氢能革命 清洁能源的未来蓝图 [ 意 ] 马可·阿尔韦拉（MARCO ALVERÀ） 刘 玮 万燕鸣 张 岩 译 著 我们不断被告知，我们的星球正处于危机之中；为了拯救它，我们就得改变现有 的生活方式。但其实有一种全新的清洁能源就能帮助我们走出困境，那就是氢能。从 交通和基础设施到供暖和电力，氢能可以取代化石能源，促进经济增长，并鼓励全球 对气候变化采取行动。它还可以解决当今可再生能源最令人头疼的问题，如风能与太 阳能的运输、储存及其对天气变化的脆弱性，电池的笨重、短寿命和低效率等。氢能 革命不仅是一项强大的新技术的宣言，它还是一个充满希望的未来启示。 图书在版编目（CIP）数据 中国版本图书馆CIP数据核字（2021）第      号 机械工业出版社（北京市百万庄大街22号 邮政编码100037） 策划编辑：蔡  浩      责任编辑：蔡  浩      责任校对：            责任印制：             有限公司印刷 2022年  月第1版第1次印刷 170mm×230mm·  印张·  插页·  千字 标准书号：ISBN 978-7-111定价：    元 电话服务 网络服务 客服电话：010 -88361066    机 工 官 网：www.cmpbook.com         010 -88379833    机 工 官 博：weibo.com/cmp1952         010 -68326294    金    书     网：www.golden-book.com 封底无防伪标均为盗版     机工教育服务网：www.cmpedu.com 献给最爱的利普斯和格丽塔 本书评论 “没有一家公司可以独自应对气候变化的挑战。我们必须在碳排放和 供应链方面共同承担责任。我们必须对我们自己的技术和公司的碳足迹负 责，但我们也将超越这个范围。在他的新书中，马可·阿尔韦拉提供了一 个清晰而令人信服的愿景，以及确保其成功的蓝图。” —萨提亚·纳德拉，微软董事长兼首席执行官 “本书通过将氢气置于转型后的全球能源综合体的中心，描绘了一张 通往更绿色的未来的清晰路线图。任何希望流畅地参与更广泛的气候讨论 的人都应该阅读本书，因为氢能提供了许多潜在的当前可负担的解决方 案。马可·阿尔韦拉在这一领域的领导力值得称赞。” —理查德·罗以德，高盛国际首席执行官 “本书提出了一个基于氢能和可再生能源的未来愿景，它是清晰的、 有基础的和有希望的。它还提供了关键的工具和信息，以充分了解塑造能 源转型的力量——并参与其中。” —弗朗西斯科·拉·卡梅拉，国际可再生能源署总干事 “本书对氢能的未来提出了清晰而发人深省的观点。它可以帮助人们 IV 本书评论 了解氢能将如何在全球清洁能源转型中发挥重要作用”。 —法提赫 - 比罗尔博士，国际能源署署长 “《氢能革命》是一本优秀的、必不可少的读物，特别是对于全球社区 的领导人来说。马可利用他深厚的行业知识，帮助我们看到并理解通向净 零排放的道路，激励我们采取行动，并激发了我们对未来清洁能源的希望 和信心。” —威廉·D. 格林，埃森哲前 CEO 兼董事长 “清晰地阐述了氢能如何帮助拯救地球。我曾对氢能的潜力持怀疑态 度，但这本书改变了我的想法。《氢能革命》是每个有气候意识的人的必 读书目。” —查尔斯 - 埃德加 - 霍尔德曼，标普全球董事会主席 “随着氢能作为我们未来清洁能源的最佳来源变得可行，马可·阿尔韦 拉出版了一本有想法和深度的开创性书籍，解释了如何和为什么。” —道格拉斯·彼得森，标普全球总裁兼 CEO “这是对当前关于能源革命的重要辩论的杰出贡献，其中有一个非 常有力的论据支持氢能，它必将成为全球应对气候变化的解决方案的一 部分。” —何塞 - 曼努埃尔 - 巴罗佐，高盛国际主席、欧盟委员会前主席 “马可·阿尔韦拉清楚地表明，氢能作为未来的一种能源，可以发挥 关键作用。同样清楚的是，我们现在就需要开始进行过渡。这是一本供每 V 氢能革命 个决策者和任何相关公民阅读的书”。 —彭安杰，万事达卡总裁兼 CEO “这是一部全面的、最新的作品，介绍了绿色氢能在使减排难的行业 脱碳方面令人信服的现实和价值主张，以引人入胜、易于阅读和理解的风 格呈现，是所有人的必读之作。” —帕迪 - 帕德马纳森，ACWA 电力公司 CEO “马可·阿尔韦拉为绿色氢能在向可持续的全球能源系统过渡中的作 用描绘了一个充满活力和可实现的愿景。” —朱尔斯·科腾霍斯特，落基山研究所 CEO “在社会中带来改变总是困难的，但马可·阿尔韦拉，一位充满激情 和学识渊博的全球集团领导人，提出了利用氢能的全部潜力实现气候目标 的行动呼吁。这本书很全面，很有见地，写得非常好。必须阅读！” —莫尼克·F. 勒鲁，德雅尔丹集团前总裁和公司董事 “很多时候，全球推动净零排放作为管理气候变化战略的核心，被认 为是对政治意愿的一种考验。这是事实，但随着全球合作的局限性被暴露 出来，对创新——以及创新思维——的需求正在增长。这就是为什么马 可·阿尔韦拉的书如此重要，如此受欢迎。” —伊恩·布雷默，欧亚集团总裁兼创始人 “一位顶级商业领袖对氢能的全面和可理解的愿景。” —乔纳森 - 斯特恩，牛津大学能源研究所 VI 本书评论 “在这本写得很好、很吸引人的书中，马可·阿尔韦拉为氢燃料的未 来提出了一个有吸引力的愿景。” —麦尔斯 - 艾伦，牛津大学“零排放”项目主任 “这是一本引人入胜的、非常容易阅读的书。马可·阿尔韦拉对能源转 型的观点令人信服，展示了一条切实可行的前进道路。” —维克多·哈博斯坦德，莱顿大学经济学教授 “马可·阿尔韦拉的新书是一份深思熟虑的宣言，旨在激励投资者和 公众对零碳能源未来的一个重要因素的支持，并展示了通往更强大的全球 伙伴关系的途径。该书是当下的经典之作——轻松、有趣、个性化和易于 阅读，该书向所有读者展示了生动和可操作的选择。阿尔韦拉巧妙地将能 源系统中一些非常复杂的部分变得简单易懂——这在我们这个充满术语的 领域是一个奇迹。不要再读这篇评论了，快读这本书吧！” —胡里奥 - 弗里德曼博士，哥伦比亚大学 SIPA 全球能源政策中心高级研究学者 “这本书提供了一个及时、全面和异常有说服力的论点，说明氢能在 积极应对地球健康和地球居民健康所面临的两大挑战方面，即气候变化和 城市空气质量方面的必要性和作用。它解释了转向氢能不仅对地球，而且 对商业本身的成功都是一个必要的步骤，对于从学生到政策制定者的每个 人来说都是一本必不可少的读物”。 —斯科特 - 萨缪尔森，加州大学欧文分校机械、 航空航天和环境工程系特聘教授 VII 氢能革命 “随着应对气候变化的压力越来越大，氢能将在更清洁的全球能源系 统中发挥核心作用的想法也越来越多……这本生动而引人入胜的书是关于 一种可能比预期更快地成为主流能源的指南。” —金融时报 “一个紧急行动的呼吁。” —《自然》杂志 “不是另一场气候变化论战，而是对氢能在扭转气候变化中的作用的 热情论证。” —柯克斯书评 “阿尔韦拉的这本书部分是宣言，部分是手册，科学爱好者和环保人 士都应该感兴趣。” —《出版商周刊》 “关于太阳能制氢的政策、技术和经济论据是令人信服的、清晰的和 结论性的。但《氢能革命》还有一条更感性的线索，可以对阅读者产生同 样的影响……阿尔韦拉的书明确指出，氢能为我们提供了一个伟大的想 法，为我们的绿色能源挑战提供了答案。” —E&T 杂志 VIII 序  言 2050 年，于威尼斯。今天是《巴黎协定》 1 签署的第三十五周年，是 个值得庆祝的日子。气候变化带来的影响终于烟消云散了。全球气温逐渐 趋于稳定，我们即将感受到全球开始降温后的第一缕清风。雨林和珊瑚礁 都活下来了，亦如这座美丽的城市。曾经濒临灭绝的野生动物也重获了 生机。 我们可以在不影响地球生态平衡的情况下进行贸易、发展和旅行。 现在，不光是照明设备和电动汽车，万物都是完全绿色无污染的。我 们使用绿色肥料种植食物，我们的家庭与绿色能源网相连，生产、交易和 储存自己的清洁能源。超轻型垂直起降飞行出租车“上蹿下跳”，躲避交 通拥堵。长途运输的飞机在天空中留下了由冰组成的航迹云。船只、卡车 和公共汽车无声无息地滑行，排出的不再是二氧化碳和烟雾，而是纯净的 水蒸气。那些曾经令城市和我们都难以呼吸的颗粒和污染物也都已经成为 过去式。 而这一切，都是因为我们不再依靠化石燃料，而是合理利用了由太阳 能和风能转化而来的氢。 我们正在将沙漠的太阳能和海上的风能输送到家中。欧洲从北非和中 IX 氢能革命 东进口太阳能，推动地区发展。澳大利亚“收割”地球上最强烈的阳光， 然后用船将其运往日本。中国和印度利用蒙古的风能和拉贾斯坦邦的太阳 能来解决空气污染和碳排放问题。能源成本持续下降，推动了世界各地的 经济增长和发展，也创造了数以百万计的就业机会。 不过，这些都是美好的愿望。 现在，让我们回到现实。 多年来，尽管我们一直在努力解决气候变化的相关问题，但偏离了正 确的轨道。2020 年是历史上温度第二高的年份，仅次于 2019 年。如果没 有新冠疫情，2020 年也会因为另外两个灾难而让人难以忘记，一是导致 34 人和 30 多亿只动物死亡的澳大利亚森林大火，二是巴西和美国加州史无 前例的严重山火。 作为一个威尼斯人，气候变化给我的家乡带来了极大的影响。2019 年 一场水灾肆虐了威尼斯，使之成为了气候变化和海平面上升的的可能严重 后果的代名词。威尼斯并不是个例。世界各地沿海地区都在面临海平面上 升的威胁。为了防洪，各城市都花费了巨额资金。极端天气事件对人、动 物和民生造成的损害难以用文字描述。不断上升的气温正在让这个星球上 的部分地区变得难以生存。 我已经关注气候变化很长时间，却对我们阻止这些灾难发生的可能性 表示悲观。在担任能源企业高管的早期，就接触了气候科学这一领域。当 时，我正在挪威与气候战略家和作家加布里埃尔·沃克（Gabrielle Walker） 一起爬山，累得气喘吁吁的时候，加布里埃尔对我说，有越来越多的科学 证据表明，我们正在走向灾难。她认为，对于这个问题，我们不能只是动 X 序  言 动嘴皮子。气候变化的灾难性后果太过严重，所以即使“气候倡导者”的 做法有一丝可能性是对的，我们也得抓紧针对性的做出安排。这就像一个 能源领域的帕斯卡赌注 一 。 她的话让我醍醐灌顶。我开始了解有关气候变化的知识，并很快认识 到，我们确实处于极度危险之中。后来，我的