國內最大氫氣“充電寶”將落戶都江堰 2024制氫產業發展分析

• 黃文玉 2023年11月30日 來源：互聯網 川觀新聞 284 11
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制氫是氫能產業鏈的最前端環節，當前技術路線多元化不存在單一最優模式，需要因地制宜選擇適合所在地資源稟賦、經濟條件等客觀環境的制氫手段。

制氫，制取氫氣的工藝過程。氫能是一種二次能源，從長遠看，以水制氫是最有前途的方法，原料取之不盡，而且氫燃燒放出能量后又生成水，不造成環境污染。常用的制氫方法有：各種礦物燃料制氫、電解水制氫、生物質制氫、其他合氫物質制氫、各種化工過程副產氫氣的回收等。各種礦物燃料制氫是最主要的制氫方法，但其儲量有限，且制氫過程會對環境造成污染。

制氫是氫能產業鏈的最前端環節，當前技術路線多元化不存在單一最優模式，需要因地制宜選擇適合所在地資源稟賦、經濟條件等客觀環境的制氫手段。制備氫氣的方法已較為成熟，從多種來源中都可以制備氫氣，每種技術的成本及環保屬性都不相同，主要分為四種技術路線：工業尾氣副產氫、電解水制氫、化工原料制氫、化石燃料制氫等。利用化石燃料制氫是目前工業制氫的主要途徑。在石化、鋼鐵、焦化工業領域，氫氣一般以副產品的形式出現，在循環經濟模式下被當作這些企業的重要化工原料或燃料。

制氫產業發展現狀分析

近年來，清潔能源在能源結構中占比快速上升，但煤炭和石油等化石能源占比仍高達77%左右，傳統工業、能源行業面臨巨大的減碳壓力。2017年底，世界氫能委員會提出，到2050年，全球環境20%的二氧化碳減排要靠氫氣來完成，氫能將占終端能源需求比例達到18%，為社會創造3000萬個工作崗位。根據中國的氫能現狀和發展趨勢，預計2040年氫能有望成為中國的主體能源，將支撐中國能源工業需求的10%。如此大的氫能需求將使制氫行業產能不斷擴大，未來發展前景良好。

21世紀，我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發展規劃，并且目前我國已在氫能領域取得了多方面的進展，在不久的將來有望成為氫能技術和應用領先的國家之一，也被國際公認為最有可能率先實現氫燃料電池和氫能汽車產業化的國家。在此背景下，氫氣產量持續增長。

目前，我國已有多個省市發布了氫能和氫燃料電池汽車的發展規劃，上海、如皋、等城市積極謀劃氫能城市建設，形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南六大氫能和氫燃料電池汽車的產業群。然而我國氫能和燃料電池相關技術和產業發展仍面臨巨大挑戰，燃料電池和氫能核心技術能力、關鍵部件與裝備、標準體系建設等方面亟待加強。

近日，東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司與都江堰市岷德時代儲能技術有限公司簽訂合同，推進國內首個綠電制氫儲氫發電商業應用項目。該項目將在都江堰建設10兆瓦等級的工業園區氫儲能供電站，通過綠電制氫、氫儲能和氫發電保障工業園區峰電時段供電。此次簽約的制儲氫發電一體化商用項目，是國內首個以“綠電大規模制氫-大容量儲氫-大功率氫發電”商業應用工程項目。

中國制氫經營模式分析

制氫工藝的不同，決定了制氫的運營路線不同。目前我國主流的制氫方法是中央制氫，其運營模式是在城市周邊地區建設大規模氫氣生產廠，然后通過運氫車將氫氣運輸到城市中的加氫站，再由加氫站出售給消費者。

與中央制氫相對應的是分布式制氫，其工藝路線主要為電解水制氫，城市中的加氫站在站內裝有氫氣發生器，實現氫氣生產、壓縮、儲存、出售一體化，或者在應用端直接安裝氫氣發生器，實現應用端自產自供氫氣。雖然電解水制氫耗費大量電能，不過我國結合我國分布式能源并網裝機與棄風、棄水電量情況，可以發現分布式制氫運營模式前景廣闊。

氫能將成為傳統能源的核心，有助于實現規模化的愿景，打造一流的清潔能源供應商，整個產業鏈已經顯現。產業化途徑、模式、方向，包括商業模式都已經開始了，可再生能源制氫也好、煤制氫也好、各種制備出來的散氫都要集中起來，這是一個大的產業鏈。不光是氫能源電池利用，包括分布式發電、二氧化碳合成的化學用品等等。發展氫能產業是能源結構調整和產業結構轉型的必由之路，人類必須向這條路上走。現在利用氫能人類社會的生產發展方式可以發生一個很大的變革，獲取方式多元化。

制氫產業未來發展趨勢預測

開發先進的煤氣化工藝，膜分離制氧，合成氣膜分離提純氫氣，聯產發電以及CO2回收，是大規模煤制氫的方向。如果能進一步降低空分裝置投資，才可能從根本上降低氫氣的成本，給煤制氫技術帶來市場競爭力。國外正在進行離子膜的研究，目的是取代常規深冷制氧單元，空氣通過這種膜便可以實現N2和O2分離，降低裝置投資和煤氣化制氫的成本。

總之，煤、天然氣制氫技術的應用與研究使得我國現階段的制氫水平進行較好的提高，滿足了氫氣需求量使得我國現階段的建設與發展有了顯著的提高。我國未來的發展離不開制氫技術的發展，只有進一步提高制氫技術，我國在未來建設中就能保證氫的供給量得到滿足，這將進一步保證我國快速穩定的發展。

2020年“雙碳”目標提出后，國內氫能產業發展進入快車道，我國已成為全球最大氫氣生產國。數據顯示，2021年，中國氫氣產量達3300萬噸，同比增長32%;2022年我國氫氣產量增至4004萬噸，同比增長19.8%。未來，隨著可再生能源制氫技術的突破和制氫成本的降低，氫氣產量將進一步提升，預計2023年我國氫氣產量將達4575萬噸。

未來，氫能源將在能源轉型中發揮重要作用，到2050年將滿足全球最終能源需求的7%。在能源轉型的背景下，未來氫能源行業將迎來重大發展機遇。在2060年碳中和愿景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中占比約為20%，其中綠氫約為1億噸。

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