上海鲜花港。
今天的游客不多，习薇和赵硕手牵手走在万株郁金香的花丛中。
他们边赏花，边谈论科研上的问题。
习薇问赵硕：“要怎么样才能更好地发挥氢能的多重作用？”
赵硕：“业界应该更多地聚焦“硬”技术，推动核心技术的创新发展。目前氢能产业链从制取、储存到应用有很多的技术环节都需要创新发展。”
在赵硕看来，燃料电池汽车示范城市群政策，特别强调了核心技术和关键部件的缺失是业内需要密切攻关的重要方向，这一政策将极大推进燃料电池产业化发展。
以氢能上游制氢端为例，赵硕认为，在示范城市群政策的带动下，我国氢能产业发展势头良好。
但客观上，可再生能源制氢电价成本占比高，绿氢富裕区域与应用区域错位严重，导致绿氢制取、储运价格居高不下。
习薇最近看了很多文献，她说：“太阳能水电解制氢技术可以实现高效、清洁的资源循环利用。”
赵硕点点头：“5年之内，我国有可能走出一条产业化、规模化应用的道路，未来将形成以氢和电为主的能源体系。”
面对氢能产业链的成本、储运等挑战，国内外开始将氨作为氢的介质进行研究。
澳大利亚工程院院士程一兵表示：氨既是便于安全运输的储氢介质，又是可再生零碳燃料，对硅酸盐建材和火力发电行业实现碳达峰、碳中和具有重要意义。
据介绍，目前我国每年的氨产量高达1.8亿吨，且合成技术成熟，运输安全规范、基础设施建设等比较健全，具备很好的发展条件。
但程一兵同时提醒：氨作为燃料应用也存在技术上的挑战，比如氨在内燃机燃烧时难点火、发热值不高，这都需要进一步研究克服。
习薇点开手机里存的文档，把她最近整理的制氢“硬核”技术资料给赵硕看。
全新制氢技术问世，采用3D打印螺旋反应器可在公路沿线现场制氢。
近日，美国能源部下属的西北太平洋国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）开发出一种新型氢气发生器，其直径约为 11英寸，当它与微通道热交换器相结合，便可以轻松地在公路服务区沿线现场生产氢气。
这是一种从传统天然气或由生物物质制成的可再生天然气产生氢气的新技术，它将有效地把现场制氢技术加速推向市场。
此款氢气发生器利用的是甲烷重整制氢的过程，通过甲烷与水在高温下反应形成氢气和一氧化碳或二氧化碳。
在面向现场制氢的应用场景，该反应器利用了螺旋反应器的形式加强了反应过程中传质传热过程，使得反应物受热均匀、混合充分，从而大大提高了总体能量利用效率。
螺旋状物体是大自然经常出现的几何形式之一，也是单位体积内表面积利用率最高的形态之一，因此反应器采用螺旋状反应器设计非常巧妙，也推动了新型反应器形式的设计。
PNNL开发的氢气发生器已经授权给STARS Technology Corporation，这是一家技术初创公司。
在增材制造工艺方面，它也获得 STARS TC和 SoCalGas的许可，SoCalGas是一家天然气配送公司，上述提到的螺旋反应器设计也获得 SoCalGas独家授权。
日本研发光触媒制氢技术
报道称，在日本茨城县中部农村的大片山丘，正在进行的一项研究有可能解决问题。这就是光触媒板。这些白色板子排在一起，浸在水中，达到100平方米，仔细观察其内部，会看到像碳酸饮料那样不断冒出小小的气泡。
报道还称，板子的主体是光触媒。这是一项不使用电、而通过太阳光照射把水分解为氧和氢的人工光合成技术，目的是把氢作为燃料使用，或者与二氧化碳发生反应而制造出塑料。
另外，报道指出，该实验由东京大学特聘教授堂免一成、三菱化工、INPEX等的研究团队实施，描绘出在沙漠中建设“氢工厂”的远景。
据说，在面积相当于本州和九州总和的沙漠里，如果放置相当于3%面积的光触媒板，所得到的氢就可以满足全世界消费能源的量。
堂免教授说：“到2050年前后，可以制造出价格和石油、天然气差不多的大量氢燃料。”
这项技术的关键是提高能源转换效率，即把太阳能转换成氢能源的效率。
堂免教授认为：要投入商用，估计要达到10%的能源转换效率”，但茨城县的研究显示，即使在夏天，平均的转换效率也还不到1%。
有测算说，如果效率达到10%，日本国内就可以用240日元（约合2.2美元）的价格制造出1千克氢燃料。政府的长期目标是接近220日元。
有分析指出：欧洲、美国的氢燃料价格到2050年将为1美元以下，而在光照强烈的中东，如果使用人工光合成技术，制造出1千克氢燃料仅需要85日元。
报道表示：利用太阳能发电分解水进而制造氢，目前的效率是20%左右。不过需要两次工程转换，还需要太阳能板和水电解装置。人工光合成则只需要一次工程转换，且只需要光触媒，因此设备投资比较便宜。
实验室的研究能否被加大规模以便在室外进行也是一个课题。
在茨城县的研究中，科研人员把粉末状的光触媒涂抹到玻璃板上，做成25厘米见方的板子。
丰田汽车集团丰田中央研究所今年4月宣布，研发出转换效率为7.2%的人工光合成装置。虽然是室内的试验，但光触媒板被扩大到了36厘米见方。
在欧洲，也有研究显示转换效率达到了10%，但增大规模后，因成本增加、装置品质难以保证，所以相关研究未获进一步的进展。
赵硕把手机还给习薇，告诉她说：“我们中国科学家研发海水制氢“新技术”，成果已被公开发表。”
确实有此事。近日，大连理工大学精细化工国家重点实验室、化工学院研究报道了一种低能耗、阳极无氯腐蚀的混合海水电解制氢新技术。
文章第一作者为精细化工国家重点实验室、化工学院博士研究生，通讯作者为精细化工国家重点实验室、化工学院王教授和邱教授，以及北京化工大学孙教授。
大连理工大学精细化工国家重点实验室王教授和邱教授发展了利用光-物质相互作用、电极表面分子吸附优化、超亲水-超疏气界面等策略提升海水电解催化剂活性的新方法，获得质量比活性高于商业铂碳10-20倍、寿命延长60余倍的高活性海水电解催化剂。
在此基础上，研究团队将全电解水反应解耦，在阳极利用肼氧化反应取代高能耗的水氧化过程，在大幅度降低海水电解制氢能耗的同时，高效处理含肼工业废水并拉低制氢成本。
这一技术在500 mA cm-2工业电流密度下，电解池效率为60–65%时，电解碱性海水仅需1.0 V电压，能耗低达2.75 kWh m-3H2，产氢速率为9.2 mol h–1gcat–1，且无阳极腐蚀。
本技术适用于海水、工业废水等，与商业化碱性电解水技术相比，能耗降低40–50%，碳排放量比天然气重整制氢技术降低90%以上。
习薇想起韩国科学家近日宣布将液氨直接转化为氢气的新技术，她说:
“据物理学家组织网消息，韩国科学家近日宣布了将液氨直接高效转化为氢气的新技术。
据了解，科学家们在这项研究中利用液氨成功地生产出大量纯度接近100%的绿色氢气，而且这种方法消耗的能量仅为电解水制氢的三分之一。”
赵硕一脸宠溺地看着习薇，嘴角上扬：“我国工信部发布《“十四五”工业绿色发展规划》，明确加快氢能技术创新和基础设施建设。
在即将到来的2022北京冬奥会期间，张家口赛区共将投入625辆氢燃料汽车，上海和广州，都已经出台了针对氢燃料汽车的补贴政策。
氢能社会看似遥不可及，但是各国都不敢放松，因为谁走在前面，谁就有可能彻底摆脱对于石油资源的依赖，一个崭新的氢能时代，正在向我们缓缓走来！”