世界氫能委員會(huì)提出，到2050年，全球環(huán)境20％的二氧化碳減排要靠氫氣來(lái)完成，氫能將占終端能源需求比例達(dá)到18％。目前我國(guó)多煤少油缺氣的能源結(jié)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型，無(wú)污染、熱值高、可再生的氫能成為最現(xiàn)實(shí)的選擇。

 

制氫成本高成為氫能大規(guī)模利用的一道硬傷。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)主流的商用加氫站成本大概60元/公斤，面對(duì)汽油、柴油和鋰電池競(jìng)爭(zhēng)力并不突出。根據(jù)日本氫能研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，氫氣成本下降到30元，才能和汽油、柴油比。成本下降到20元，相較于鋰電池才有競(jìng)爭(zhēng)力。氫氣未來(lái)不管應(yīng)用在哪個(gè)領(lǐng)域，只有和其他路線PK成功，才能在未來(lái)占據(jù)一定市場(chǎng)份額，才能不時(shí)刻擔(dān)心被補(bǔ)貼政策卡脖子。

 

作為國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)鏈最完善的城市，佛山把推廣氫能源和燃料電池技術(shù)提高到發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略高度，在氫能推廣上更是提出，2020年建成20座加氫站，并爭(zhēng)取早日將氫氣成本下降到每千克30~40元。

 

目前制取氫氣目前主要的方法有化工原料制氫、石化資源制氫、電解水制氫等多種途徑?；ぴ现茪渲饕褂玫脑鲜羌状?、乙醇、液氨等，具有制取氫氣純度高、反應(yīng)要求低等優(yōu)點(diǎn)；石化資源制氫主要使用石油、水煤氣、天然氣等資源，具有規(guī)模效應(yīng)，且原料易獲??；電解水制氫使用的原材料是水，具有原料可再生、可依賴的特點(diǎn)，如果使用清潔電力可實(shí)現(xiàn)全程無(wú)污染，但是過(guò)程中耗費(fèi)大量電能，成本昂貴；生物質(zhì)能制氫反應(yīng)速度較慢，且不能滿足大規(guī)模使用要求。

 

制氫工藝路線選擇上，目前來(lái)看不同地區(qū)根據(jù)資源稟賦適合不同的工藝路線。在煤炭資源豐富的地區(qū)如山西等地，因?yàn)槊簝r(jià)格低廉，使用煤制取氫氣是較為實(shí)際的方式。同樣，在風(fēng)電、光伏、水電豐富的地區(qū)由于電價(jià)低，電解水可能是最經(jīng)濟(jì)環(huán)保的制氫方式。沒(méi)有特殊資源稟賦的地區(qū)，性價(jià)比是制取氫氣時(shí)的首要考慮因素。

 

蘇州競(jìng)立制氫設(shè)備有限公司銷售部主任朱海峰指出，水電解制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過(guò)程是氫與氧燃燒生成水的逆過(guò)程，因此只要提供一定形式一定能量，則可使水分解。提供電能使水分解制得氫氣的效率一般在75-85％，其工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)污染，但消耗電量大，因此其應(yīng)用受到一定的限制。

 

向3000、5000立方米進(jìn)軍。蘇州競(jìng)立剛成立時(shí)單機(jī)產(chǎn)氫量在60立方米，94年的時(shí)候已經(jīng)做到200立方米，2005年做到375立方米，2009年做到500立方米。1000立方米電解槽在2014年已經(jīng)完成設(shè)計(jì)和研發(fā)工作，2017年3月份獲得商業(yè)訂單，2018年10月份調(diào)試成功并且達(dá)產(chǎn)。目前正在研發(fā)單體1500立方米，計(jì)劃三年后做到單機(jī)3000立方米，5年后做到5000立方米的目標(biāo)。

 

空氣產(chǎn)品公司亞洲區(qū)氫能市場(chǎng)經(jīng)理史華偉表示：“大規(guī)模煤氣化裝置制氫最顯著的特點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)性較好。”空氣產(chǎn)品公司2018年收購(gòu)了GE和殼牌全球的煤氣化技術(shù)和業(yè)務(wù)，包括所有專利和團(tuán)隊(duì)。大力投資煤氣化項(xiàng)目，單體煤氣化項(xiàng)目的氫氣產(chǎn)量至少50萬(wàn)立方米一小時(shí)起。

 

以9萬(wàn)Nm3/h制氫規(guī)模為例，水煤漿氣化和天然氣制氫裝置投資分別為12.4億元和6億元。雖然煤制氫投資高很多，但在氫氣價(jià)格（成本+10%投資回報(bào)）為1.5萬(wàn)元/噸（1.36元/m³）時(shí)，對(duì)應(yīng)的煤和天然氣成本分別為805元/噸和2.58元/m³，而且還沒(méi)計(jì)算煤制氫副產(chǎn)大量蒸汽的價(jià)值。此外煤氣化裝置（廢熱鍋爐流程）副產(chǎn)的大量蒸汽，可節(jié)省煉廠燃料油。節(jié)省出來(lái)的燃料油可作為焦化裝置原料增產(chǎn)成品油。

 

降本提效是永遠(yuǎn)的主題。成本是商業(yè)推廣永遠(yuǎn)繞不開(kāi)的話題，以水電解制氫為例，電費(fèi)占到整個(gè)制氫環(huán)節(jié)成本的75%左右，要想降低制氫成本，就要問(wèn)電費(fèi)要效益。

 

優(yōu)選節(jié)能裝置?，F(xiàn)在的制氫裝置，節(jié)能型水電解制氫按照行業(yè)當(dāng)前的情況，即4.5—5度電產(chǎn)一立方氫氣，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀廠家已經(jīng)可達(dá)到4.4度電，通過(guò)技術(shù)革新，3年內(nèi)可以達(dá)到每立方米3.9到4.1度電。

 

減少電解槽體積。通過(guò)提高電流密度可以節(jié)約電解槽的體積，在大規(guī)模投資方面也相對(duì)更加節(jié)約它的占地面積。運(yùn)輸和安裝時(shí)，電解槽重量較輕，運(yùn)輸、起吊、安裝等多個(gè)方面都會(huì)有更好的優(yōu)勢(shì)，更方便。

 

可再生能源制氫前景廣闊。太陽(yáng)能分布廣泛、清潔無(wú)污染，取之不盡，其中利用光電制氫的方法即稱為太陽(yáng)能氫能系統(tǒng)，國(guó)外已進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性研究。隨著太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換能量效率的提高，成本的降低及使用壽命的延長(zhǎng)，其用于制氫的前景不可估量。

 

同時(shí)，太陽(yáng)能、風(fēng)能及海洋能等也可通過(guò)電制得氫氣并用氫作為中間載能體來(lái)調(diào)節(jié)，貯存轉(zhuǎn)化能量，使得對(duì)用戶的能量供應(yīng)更為靈活方便。供電系統(tǒng)在低谷時(shí)富余電能也可用于電解水制氫，達(dá)到儲(chǔ)能的目的。我國(guó)各種規(guī)模的水電解制氫裝置數(shù)以百計(jì)，但均為小型電解制氫設(shè)備，其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應(yīng)用的逐步擴(kuò)大，水電解制氫方法必將得到發(fā)展。