普通人在生活中，看见利用氢的情景的机会可能只是偶尔可见的燃料电池汽车（FCV）和燃料电池巴士。但在涡轮、发动机、锅炉等以前利用高输出功率的动力源和热源的产业的去碳化中，氢的利用正在成为不可或缺的活动。在移动工具领域的去碳化中，在小汽车方面是以使用电动汽车（EV）为主，在巴士和卡车等大型、要求远距离运用的商用车、农业机械、建筑机械、飞机（包括无人机）和船舶等方面，正在以利用氢为主轴开展研讨。

因此，在世界上很多国家和地区，正在为增加氢的利用场合而制定多种政策，启动各种项目。

要增加利用氢，承担管理和控制的电气电子系统的先进化是关键

业界人士设想用两大方法利用氢能。

一是直接使用燃烧氢所产生的热能源。业界已在开发将氢作为燃料，能安全且高效运转的涡轮、发动机、锅炉等的技术。这个方法适用于要求较大输出功率的用途。

另一个是使用燃料电池，将氢能转换为电力使用的方法。引起与在学校的理科实验中可看到的水的电解相反的反应，用氢和大气中的氧产生水和电。这个方法偏向于用于较低输出功率的用途。据说一个燃料电池能输出的实用性上限是用作巴士动力源的程度。另外，转换为电力使用比燃烧氢容易控制输出功率，所以也用于要求高精度运转控制的用途。

为了能有效且高效、稳定地利用氢，进一步增加可用场合，需要与正确管理和控制氢利用的电气电子系统联用。例如：在氢的制造、储藏、运输和使用相关设备上附加使用稳定电源、电力转换器、传感器、降噪电路等。为了增加氢利用的用途，对这些技术也要求先进化。

可再生能源与氢能之间具有互补关系

被作为能源使用的氢因不同的制造方法而被分为三种（图2），但它们的化学成分是相同的。这三种分别是“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”，对去碳化的贡献程度各不相同。

出处： 经济产业省（日本的行政机构） 资源能源厅

※该链接页面为日文。

灰氢是以煤炭和天然气等化石燃料为原料生成的氢。在石油的精制和钢铁厂的焦炭制造过程中，也作为副产品而获得。并可通过化学处理和热处理来重整而生成。在日常生活中，家用燃料电池（能源农场）使用以城市燃气为原料生成的灰氢。但因为灰氢在生成过程中会产生CO2，所以不能直接有助于去碳化。而蓝氢是为了不让灰氢生成过程中产生的CO2排放到大气中，用附加回收、存积和使用机制的生成系统生成的。虽然CO2排放量有所减少，但在回收、存积和使用上需花费相应的成本。

而绿氢系指将用太阳能和风力等可再生能源所发的电用于电解水生成的氢。绿氢可将CO2排放量降为零。并可在太阳能发电等发电量不稳定的发电方法中，用于储藏剩余电力以备电力不足时之需。在使用蓄电池的大容量能源储藏系统（ESS）中也用于同样用途，人们设想将绿氢用于要求更大容量储藏的情况和用作工厂、数据中心等的紧急用电源。

可以说可再生能源与氢能之间具有互补关系。因这一背景，各国和各地区的政府正在推进促成绿氢利用的政策和项目。例如：欧洲委员会和由欧盟境内的氢相关公司组成的欧洲清洁氢能联盟于2022年5月5日，发布了在2025年前将境内电解公司的绿氢生产能力增加到现在的10倍的计划。

电子产业能对氢利用作出的贡献

为了推动氢利用，有许多可运用电气电子技术作出贡献的地方。

首先，为了提高制造绿氢时的效率，要求电力效率高的直流电源。电解水所需的电力为1.23V以上，电压较低。但在使用从兆瓦太阳能等大输出功率的可再生能源设备获得的电力大量生产绿氢时，排列着许多串联和并联的电解用电极，需要能无波动地供给高压、大电流的直流电的直流电源。

这种技术是以用于电镀等表面处理和苛性钠等化学品制造的、现有工业用和产业用直流电源技术为基础开发的。在目前的氢制造设施中，主要使用电压为数V～数百V、电流为10A～数千A的直流电源。

设施规模多种多样，从现场型小型加氢站用的小容量至兆瓦级氢制造成套设备用的大容量，对多种容量的直流电源的需求都在日益高涨。其中，大容量直流电源多为连接交流系统电网使用，所以也要求采取尽可能减少对系统的高次谐波影响的措施。另外，为了更高效地生成稳定的直流电，也研讨了利用以高性能功率半导体IGBT和SiC为基础的MOSFET的电源电路的构成。

另一方面，用燃料电池将氢能转换为电力使用时，需要电力转换器，以便将输出转换为符合使用目的的直流电或交流电，予以稳定供给。另外还需要用以安全控制的管理和控制系统，以便监测燃料电池生成电力至电动机等消费电力的一系列过程，不让氢气泄漏、短路、热失控等发生。对此，使用许多检测气体、压力、电流等的传感器。

将氢利用设备小型化，成为日常生活中的能源

氢利用是以要求较高输出功率的用途为起点推广的。但是，绿氢生成、燃料电池效率得到提高、面向削减成本的技术如果成熟的话，就可能让利用系统小型化，还能作为更低输出功率的设备的能源加以使用。

一般来说，如果在郊外的发电站大量生产氢，搬运到消费地加以使用，在搬运过程中会损失许多能源。这是因为需要对生成的氢气进行压缩、冷却，使其液化。虽然也有转换为更易搬运的化学物质后运输的方法，但采用这种方法时也要消费相应量的能源。所以，氢如果能本地自产自消，就能提高使用效率。

像现在的加油站一样，在各种地方分散配置加氢站，当场生成氢，作为多种移动工具的燃料供给的构思已在向实用化的方向发展。作为进一步的尝试，有可用作为对智能手机等充电的移动电池的携带型燃料电池商品化之例，并在研讨运用太阳能对水进行光解的光催化技术来推进氢生成设施的小型化和分散配置。

氢是与可再生能源互补、要实现碳中和所不可或缺的能源。但是，为了在日常生活中安全地使用氢气，需要采取相应的措施。为了安全且高效地使用，需要健全安全标准和法律制度，同时还须运用使用多种传感器的管理和控制系统、高效直流电源、电力转换电路等电气电子技术，并须让这些技术进一步先进化。对此，人们对电子相关企业的新技术开发和建议寄予很大的期望。