纯氢在自然中并不独立存在，为了区分不同生产来源的清洁程度，人们按照碳强度由高到低标注出灰氢、蓝氢和绿氢。

其中，绿氢主要是指利用太阳能、风能等可再生能源分解水产生的氢气。与当前主要使用的灰氢和蓝氢相比，这类氢气在生产过程中几乎不产生碳排放。主流观点是，在终极目标绿氢（太阳能、风能制取的氢能）实现之前，利用化石能源制造但配以碳捕获技术的“蓝氢”是产业发展必经的过渡阶段。

图1 比较灰氢、蓝氢（SMR 过程中捕获二氧化碳）、蓝氢（SMR 过程+运行SMR设备产生废气均进行碳捕获），天然气燃烧产热，柴油燃烧产热，煤燃烧产热的二氧化碳当量（甲烷泄漏率设定为3.5%）

图1的数据清晰的表明：

此外，研究还发现二氧化碳捕获属于能源密集型，捕获更多的二氧化碳需要更多的能量，如果这种能量来自天然气，那么二氧化碳和逸散性甲烷排放量的增加将抵消大量由于碳捕获而减少的二氧化碳排放。

据中国科学院网站，制氢技术是氢能产业的源头，对氢能产业链的整体布局与发展颇为重要。中国科学院工程热物理研究所近日首次实现了 400°C 温和条件下“净零排放”的天然气制氢原理突破。

据介绍，通过有序分离氢气和 CO2 产物，天然气制氢反应温度由传统的 800-1000°C 降至 400°C 以下，实现了 99% 以上甲烷直接转化为高纯氢与高纯 CO2，并实现了基于化石能源的制氢与脱碳的完全协同。制氢与脱碳能耗下降幅度达 20-40%。

基于此，该工作结合商业化中温槽式聚光技术，实现了太阳能驱动的天然气制氢与脱碳，进一步减少化石能源制氢的碳足迹，展示了化石能源与可再生能源互补实现可持续氢能利用的可行性。反应温度的降低使工业余热与氢能的结合成为可能。

迄今为止，研究人员已完成了超过 6000 次的稳定循环实验，验证了该方法的可靠性，并初步展示了技术转化应用的广阔前景。

从中国科学院网站得知，该工作由中科院院士、工程热物理所研究员金红光团队完成，获得国家自然科学基金“能源有序转化”基础科学中心项目的支持。

科研人员围绕科学中心项目主线，原创性地提出了“热化学多产物有序分离耦合中低温热能品位提升”的热力学新思路，在降低反应温度、提高甲烷转化率与选择性、低能耗捕集二氧化碳、设备小型化等方面实现了系列重要突破。相关研究成果发表在 Energy & Environmental Science 上。

中国科学院工程热物理所研究员郝勇表示，团队正努力推动本成果的产业化，日产百公斤级氢气的原理样机正在研制中。

据彭博新能源(BloombergNEF)估计，到2030年，全球各地绿氢制取成本可能都将低于蓝氢。而蓝氢所依赖的CCS技术，多年来推广困难、成本居高不下。

国际能源署数据显示，相关投资仅占全球清洁技术投资的不到0.5%，全球目前有21个CCUS（碳捕捉、利用和封存）项目，每年二氧化碳捕获能力为4000万吨。

前述研究的共同作者、康奈尔大学生态学和环境生物学教授罗伯特·豪斯(Robert W.Howarth)称，世界各地的政治家都把赌注押在蓝氢上，将其视为能源转型的解决方案。“我们的研究是首个在有同行评议的期刊发表的、阐述蓝氢生命周期排放强度的研究，也是在向政府发出警示，应将公共资金投入到风能和太阳能驱动的绿氢，这是唯一清洁的氢能，也是通向净零排放的重要路径。”

目前全球有超过40个国家颁布了氢能发展战略，其中许多都在提倡“清洁氢气”。近期，美国将”清洁氢气”定义为以任何方式制取、生产1公斤氢排放2公斤或更少二氧化碳当量的氢，也就包括了蓝氢。日本早前计划把2020年东京奥运会打造成”氢能奥运会”，承诺了包括奥运村动力、100辆氢动力燃料电池巴士、500辆氢能汽车、奥运圣火台及火炬燃料等应用场景，但最终仅兑现了一小部分。英国预计将在几周后推出一项氢能战略，其中可能包括对蓝氢的支持。

更早之前，德国在其2020年6月通过的《国家氢能战略》中称，“绿氢”将是未来投资的优先领域，但利用化石燃料制造但结合碳捕捉技术的“蓝氢”将在转型期内被允许。同年7月，欧盟的氢能战略在中短期内为“蓝氢”保留了发展空间，因此引发了一定的争议。

而在今年，2022年3月23日，国家发展改革委发布《氢能产业发展中长期规划（2021～2035年）》，以安全、经济、低碳、多元化应用为核心的氢能产业发展路径逐渐清晰。随后，各地陆续出台相关政策落实氢能的发展路线，布局太阳能等可再生能源制氢示范项目建设。而在企业方面，中国石化、协鑫集团、天合光能、隆基集团、中环股份等企业正在布局绿氢生产。其中，中国石化已经锚定建设“中国第一大氢能公司”的目标，并加快推动氢源由灰氢向蓝氢、绿氢转变。这也意味着，绿氢已经成为传统能源企业转型的重要方向。

但太阳能、风能等可再生能源制氢并非一蹴而就。业内专家表示，通过化石能源制氢把氢燃电池汽车产业的基础打好，然后再用可再生能源制氢，慢慢实现过渡。

工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中提出：“灰氢不可取，蓝氢可以用，废氢可回收，绿氢是方向”。发展绿氢是实现碳中和的理想途径，绿氢会是氢能发展的未来。