新型绿氢生产系统成本降至 1.54 美元 / 公斤突破行业经济瓶颈但仍面临效率争议

钱伯章 2026-01-10

中外联合团队开发出基于农业废弃物糖类的新型绿氢生产系统，通过选择性电氧化葡萄糖制甲酸盐的技术突破，将绿氢成本降至 1.54 美元 / 公斤，低于化石燃料成本。但该技术仍面临大规模应用效率争议，国际机构警告其或挤占可再生能源其他终端用途。

研究人员开发的新系统在生产过程中使用农业废弃物中的糖类，成功将绿色氢能的成本降至每公斤 1.54 美元，从而低于化石燃料的成本。

这一突破在于选择性地将葡萄糖电氧化为甲酸盐，而非水和氧气，从而省去了昂贵的膜，提高了效率。

尽管成本有所降低，但国际可再生能源机构（IRENA）等组织警告称，绿色氢能的大规模使用可能仍不具效率，因为这需要专门的可再生能源，而这些能源本可用于其他终端用途。

几十年来，绿色氢能一直被吹捧为清洁技术领域的“下一个大事件”，在运输、钢铁制造和航运等难以减排的领域具有特别有前景的应用潜力。然而，由于生产成本过高以及使用绿氢而非直接使用清洁能源所带来的能量损耗和效率低下等问题，人们长期以来所预测的绿氢复兴一直未能实现。

氢气在高温下可燃，燃烧后仅留下水蒸气，这使其成为需要高温燃料的工业的理想选择。此外，与太阳能和风能不同，绿色氢气并非间歇性能源——它按需供应，易于储存和运输，提供了更大的灵活性和韧性。

但绿色氢气并不便宜，而且也不是清洁能源资源最直接的利用方式。绿色氢气是利用可再生能源生产的氢气，其生命周期比利用化石燃料生产的灰色氢气更可持续。利用天然气生产的氢气有时被称为“蓝色氢气”，被认为比灰色氢气更可持续，且比绿色氢气更具成本效益。多年来，绿色氢气的成本一直是灰色氢气的三到五倍。

迄今为止，绿色氢能一直受困于雄心勃勃的项目规划与实际实施之间持续存在的巨大差距。截至 2023 年，全球范围内仅有不到 10%的绿色氢能项目得以落实。一项 2025 年的研究对 190 个项目进行了为期 3 年的跟踪调查，发现2023 年的实施缺口很大，全球宣布的产能中仅有 7%按计划完成。

显然，在许多（如果不是大多数）目标行业中，整个行业向绿色氢气转型所面临的巨大挑战仍超过其带来的益处。但这一等式可能在 2026 年发生变化。尽管行业对绿色氢气的潜力感到失望，但科学家们仍坚持不懈地进行研究——而且研究人员在最近几个月里不断取得关键突破，证明绿色氢气并非毫无希望。

据《有趣工程》杂志最近的一篇报道，一项利用生产过程中废弃物的新突破系统“成功地以最终低于化石燃料的价格制取了绿色氢气”。该新系统由来自中国农业大学和南洋理工大学的联合团队开发，用从农业废弃物（如麦秸）中提取的糖类替代氧气，使整个生产周期的成本远低于标准方法，仅为每公斤 1.54 美元（约合每磅 0.70 美元）。

2025年年末发表在科学期刊《eScience》上的这项研究指出，“葡萄糖被选择性地电氧化生成甲酸，产率高达 80%，而非将水氧化成氧气；前者避免了使用昂贵的膜来分离氢气和氧气这两种气态产物。”其结果是，这一过程效率更高、成本更低，实现电解所需的能量也更少。甲酸副产品的收益能使水电解制氢的平准化成本每公斤降低 4.63 美元，使其与灰氢的生产成本具有竞争力。

这一突破可能带来的影响是巨大的。这可能会有效终结清洁能源与天然气之间长达十年的经济僵局，《有趣工程》报道。然而，仅仅因为绿色氢气终于成为了一种经济实惠的选择，并不意味着它就是最佳选择。

国际可再生能源机构（IRENA）2022 年的一份报告警告不要“无差别地使用氢气”，提醒政策制定者要仔细权衡优先事项，并考虑广泛使用氢气“可能不符合脱碳世界的要求，因为绿色氢气‘需要专门的可再生能源，而这些能源本可用于其他终端用途’”。换句话说，即便我们利用绿色能源制氢不会亏本，但效率仍会降低。

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