上海交大蒋昆：绿色氢能将是一个非常具有颠覆性的技术

近日，《麻省理工科技评论》一年一度的“全球十大突破性技术”（TR10）发布会在杭州余杭未来科技城举行。

在发布会上，“GPT-3”、“多技能AI”、“TikTok推荐算法”、“数据信托”、“远程技术”、“超高精度定位”、“数字接触追踪”、“mRNA疫苗”、“锂金属电池”、“绿色氢能”全球十大突破性技术逐一揭晓。数十位行业顶级大脑围绕各项技术展开观点分享和圆桌讨论，畅谈对人工智能、生物医药、大数据等科技领域的真知灼见，带来最前沿的解读。

其中，上海交通大学长聘教轨副教授、博士生导师蒋昆指出，绿色氢能是可持续能源的储能介质，并认为未来10年内，将是能源领域一个非常具有颠覆性的技术。

图1 上海交通大学长聘教轨副教授、博士生导师蒋昆

上海交通大学长聘教轨副教授、博士生导师蒋昆介绍，通常所说的可持续性清洁能源主要包括太阳能、风能等。但是，太阳能、风能此类可持续能源是间歇性的，如何进行储存是关键问题。氢气可以起到储能介质的作用，这就是它在整个现代能源结构变化当中所扮演的角色。

过去的15年之间，全球的能源消费结构当中，石油和天然气仍然是能源构筑当中最主要的消费品。大概从 2004 年开始，太阳能和风能等可持续能源在整个能源构筑中占比逐步提升。像这类间歇式的太阳能和风能为代表的可持续能源，在完整的白天或者是晚上进行充分利用，实际上是需要能量的载体。

早期的光解水或者电解水尝试，造成了资源极大的浪费。绿色氢能则以太阳能和风能作为能源的驱动力，直接电解水，得到氧气。氢气可以直接再燃烧供能，或者通过化工合成的方式得到甲醇。

把氢气作为石油的替代物，成为能量的载体，最终实现了低碳甚至是零碳排放。绿氢的制备主要有两种技术路线，目前最为成熟的技术是质子交换膜电解池。该技术因为离子膜技术比较成熟，所以整个装置得到的亲密性和导电性都比较好，产物纯度较高。

蒋昆认为，绿色氢能将是未来10年内能源领域一个非常具有颠覆性的技术。

虽然全球范围内都在推进新型能源发展，但绿色氢能的发展仍面临诸多技术壁垒。蒋昆表示，在能量驱动层面上绿氢的制备需要不同能量的微网之间并行偶联。在制备器件层面，则需要热管理系统、更高效的催化剂，需要提升制氢的速率以及能量转化效率。姚思宇则认为，氢气的储存和运输也是主要的技术壁垒之一。