无论是作为季节性能源储存还是零排放航空的巨大希望，氢长期以来一直被视为是碳中和不可或缺的技术路径。同时，氢已经是化学行业的一种重要商品，目前该行业是德国最大的氢气用户。2021年，德国的化工厂消耗了110万吨氢气，这相当于37太瓦时的能源，约占德国氢气使用量的三分之二。
（来源：微信公众号“国际能源小数据” 作者：E Small Data）
氢能经济路线图
根据德国氢能特别工作组的研究，在2045年实现既定的碳中和目标之前，化学工业对氢的需求可能会上升到220太瓦时以上。该研究的团队由来自化学工程和生物技术学会（DECHEMA）和美国国家科学与工程院（acatech）的专家组成，他们的任务是设计建设氢经济的路线图，以便让商业、行政和政治领域的参与者共同了解氢经济的潜在未来前景以及创建氢经济所需的步骤。该项目已从德国教育和研究部以及德国经济事务和气候行动部的预算中获得425万欧元的补贴。该项目涉及的领域之一是化学工业（不包括炼油厂），每年的温室气体排放量约为112公吨二氧化碳当量。这约占德国总排放量的15%，尽管该行业仅占总能源消耗的7%左右。
化工行业能源消费和排放的明显不匹配是因为该行业使用化石燃料作为基本材料。化学工业不仅使用煤炭、石油和天然气作为能源，还将这些资源作为原料分解为元素，主要是碳和氢，以便重新组合生产化工产品。这就是该行业生产氨和甲醇等基本材料的方式，然后将其进一步加工成塑料和人造树脂、化肥和油漆、个人卫生用品、清洁剂和药品。所有这些产品都含有化石燃料，有些甚至完全由化石燃料组成，燃烧或消费产生的温室气体占该行业排放量的一半，另一半来自转化过程。
绿色氢气是可持续化工行业的关键
因此，即使化工行业的能源完全来自可持续能源，也只能将排放量减半。化学工业可以通过从化石（灰色）氢转向可持续（绿色）氢，将其排放量减半以上。迄今为止，氢气几乎完全由化石燃料生产。德国从可再生能源中获得约5%的氢气，在国际上处于领先地位。到2045/2050年，德国氢气需求将增长六倍多，达到220太瓦时以上。需求峰值可能高达283太瓦时，相当于当前消耗量的7.5倍。
