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氢气，化学式为H2，分子量为2.01588，常温常压下，是一种极易燃烧的气体，无色透明、无臭无味且难溶于水。氢气是相对分子质量最小的物质，还原性较强，常作为还原剂参与化学反应。氢气除了用于我们所了解发电、交通燃料等方面外，它还被广泛用作炼油，氨和甲醇生产以及钢铁制造中。
作为能源，氢能有着极具竞争力的优势：1）生态友好：与传统的化石燃料不同，氢气和氧气可以通过燃烧产生热能，也可以通过燃料电池转化成电能。而在氢转化为电和热的过程中，只产生水，并不产生温室气体或细粉尘；2）利用高效：氢气不仅来源广泛，还具有导热良好、清洁无毒和单位质量热量高等优点。相同质量下的氢所含热量约是汽油的3倍，是石油化工重要原料和航天火箭动力燃料；3）储运方式灵活便利：与化石燃料不同，氢能是二次能源，可以通过分解天然气、石油、煤和水来制造。而除了气态，氢气还能以液态或固态氢化物出现。在-263℃液化时，氢的体积会减少到原来的1/800，在高压罐中压缩后，便于储存和运输。
01灰氢
灰氢是通过化石燃料（例如石油天然气、煤）燃烧产生的氢气。这种类型的氢气约占当今全球氢气产量的95％。碳排放量最高。
当前，工业中生产的氢气主要还是碳基（灰氢）。随着时间的推移，制氢面临的挑战是实现无弹或者碳中性（绿氢或蓝氢）的技术替代。
02蓝氢
蓝氢是在灰氢的基础上，应用碳捕捉、碳封存技术，实现低碳制氢；
蓝氢气不是绿色氢气的替代品，而是一种必要的技术过渡，可以加速社会向绿色氢气"的过渡。然而，为了使蓝色氢气生产变得切合实际，政府应当起草氢能发展战略，明确其社会可接受程度，制定运输和储存价格体系，并在必要的时候将其纳入支持低碳技术发展的财政计划。
2020年10月15日的氢能产业发展创新峰会上，北京清华工业开发研究院副院长、滨化集团股份有限公司董事长朱德权表示：蓝氢是我们国家独特的竞争优势，能够快速起步，35块钱只有中国能做到，这是我们非常难得的起跳的台阶。
03绿氢
绿氢是通过光伏发电、风电以及太阳能等可再生能源电解水制氢，在制氢过程中将基本上不会产生温室气体，因此被称为“零碳氢气”。
我国发展“绿氢”具备良好的资源禀赋，中国有着可观的地热、生物质、海洋能、风电和光伏资源以及固体废弃物的资源化利用，随着近年来技术的进步，可再生能源的发电成本越来越具有竞争力，与此同时，中国拥有强大的基础设施建设能力，为发展“绿氢”提供了得天独厚的优势。
过去几年里，电解制氢所需消耗的电量十分庞大，其成本之高，令人望而却步，约占总生产成本的75％。因此，可再生能源成本的下降趋势是预估氢能制造业增长的一个关键前提，该因素也增强了电解设施投资的商业前景。
2019年9月22日，“2019氢能产业创新发展峰会（HIDIS2019）”在山东大厦举办。工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中发表演讲，他表示，氢能产业链包含制备、储运、加注、应用四个环节，后三个环节都取得了进展，但是对氢气的研究不够，制氢是个老话题也是个新话题，氢气经过燃料电池转化为电，开辟了新动能、产生了新需求、也伴随着新问题，因此，需要认真的研究，科学的把握。
李毅中提出，在当下的技术条件下，虽然化学能源制氢技术是成熟的，但是路径并不可取。二氧化碳不能大量排放，二氧化碳捕捉、利用、封存要坚定产业化。“灰氢不可取，蓝氢可以用，废氢可回收，绿氢是方向”。
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