生能源使用比例，鼓励企业在资源环境可承载的前提下向可再生能源富集地区有序转移，逐步减少使用火电的电解铝产能。
据【贤集网资讯专栏】〖荒凉一梦〗在《电解铝生产成本大幅度降低》一文中报道，风电电解铝方面，通过实验室小试和中试，模拟新疆达坂城风电炼出第一块铝锭，目前正在着手建设年产1000吨铝的风电电解铝示范工程，为年产40—60万吨/年风电铝一体化项目奠定基础。将我国占全球48.5%的电解铝产业功能实现转变，让电解铝企业扭亏为盈，其生产成本下降40%，经济效益提高4-8倍以上。并可形成全球化的万亿元新型铝电解槽的市场，占领新型电解铝高端装备制造业高地。 据【北极星风力发电网/风能专委会CWEA】〖来源：《风能》杂志/作者：夏云峰〗202年09月09日在《2010—2021年全球陆上风电度电成本降幅达68% 》一文中报道，国际可再生能源署（IRENA）发布的《2021年可再生能源发电成本》（Renewable Power Generation Costs in 2021）报告显示，相较于2020年，2021年全球太阳能光伏发电的度电成本（LCOE）下降了13%，陆上风电、海上风电的降幅分别达到15%、13%。2021年，中国和其他重要市场的陆上风电项目总安装成本较低，以及容量因数的提升，推动着全球陆上风电项目加权平均度电成本的下降。2018年，全球陆上风电加权平均度电成本低于二十国集团新建的最便宜的化石燃料发电项目，太阳能光伏则在2020年完成了这一壮举。太阳能光伏和陆上风电已经不光在新增装机成本上具有竞争力，它们还正变得越来越便宜，甚至比使用煤炭和化石气体的已建化石燃料发电厂的边际运营成本还要低。在最新一轮化石燃料价格危机爆发之前，便已是如此。2010―2021年，全球陆上风电项目的加权平均电力成本下降了68%，从0.102美元/千瓦时降至0.033美元/千瓦时。期间，全球陆上风电累计装机容量从178GW增加到769GW。陆上风电成本的下降是由风电机组价格和项目配套设施成本的降低推动的，涉及的因素包括行业规模扩大，平均项目规模增加（尤其是欧洲以外的地区），供应链更具竞争力，资本成本下降（包括陆上风电技术溢价）；以及通过应用当今最先进风电机组所实现的更高容量因数。太阳能光伏成本的持续下降也意味着，2021年有67GW的新交付公用事业规模太阳能光伏项目的成本低于最便宜的化石燃料发电项目，高于2020年的44GW和2019年的40GW。由于2021年新增装机的度电成本较低，且平均容量因数为39%，陆上风电节省的成本将最多，全年预计达到234亿美元，占总数的42%。公用事业规模太阳能光伏项目将贡献113亿美元；其次是水电，为91亿美元；海上风电为66亿美元；生物质为51亿美元。中国是全球陆上风电和海上风电、太阳能光伏、水电新增装机规模最大的市场，因此，它将成为最大的受益国。中国在2021年新增的可再生能源发电装机，有望在2022年为该国节省约310亿美元（占全球的56%）的发电成本。
五、金属铝/非金属硅水制绿氢的新思路
为2060年实现“双碳”目标，着力实行“绿电”制“绿氢”是一条切实可行的途径。但要真正实现“绿电”制“绿氢”，正如1981年诺贝尔经济学奖得主詹姆士·托宾提出的那样“不要把所有的鸡蛋放在一个篮子里”，比如“绿电”制“绿氢”的能源技术革命重点创新行动路线，打通“北电→南氢”绿色通道技术，应使用“多条腿”走路路更宽、“多条腿”走路蹚出集体智慧、“多条腿”走路才能行稳致远，可能使中国更早地达到其目标。根据我国发展新能源多元化思路，从【国家科学技术部网站】的《俄研制出用铝颗粒从水制氢装置》一文报道中得到启迪，例如：西伯利亚的水流经布拉茨克水力发电站的发电机组，产生电能→利用电能电解氧化铝得到铝→通过铝和水反应生成氢气→氢气和水在燃料电池组中再次反应生成电能→在反应过程中，同时产生铝。目前，我国绿电制绿氢主要集中在“三北”地区，而绿氢用户主要在中东部及南部地区，这就存在一个长途运氢难和成本高问题，运氢成本涉及到压缩氢成本，储存氢成本，运输氢成本，加氢（站）成本。我国能源负荷中心位于中东部，远离氢能储存丰富的“三北”地区，因此需要远距离输送。在“产、储、输、分配、应用”的氢能全产业链中,储运环节成本，是最为关键的一环，也是我国氢能布局的瓶颈。2019年全年我国“三弃”电量共约1023亿千万时，超过同期三峡电站的发电量。如果将“三北”地区如此多的绿电，用于电解氧化铝/氧化硅→制成绿铝/绿硅，绿铝/绿硅为非危险品固体，比绿氢的运输要容易得多，运输成本更是比绿氢低很多，同时还可以消除压缩氢成本、储存氢成本、加氢（站）成本，彻底解决了绿氢的长途运输难、成本高问题。这种创新的打通“北电→南氢”绿色通道技术行动路线是：利用“三北”地区丰富的绿电将氧化铝/氧化硅电解成→绿铝/绿硅→将绿铝/绿硅运到中东部和南部地区就地现场用于铝水/硅水制绿氢→得到绿氢+氧化铝/氧化硅，氧化铝/氧化硅再次返回用绿电电解→又还原成绿铝/绿硅。通过绿铝/绿硅这样不断的反复还原循环再生使用。从而实现铝水/硅水就地现场制绿氢，将高压运输危险品气体绿氢→改变为常压运输非危险品固体绿铝/绿硅，这一重点创新式的能源技术革命，将有利于突破“绿氢”规模化应用瓶颈。
结语
利用金属铝和非金属硅储能，解决弃水、弃风、弃光的问题，不让清洁能源白白流失，这是继“绿电”电解水制“绿氢”后的又一条多元化能源发展新思路。以铝/硅为析氢载体，形成一种以分布式方式产生氢气的有效策略，从而使铝/硅能够成为一种储存氢的机制。釆用铝/硅作为制氢原料，可以变相的“存储”氢。这种析氢材料制氢剂的铝/硅可反复使用，以形成【“绿电”电解氧化铝/氧化硅制→“绿铝/绿硅”→水解制“绿氢”】的绿色循环经济。放眼全球，可再生能源电力制氢因其环保零碳深受业内推崇。然而，当下由于可再生能源利用率不高，造成电价居高和形成氢气运输瓶颈，这仍是其规模化发展道路上的两大绊脚石。“绿氢”如何摆脱羁绊，迎来发展春天？关键是要提高“绿电”使用效率和解决“绿氢”长途储运难题。因此，釆用绿铝/绿硅等金属和非金属元素作为“储能载体”，将其运输到全国各地就地现场常温常压铝水/硅水制氢。制氢后的氧化铝/氧化硅，又返回经“绿电”电解还原成“绿铝/绿硅”循环使用。从而促进“绿电”满负荷电解氧化铝/氧化硅，“绿电”使用效率提高电价降低，并将长运“绿氢”改为长运“绿铝/绿硅”。这种创新式的绿氢路线，既可提高“绿电”利用效率，降低“绿电”的电价，又可破解“绿氢”的高价长途储运瓶颈，还能解决“绿氢”作为一种带有危化品特点产品的能源属性，在长途储运中存在的严重安全问题。这种“绿氢”创新模式，可谓是一箭三雕，这“洞察先机”的“一箭三雕”，其完美组合的“超群箭术”，可能会收到“出其不意”“事半功倍”的效果。可见，这种以金属/非金属作为“储能媒介”的“绿氢”便携式氢源，将会有可能改变能源格局，使“绿氢”真正成为人人都用得起的安全廉价零碳终极能源。
以下为占小玲发明的常温常压水解制氢附图：
①水解制氢散装剂/袋装剂测试图片
②水解制氢器/制氢装置/制氢系统图片
③常温常压水解析氢材料小试实验图片
④金属/非金属水制氢循环使用三维图片
⑤水解制氢获日内瓦国际发明展金奖图片
