绿氢渗透率有望提升PEM制氢大有可

来源：中国石油新闻中心 时间：2023-08-25 17:35

　　8月22日，中国证券报记者在2023全球绿氢产业大会现场看到，整个会场座无虚席，来自产业界和学术界的行业大咖齐聚一堂。

　　通过各位嘉宾的演讲总结，记者深刻感受到，以煤制氢以及天然气制氢为主的氢气制备方式正在发生变革，即利用风能、太阳能等可再生能源发电，再电解水制氢的“绿氢”占比有望逐步提升。

　　从制氢技术路径上看，我国碱性电解水制氢技术（ALK）和产品发展成熟，特别是在成本上拥有优势，而跨国企业在质子交换膜制氢技术（PEM）路线上领先。两种技术如何选择，抑或合流发展？对此，华北电力大学氢能技术创新中心主任刘建国认为，现阶段我国以ALK技术为主流，但基于响应速度快，可调范围广等优势日渐明显，PEM制氢技术未来将大有可为。

　　2050年绿氢渗透率将达70%

　　按照生产来源，世界能源理事会将氢气分为灰氢、蓝氢和绿氢三类。

　　灰氢指由天然气、煤等化石燃料生产的氢气，制取过程成本最低，但碳排放量高，在化工行业应用普遍；蓝氢是灰氢的“升级版”，在氢气生产环节配合碳捕捉和封存技术，能够减少大量碳排放，成本相应更高；绿氢则是利用风能、太阳能等可再生能源发电，再电解水生产氢气，成本最高。

　　事实上，氢是一种真正的清洁能源，其燃烧产物是水，尤为重要的是不会产生任何污染物。

　　中国氢能联盟理事长刘国跃此前撰文表示，绿氢在碳减排方面优势显著，是推动交通、化工、钢铁等碳减排难度较大行业脱碳的重要解决方案。

　　“截至2022年，我国氢气产量约3300万吨，绿氢渗透率尚处于较低水平，但未来存在较大提升空间。”中集安瑞科战略营销部副总监季浩华在会上表示，根据中国氢能联盟统计预测，到2030年我国绿氢占比将达到15%，2050年将大幅提升至70%。

　　光大证券研报显示，2020年，我国绿氢渗透率约2%。目前，我国氢气主要来源是煤制氢和天然气制氢，其中前者占比超过六成。

　　“与此同时，2050年我国氢气总需求量有望接近6000万吨，在中国终端能源体系中的比重至少达到10%。”季浩华进一步表示，这意味着可减排7亿吨二氧化碳，产业链年产值约12万亿元。

　　中石化石油化工科学研究院有限公司首席专家荣俊峰表示，可再生能源制氢是实现工业碳中和的重要途径，未来将具有比化石能源制氢更好的经济性。

　　PEM尚处于商业化早期

　　“发展大规模、高效率、低成本、负荷可乐鱼体育网页版官方网站入口调范围广的电解水制氢技术是当下绿氢制备技术发展的关键。”刘建国在会上表示乐鱼体育，根据从材料、性能、效率和成本四个维度考量，ALK和PEM都有各自的优势和局限。

　　“虽然ALK技术成熟，成本较低，落地项目较多，但对电力波动的适应性较差，且运维成本高，限制了与可再生能源发电耦合发展的空间。”在刘建国看来，特别是在如车规级氢能等特定场景中，PEM技术的响应速度更快，可调节范围更广，可适应波动电源输入，未来大有可为。

　　不过，相较于ALK，PEM尚处于商业化早期，且现阶段也面临一些技术挑战。“首先是贵金属用量偏高，其次是寿命不太理想。”刘建国认为，减小析氧反应过电位及降低铱贵金属用量是实现PEM制氢技术大规模应用的关键突破口。

　　“目前，全球铱金属年开采量仅有5吨至10吨，且高度集中于南非。”刘建国表示，铂族金属、重稀土的供应，将会是零碳、低碳氢能源发展的一个关键因素。

　　会上，刘建国也提到了“ALK+PEM”混合制氢研究这一课题。他认为，两种技术路线的融合，有望在兼顾成本的基础上，获得更好的波动适应性，并且实现离网场景下电网配置和控制难度的降低。

　　责任编辑：杨娜