没有氢的全球能源转型是不可想象的。氢气的成本和效率使替代品在许多领域显得更具吸引力。例如，在建筑领域，原则上不使用氢气。

这是源自 HyPat 联合项目的一项研究的结论。弗劳恩霍夫系统与创新研究所 ISI与其他研究所，包括弗劳恩霍夫太阳能系统研究所和德国能源署(Dena)，审查了最近发表的 40 项关于能源系统和氢方案的研究，并使用了来自政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第六份评估报告，以确定一系列全球氢需求。

根据他们的预测，到 2050 年温室气体减排量超过 80% 的情景将需要 4 到 15 拍瓦时的氢气以及氨和甲醇等合成产品。一拍瓦时等于一百万吉瓦时。

按全球最终能源需求计算，即4%~12%。氢气的消耗量存在很大的地区差异。相对而言，欧盟将成为氢气的主要消费国。该研究计算出，最终能源需求的 14% 可以由氢来满足。在中国，作者假设在最终能源消耗中的份额高达 4%。

然而，以绝对数字计算，这种关系看起来不同。欧盟的主要份额将仅导致每年消耗 0.3 至 1 拍瓦时。在中国，每年的需求将在 0.6 到 4 拍瓦时之间。

我们的评估强调，氢将在未来的全球气候政策中发挥重要作用——但它不会成为未来主要的最终能源.卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)教授兼全球气候研究中心负责人 Martin Wietschel 说。

为了减少全球温室气体排放，节能措施和基于可再生电力的直接电气化，例如通过热泵、电动汽车或供热网络，被视为最重要的杠杆。另一方面，氢在某些应用领域发挥着重要作用，在这些应用领域中，其他技术在技术上或经济上都无法实施。

按行业划分，流动性在绝对数字以及相对于总需求方面的需求最高。该研究假设，到 2050 年，全球约 16% 的交通领域能源将由氢及其合成产品覆盖。作者预测中国市场的份额为 14%。欧盟在该领域中脱颖而出，预计份额为 28%。

与电动汽车相比，在道路交通中使用氢气可提供更短的“充电时间”和更长的续航里程。然而，燃料电池汽车的整体效率只有 34%，还有很多不足之处。尽管如此，这仍远高于以合成燃料为燃料的车辆 14% 的效率。电动汽车在该指标中的值达到 77%。

对于重型运输而言，使用氢气更可想象，因为电池的重量成为该应用领域的一个问题。此外，较长的装载时间并不总是与物流公司的工作方式相适应。在任何情况下，氢气和最重要的合成产品都将用于空中交通和航运。

这些技术和后勤方面的不确定性有时会导致对交通部门进行的 40 项研究中氢需求的带宽非常大。因此，仍然避免了对生产、运输和消费者的投资。在欧洲，个别研究预测氢的份额为 13% 至 36%。对于中国来说，这一比例在 10% 到 19% 之间。

与交通部门相比，预计工业部门的需求会下降。但是，与移动性不同，这里通常没有其他选择。尤其是在钢铁工业以及基础化学中，没有氢气、氨气和甲醇是行不通的。

然而，这并不适用于所有行业领域。例如，在供热方面，存在更大的不确定性。这主要是由于可用的替代品。根据这项研究，到 2050 年，氢气将占全球工业能源需求总量的 2% 至 9%。在这里，也有很大的地区差异。大多数研究预计，到 2050 年欧洲的份额为 3% 至 16%。个别研究甚至预测为 38%。而在中国，到 2050 年这一比例只会在 1% 到 4% 之间。

氢的替代品越多，其使用量就越低。这尤其适用于建筑行业。根据研究，到 2050 年，建筑能源消耗的份额很可能不到 2%。预计欧盟将高达 1.7%。在全球范围内，这一份额可能为 1.6%。在中国，氢气可能仅满足建筑能源需求的 0.5%。

建筑行业中氢的使用率低是由于其他节省排放的方法，例如热泵直接电气化和红外线加热。替代品的效率也明显高于燃料电池加热器，后者的效率仅为 57%。即使是直接燃烧压缩氢气供热的加热系统也只能达到 64% 的效率。另一方面，电即热式热水器达到 95%。该研究的作者假设热泵的效率为 300%。