政府间气候变化专门委员会最近发布的评估报告阐明了未来全球挑战的规模。世界将全球变暖限制在比工业化前水平高1.5度的窗口很窄，这需要大规模加速能源转型。

要实现这一目标，还有很多事情要做，其中最重要的是快速发展太瓦级的绿色氢产业。

来自国际能源署（IEA)、BloombergNEF和能源转型委员会等机构的预测显示，清洁氢气将提供高达22%的能源在全球经济为零的情况下。这将是一个巨大的新产业，其规模类似于今天的天然气产业。

到2050年，大部分生产的清洁氢将是绿色氢——即利用可再生能源在电解器中分解水生产的氢。2050年净零经济的绿色氢需求估计在每年3-8亿吨之间。

电解槽是新兴绿色氢产业所需的关键技术，因此代表了一个重大的经济机会。高盛预计，到2050年，将需要1.7万亿美元的电解槽投资来实现净零排放。实现电解装置的脱碳和经济潜力需要大规模扩大生产能力。

每年生产一百万吨绿色氢气需要大约10GW的电解槽容量。这意味着，为了满足绿色氢气的预期需求，到2050年将需要3000-8000 GW(3-8tw）的电解槽容量。假设电池堆（电解槽的核心部分）的使用寿命为10年，那么将需要300-800GW的生产能力来维持电解槽的生产能力（并增加生产能力）。

与这一规模相比，今天的电解槽行业还只是皮毛，预计2021年全球的生产能力为5GW。如果电解槽行业呈线性增长，到2050年实现800GW的产能将需要每年增加约28GW的产能，这几乎是目前年产能增加的6倍，这是一个挑战，但肯定是可以实现的。

还需要什么来支持新兴绿色氢产业的扩大？首先，可再生能源能力至关重要。假设可再生能源容量与电解装置容量的比例为1:1，我们将需要部署3000-8000 GW的可再生能源来为电解装置提供电力，以在全球范围内达到净零，基本上所有的新容量都可能来自风能和太阳能。

将大部分容量连接到电网是没有意义的，电网将面临足够大的挑战，以满足电气化的需求。这就是为什么世界各地正在计划的大规模离网氢项目如此重要。

其次，建设电解供应链将是至关重要的。像去氧化器和干燥器这样的关键工厂平衡部件的供应链将需要以与该行业其余部分相同的速度扩大规模。扩大某些关键矿物质的供应或专注于不依赖它们的电解槽设计也很重要。例如，国际可再生能源机构（IRENA）估计，目前全球铱的产量只能支持每年7.5GW的PEM电解器产量。

对于所有类型的电解槽，新兴行业的庞大规模意味着从一开始就将电解槽及其供应链设计成循环的是至关重要的，这不仅是为了减少所需的原材料数量，也是为了避免产生大量的废物。

第三个关键因素是重新定义绿色氢生产的经济学。虽然可再生能源的持续成本降低和政策环境的改善将有所帮助，但我们这些电解行业的人也可以尽自己的一份力量。鉴于目前绿色氢成本的主要贡献者是电解槽的资本成本，设计更简单、更便宜的电解槽将是至关重要的。

例如，设计可对电解质加压的电池堆消除了工厂平衡中对昂贵的氢气压缩机的需求。更简单的电解槽设计也将更适合大规模生产，为所需的数百千兆瓦的生产能力铺平道路。

提高电解槽的效率对于提高绿色氢的经济性也至关重要。一旦电解器的成本下降，电力将占制氢成本的大部分。提高电解槽效率将降低这一成本构成，每百万吨氢气生产能力有可能为氢气生产商节省数十亿美元的可再生能源资本支出。

就我个人而言，我对建设这个新兴太瓦级产业的潜力非常乐观，我期待着与我们的合作伙伴一起以惊人的速度实现这一目标。