氢能被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源，是可再生能源高效利用的重要载体、抢占未来科技制高点的重要抓手和推动工业低碳转型的关键介质。中国将氢能产业视为实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑，并发布了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》。铂族金属是电解水制氢和燃料电池的高效催化剂，在氢能基础设施建设中发挥着不可或缺的关键作用。然而，作为全球最大的铂消费国，中国超过95%的铂资源依赖海外供应，这导致中国氢能产业发展极易受到国际铂供应中断的影响。在此背景下，厘清铂资源-氢能-碳中和系统关联关系及解耦策略，对规避潜在供应风险及促进氢能产业安全高质量发展至关重要。

近日，中国科学院城市环境研究所陈伟强团队构建了铂资源-氢能-碳中和系统耦合的综合评估模型，解耦厘清了铂资源循环、氢能发展路径和气候目标之间的纽带关联。结果表明，氢能的蓬勃发展将推动中国的铂金属累计需求达到4200至5000吨。这些需求大部分是通过有限的海外供应来满足，易受到价格波动和地缘政治风险的影响。城市矿产循环利用将有效缓解氢能发展的铂约束，进而降低碳中和的关键金属资源成本及风险。研究建议中国积极参与全球铂资源安全治理，大力研发低铂/无铂的氢能高效制备及应用技术，加速布局铂金城市矿产勘探及高效循环利用技术，打通铂金传统利用及氢能利用的循环连接通道。

相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》子刊PNAS Nexus上。研究工作得到国家自然科学基金委员会国际（地区）合作项目和面上项目、中国科学院城市环境研究所揭榜挂帅项目、国家电网科技项目、国家社会科学基金重大项目等资助。

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 铂金-氢能-碳中和路径的关联耦合机制示意图