業(yè)內人士認為，推動(dòng)煤炭清潔高效利用，要通過(guò)低碳化技術(shù)創(chuàng )新實(shí)現用煤少排碳、不排碳，加快煤炭由燃料向原料轉變，突出煤炭的原料屬性與多元高效利用。
作為實(shí)現煤炭資源有效利用的重要途徑之一，煤制氫是以煤炭為還原劑，水蒸氣為氧化劑，在高溫下將碳轉化為一氧化碳和氫氣為主的合成氣，經(jīng)過(guò)凈化、一氧化碳轉化、提純等環(huán)節，生產(chǎn)出氫氣和合成氣。
“Gas煤制氫聯(lián)合裝具有碳轉化率高、熱利用效率高、耗氧少等特點(diǎn)。與傳統天然氣制氫工藝相比，可降低成本20%至25%?！敝泻捇葜菔褐茪洳扛苯?jīng)理周建欣介紹，自2018年起，惠州石化自主開(kāi)發(fā)組態(tài)氣化爐全過(guò)程自動(dòng)化控制系統，組織開(kāi)展焦過(guò)濾器反吹閥、濾芯、碳回收設施等進(jìn)口設備國產(chǎn)化攻關(guān)，引入光纖測溫技術(shù)，開(kāi)發(fā)總結出余熱鍋爐操作法和硫磺單元低負荷操作法，實(shí)現了E-Gas煤制氫聯(lián)合裝置在不同負荷下平穩運行。
目前氫氣制取的主要來(lái)源與困境
目前，氫的制取產(chǎn)業(yè)主要有三種技術(shù)路線(xiàn)：一是以煤炭、天然氣為代表的化石能源重整制氫；二是以焦爐煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫，三是電解水制氫。
但煤制氫工藝二氧化碳排放量約是天然氣制氫的4倍，天然氣制氫受制于國內高原料成本，焦爐煤氣制氫的關(guān)鍵在于雜質(zhì)的凈化和產(chǎn)品氫氣中微量雜質(zhì)的控制，生物質(zhì)直接制氫和太陽(yáng)能光催化分解水制氫等技術(shù)路線(xiàn)仍處于初級階段。相比之下，目前氯堿副產(chǎn)制氫提純成本低、難度小、純度高等優(yōu)勢。
“輕烴裂解”是極具潛力的潛在氫源
除上述焦爐煤氣、氯堿尾氣兩類(lèi)工業(yè)副產(chǎn)氫氣外，包括丙烷脫氫(PDH)和乙烷裂解在內的“輕烴裂解”副產(chǎn)氫氣，也可作為燃料電池供氫的潛在來(lái)源。且輕烴的原料組分決定其氫氣雜質(zhì)含量遠低于煤制氫和焦爐氣制氫，氫氣純度相對較高，但也面臨著(zhù)更低成本、更高效率的技術(shù)問(wèn)題。
亞化咨詢(xún)數據顯示，中國共有8個(gè)PDH項目投產(chǎn)、5個(gè)在建，還有多家企業(yè)PDH項目處于前期工作，其中有確切投產(chǎn)年份規劃的有4個(gè)，17個(gè)PDH項目副產(chǎn)氫氣37萬(wàn)噸/年。而齊翔騰達70萬(wàn)噸/丙烷脫氫項目若滿(mǎn)產(chǎn)，每年將新增副產(chǎn)氫氣約2.65萬(wàn)噸左右，約占預計總產(chǎn)量的7.16%。按每輛氫燃料電池車(chē)每天加注5公斤氫氣計算，這些副產(chǎn)氫氣每年可供約20萬(wàn)輛氫燃料電池車(chē)行駛。萬(wàn)聯(lián)證券認為，輕烴裂解是極具潛力的潛在氫源。
目前來(lái)看國內可供選擇的制氫途徑較為多樣，但各類(lèi)型制氫路線(xiàn)的經(jīng)濟性尚不足以保障燃料電池汽車(chē)的大規模商業(yè)化，這是當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的瓶頸。但背后的問(wèn)題，本質(zhì)上是技術(shù)的問(wèn)題。且這種技術(shù)困境，既有傳統制氫途徑面臨優(yōu)化的問(wèn)題，也需要運用新技術(shù)解決分解水制氫等技術(shù)路線(xiàn)的難題。如何破解？齊翔騰達與中科院青島所達成的強強聯(lián)合，提供了解決科技創(chuàng )新難題的“新范式”。
打通科技創(chuàng )新“最后一公里”：實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng )新鏈精準對接
長(cháng)期以來(lái)，在企業(yè)界與科技界有一個(gè)難題，我國研發(fā)支出在全球研發(fā)支出中的占比位列全球前列，但是世界級投入所帶來(lái)的科技成果供給與社會(huì )需求還存著(zhù)相當大的差距。表面上看，高校和科研院所的研發(fā)成果過(guò)于前沿，企業(yè)用不上；企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中遇到的很多技術(shù)難題，高校和科研院所又不愿意去做。
但背后有一個(gè)很重要的問(wèn)題，是“選擇”的問(wèn)題，是初始選擇就不對，造成了科研成果轉化的困境。而解決這個(gè)問(wèn)題的結合點(diǎn)在于——需要選擇既是產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展需要，同時(shí)也是企業(yè)未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展需要的“兩結合”點(diǎn)。
齊翔騰達中科院青島所合作的新能源等技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用，就是這樣的“結合點(diǎn)”，齊翔騰達恰恰能夠提供市場(chǎng)供給，中科院青島所能夠提供技術(shù)支持，這是真正地打通了科技創(chuàng )新“最后一公里”，實(shí)現產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng )新鏈精準對接。
公開(kāi)資料顯示，齊翔騰達現有的甲乙酮、低碳烷烴脫氫等生產(chǎn)裝置都會(huì )副產(chǎn)氫氣，目前每年產(chǎn)量在1-1.5萬(wàn)噸左右。隨著(zhù)今年底70萬(wàn)噸/年丙烷脫氫建成投產(chǎn)，齊翔騰達氫氣產(chǎn)能將大幅提升，據測算每年將新增副產(chǎn)氫氣約2.65萬(wàn)噸左右。
但工業(yè)燃料氫氣中微量CO雜質(zhì)的存在能夠快速毒化燃料電池催化劑，開(kāi)發(fā)出不含CO的氫氣（CO≦0.2ppm）制備技術(shù)是氫能研究的重要方向。而近期，中科院青島所與德國漢諾威大學(xué)的團隊合作，開(kāi)發(fā)出一種新型用于氫氣提純的高穩定性混合導體陶瓷膜，低純氫氣的燃燒可以促進(jìn)陶瓷膜另一側水分解所生成氧氣的原位移除，從而直接獲得不含CO的氫氣，可作為燃料直接用于氫燃料電池。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈在未來(lái)將發(fā)生重大變革
完善的氫能產(chǎn)業(yè)鏈包含：上游氫氣制取、儲運、加注；中游燃料電池及其核心零部件的制造；下游為燃料電池及氫氣應用，涉及交通、工業(yè)能源、建筑等多領(lǐng)域。
預計到2050年，氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游均有重大變革。目前氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游普遍通過(guò)化 石燃料制氫+高壓氣氫拖車(chē)形式進(jìn)行氫氣制取與儲運，未來(lái)將向可再生能源電解水制 氫+液氫管運的形式轉變；下游氫能目前主要應用在工業(yè)領(lǐng)域，包含煉化、合成氨、甲醇生產(chǎn)等，未來(lái)將在工業(yè)、交通、建筑、儲能等多領(lǐng)域進(jìn)行全方位的應用，特別是 在交通領(lǐng)域，氫氣高能量密度的特性使其在航空、船運、重卡等領(lǐng)域頗具應用潛力， 交通領(lǐng)域的氫氣需求有望從 2018 年的不及 1 萬(wàn)噸增長(cháng)至 2050 年的 2.96 億噸；而目 前看，氫燃料電池車(chē)是技術(shù)最成熟、未來(lái)最具潛力的下游應用方向，其也將帶動(dòng)中游 燃料電池及相關(guān)零部件市場(chǎng)規模增幅快速提高。（報告來(lái)源：未來(lái)智庫）
從投融資角度看，2020年氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游投融資規模為 712 億元，其中制氫領(lǐng)域項 目投資環(huán)節多，設備投資大、投資周期長(cháng)，是上游投融資規模中占比最高的環(huán)節，達 95%；中下游燃料電池及汽車(chē)領(lǐng)域 2020 年投融資規模為 515.2 億元，較 2021 年同比 增長(cháng) 78.5%，燃料電池汽車(chē)、系統、電堆是目前投資重點(diǎn)環(huán)節，合計占比達 91%，未 來(lái)短期內系統、電堆、膜電極、雙極板、空壓機將會(huì )是投融資重點(diǎn)環(huán)節，而質(zhì)子交換 膜、催化劑、碳紙等環(huán)節仍面臨較大的資金缺口，短期內發(fā)展受阻。
灰氫在未來(lái)將被逐漸替代，藍氫成為過(guò)渡解決方案
從制取原理看，制氫方式大體可分為四類(lèi)，化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫、高溫分解 制氫、電解水制氫，以及光解水、生物質(zhì)等技術(shù)尚不成熟的其他制氫方式?；茉?、 工業(yè)副產(chǎn)及高溫分解制氫由于在生產(chǎn)氫氣的過(guò)程中排放大量 CO2，由其所制氫氣也 被定義為灰氫；在制灰氫過(guò)程中結合碳捕集、利用及封存技術(shù)（CCUS）減少碳排放 后所得氫氣被稱(chēng)為藍氫；而通過(guò)可再生能源電解水所制氫氣被稱(chēng)為綠氫，其制氫過(guò)程中幾乎沒(méi)有碳排放。
目前化石能源制氫仍是全球包括中國在內的主流制氫方式。全球制氫量最高的工藝 路線(xiàn)是天然氣制氫，占全球制氫量的 48%；煤制氫產(chǎn)量占比約為 18%，主要來(lái)源于 中國的煤制氫（ETC）。中國“富煤缺油少氣”的能源稟賦致使煤制氫路線(xiàn)產(chǎn)氫量在 國內占比最高，2019 年達到 63.54%，其次是工業(yè)副產(chǎn)氫和天然氣制氫，而電解水制 氫僅有微量示范應用。
未來(lái)電解水制氫將逐步對化石能源和工業(yè)副產(chǎn)制氫進(jìn)行替代。中短期來(lái)看，中國氫氣來(lái)源仍以化石能源制氫為主， 以工業(yè)副產(chǎn)氫作為補充，可再生能源制氫的占比將逐年升高。預計到 2050 年，約 70%左右的氫氣由可再生能源電解水制取，其余 20%由化石能源制取，10%由生物制氫等 其他技術(shù)供給。
文章來(lái)源：未來(lái)智庫，ipo觀(guān)察，人民網(wǎng)
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