2021年8月23日-8月29日为全国节能宣传周，8月25日为全国低碳日。今年全国节能宣传周活动的主题是“节能降碳，绿色发展”，全国低碳日活动的主题是“低碳生活，绿建未来”。2021年全国“两会”期间，绿色低碳发展再次成为舆论关注的热点，“碳达峰、碳中和”也被首次写入政府工作报告，成为代表委员们讨论的“热词”。碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放量不再增长，达到峰值之后逐步降低。碳中和是指到2060年前，针对排放的二氧化碳，要采取植物造树造林、节能减排等各种方式全部抵消掉，实现二氧化碳“零排放”。
推进生态文明建设、实现碳达峰、碳中和目标，对能源领域提出了新要求，必须全面贯彻新发展理念和能源安全新战略，加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。对此，《张江科技评论》特别邀请到加拿大皇家科学院院士，加拿大工程院院士，加拿大工程研究院院士，上海大学理学院院长，上海大学可持续能源研究院院长张久俊教授，就“双碳”背景下的氢能产业关键技术、氢能发展的重要性以及如何大力推动氢能产业的高质量发展进行了前瞻性的评论与分析。张久俊，博士、教授、博士生导师，加拿大皇家科学院院士，加拿大工程院院士，加拿大工程研究院院士，上海大学理学院院长，上海大学可持续能源研究院院长，国际电化学能源科学院主席，中国内燃机学会燃料电池发动机分会主任委员，中国有色金属学会新能源材料技术发展委员会副主任委员。人类社会的发展离不开能源。目前,不可再生的传统化石能源，如石油、天然气、煤炭、核材料等，因过度开采而面临枯竭。同时，它们在使用过程中也带来了不可避免的环境污染与大量的二氧化碳排放，严重威胁了社会的可持续发展。因此，改变传统能源高能耗、高污染的利用方式，改善可再生能源应用的局限性，开发洁净、可持续的新能源及其相应的存储和转换技术以解决人类面临的能源短缺危机和环境污染问题已成为当前世界各国的重点发展方向。2014年，习近平主席高瞻远瞩地提出了能源四大革命（能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命），为能源利用技术的绿色低碳发展指明了方向。2020年，习近平主席在联合国大会上作出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的庄严承诺。随后，中国陆续发布了一系列规划和政策以鼓励发展与实施清洁高效的能源利用技术，为实现“双碳”目标提供重要支撑。氢作为二次能源载体，洁净易得，可以方便、高效地转化成电和热。采用可再生清洁能源（如太阳能、风能、水利能、地热能）所产生的间歇电能制氢，不仅可以实现间歇电能的储存，还可以通过燃料电池等电化学技术将氢能转变成电能，从而实现零排放及可再生能源的可持续循环。此过程会催生可持续发展的氢能经济，逐步替代以传统化石能源为基础的社会生产和生活结构。燃料电池通过电化学反应直接将氢（燃料）的化学能转化为电能，无须燃烧，避免了卡诺循环的限制及直接燃烧带来的污染物（如NOx），从而获得较高的转化效率（理论值高达85%~90%）。氢能燃料电池是利用氢能的一种重要方式，采用氢能燃料电池驱动电动车提供了一种可持续、高效、零排放的绿色出行模式。因此，氢能燃料电池被广泛地认为是未来电动车的主力电源。氢能燃料电池发电与可再生能源大规模制氢互补，也是实现有效利用氢-电互换优势、发挥能源智慧互联互补、提高能源利用效率的重要方式。当前，在国家政策扶持和行业专家、企业家的共同努力下，氢能利用已进入发展的有利时机。尤其是可再生能源发电成本的大幅下降，为大规模电解水制氢奠定了基础，为解决可再生能源的储存、再分配及利用提供了抓手。此外，采用目前化石能源发电的“弃电”电解水制取的绿氢，通过燃料电池进行利用，也可改善能源循环的效率。“十四五”时期是实现“双碳”目标的关键时期，也是发展清洁能源和推进生态文明建设的重要窗口期，更是氢能发展的重大机遇期。但是，氢能产业还有很多关键技术亟待突破，一些核心材料和技术还面临挑战。同时，发展氢能产业要慎重考虑市场需求与技术成熟度，做好统筹规划，切不可蜂拥而上。另外，在氢能利用方面我们也应做到有所为，有所不为。氢能利用的方式非常多，氢能燃料电池汽车是氢能利用的一种重要方式，我们在这方面大力开发是符合民生要求的，但也要防止一些没有科学原理和证据支持下的氢能伪利用。氢能的发展需要多行业领域的协同合作，共同推动，更需要国家政策的扶持。只有努力完善氢能产业链、构建标准体系、实现关键材料及核心技术的自主国产化，才能真正实现氢能的产业化，为国家的能源安全作出贡献。