3月20日,《中国氢能技术发展研究报告2024》在京发布。这份报告是由氢能促进会联合30多家企业和科研院校共同编写的。它主要聚焦我国氢能全产业链的技术发展现状和趋势,涵盖了氢能“制储输用”的各个环节。报告从技术现状、不同技术路线对比、核心技术水平以及国内外对比等多个方面进行了全面梳理,并且结合全球氢能技术前沿和我国实际需求,提出了科学建议。
《报告》指出,目前我国氢气制取的主要途径还是化石能源制氢和工业副产氢提纯。像煤炭、天然气这些化石能源制氢,以及焦炉煤气、氯碱尾气等工业副产氢提纯,占了我国氢气总产能的97.3%。不过,虽然工业副产氢产能很大,但大部分已经通过联产等方式综合利用了,真正能外供的氢气产能其实只有286万吨左右。
煤制氢是我国现阶段技术最成熟、应用规模最大的制氢技术,而且已经完全实现国产化。它的工艺包括煤气化、变换和PSA等流程。虽然煤制氢过程中元素碳的利用不够充分,但因为它的原料成本低、装置规模大、技术成熟度高,在我国目前还是有比较大的应用规模。
我国天然气储量少,所以天然气制氢规模也相对较小。天然气制氢主要有水蒸气重整、部分氧化和自热重整等技术路线,其中水蒸气重整制氢技术比较成熟,而且我国已经实现了包括工艺设计、关键设备等在内的完全国产化。不过,部分氧化和自热重整制氢技术还在工程化阶段。
工业副产气提氢方面,由于杂质成分和含量不同,分离方法的效率和效果也不同。目前主要有深冷分离法、膜分离法和PSA法三种。PSA法适用于大规模高纯氢分离,技术成熟度高,应用也比较广泛;膜分离适用于低纯氢分离;深冷分离则适用于低含氢量原料气,而且多和PSA法结合提纯高纯氢气。