金风玉露一相逢，便胜却人间无数。在能源领域，太阳能与氢能的结合，成为了人们为之期盼的佳话，并越发火热。

日前，国务院原参事、中国可再生能源学会原理事长石定寰在2019能源思享汇论坛表示，太阳能制氢代表着氢能产业的未来发展方向，亟待重大突破。

同样，今年6月初在上海举办的SNEC第十三届（2019）国际太阳能光伏与智慧能源论坛上，阳光电源董事长曹仁贤也表示，太阳能制氢完全有可能成为大的储能环节，可行且没有污染。

众多大佬的追捧背后，是如今光伏产业发展到相对成熟阶段，技术研发日新月异；氢能产业随着世界范围内的能源转型而大火，尤其是我国氢能产业在政府政策的引导下，呈现一片燎原之势。

因此，太阳能制氢在诞生40余年后，迎来了有望实际落地的发展之春。关于这一清洁能源制造清洁能源项目的讨论与憧憬，在火热继续。

路线之争

到目前为止，太阳能制氢技术百花齐放，有热化学法制氢、光电化学分解法制氢、光催化法制氢、人工光合作用制氢、生物制氢等多种方法。比较成熟、有前景的利用太阳能生产氢气系统有两个：太阳能发电+电解水组合制氢、光分解制氢。

太阳能发电+电解水组合制氢，实际上就是通过将太阳能转换成电能，然后再用电能分解氢。目前，光伏发电和电解水这两项技术都比较成熟，形成产业较为容易。

电解水制氢

目前，光伏产业已经成为了清洁能源的代表之一，在我国和国际的能源转型中扮演着重要的角色。光伏发电也在经历了发展初期后，发电成本大度降低，发电量巨大。仅我国2019年上半年的光伏发电量便达到了1067.3亿千瓦时的规模。

电解水制氢是在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。这是一种较为方便的制氢方法，但是耗电量大。一般情况下，每生产1Nm3H2 约消耗电力3.5-5度，电费成本占制氢总成本的70％左右。

光分解制氢原理示意

光分解制氢，即太阳能光化学分解水制氢。这一制氢过程是在水中添加某种光敏物质作催化剂，增加对阳光中长波光能的吸收，利用光化学反应制氢。这种制氢最为直接的实现了太阳能到氢能的转换，但稳定性和大规模生产都存在问题。

据媒体报道，近日，美国大学Lehigh的研究小组首次利用单一酶生物矿化过程来制造催化剂，该催化剂利用捕获的阳光能量分解水分子来生产氢气。合成过程在室温和环境压力下进行，克服了以前采用方法的不可持续性和不可规模化挑战。

现状及前景几何

目前，氢能主要应用在炼油业、新能源汽车以及清洁能源发电等终端市场，且需求量快速增长。因此制氢产业越发得到重视，各个细分领域也迎来了发展契机。

华夏能源网（微信号：hxny100）查询相关数据显示，中国2018年氢气产量约为2100万吨，换算热值占终端能源总量的份额为2.7%；预计2019年我国氢气需求约2200万吨。预测显示，2030年中国将处于氢能市场发展中期，氢气年均需求将达到3500万吨，预计到2050 年，处于氢能市场发展远期的中国氢气需求量将达到6000万吨，换算热值占终端能源总量的份额达到10%。

扩大到世界范围，相关报告预测，到2050年，氢能约占全球能源消耗总量的20%，预计每年可减排二氧化碳60亿t。氢工业产业链年产值将达2.5万亿美元，世界将进入以光伏、氢能等为代表的清洁能源时代。

在制氢环节，相关统计显示，目前全球制氢总量中，有超过90％来源于化石燃料；电解水制氢所占比重不足4%，太阳能制氢比重更是甚微。在环境保护日趋严峻、光伏产业大崛起的当下，以清洁能源制造清洁能源的太阳能制氢，将在制氢工业中扮演越来越重要的角色。

目前，我国光伏制氢还没有推广开来。但我国强大的光伏产业基础和光伏发电装机量，让光伏制氢有了发展的底气和必要条件。据统计，截至6月底，我国光伏装机规模达到了185.59GW，且在太阳能资源丰富的西北地区分布广泛。

氢能应用发展的前景广阔，氢气需求量逐渐增高，太阳能产业快速发展，这些都给太阳能制氢提供了良好的发展大环境。具体在我国开展太阳能制氢，仍然有着一些问题存在。

首先是成本，根据专业机构测算，当制出1Nm3氢气的电力成本控制在1元以下的话，可以实现盈利。按照每生产1Nm3H2 约消耗电力3.5-5度计算，光伏发电的度电成本要控制在0.2元左右。这一度电成本，在太阳能资源丰富的西部某些地区可以实现，但我国大部分地区都还难以实现。

再有，就是储氢的问题。目前车载储氢技术主要有高压气态储氢、低温液态储氢、固态储氢和有机液体储氢等。我国车载高压储氢已研发成功并小范围应用，但仍存在储氢密度偏低，故障多发等问题。低温液态储氢、固态储氢和有机液体储氢等技术依然有待突破。尤其是我国率先在西部开展太阳能制氢，将氢运送到东部消纳，是一个大问题。

不仅于此，我国还没有形成完整可靠的制氢、运氢、加氢、车载储氢、终端系统应用的产业链。从技术到产业上的落后与我国氢能市场崛起、氢能需求大增之间，还有许多值得努力的地方。太阳能制氢作为制氢的未来发展方向，还需技术、配套建设、市场化运作等诸多考验与耐心。