氫能，這一高熱值且零污染的能源，正日益成為全球經(jīng)濟(jì)脫碳的重要推動(dòng)力，特別是在工業(yè)和交通領(lǐng)域。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步入加速期，美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)等主要工業(yè)化國(guó)家和地區(qū)紛紛將其納入國(guó)家能源戰(zhàn)略規(guī)劃，推動(dòng)商業(yè)化進(jìn)程。預(yù)測(cè)表明氫能將在未來(lái)幾十年內(nèi)大幅增加全球能源市場(chǎng)的份額。國(guó)際氫能委員會(huì)的預(yù)測(cè)顯示，到2050年，氫能產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造3000萬(wàn)個(gè)工作崗位，減少60億噸二氧化碳排放，同時(shí)帶來(lái)2.5萬(wàn)億美元的市場(chǎng)規(guī)模，在全球能源消費(fèi)中的占比將達(dá)到18%。

盡管氫能本身是清潔的可再生能源，但在其釋放能量的過(guò)程中并無(wú)碳排放，而生產(chǎn)氫能的過(guò)程卻并非完全“零碳”。目前，“藍(lán)氫”因其高性價(jià)比而備受矚目，有望成為當(dāng)前的制氫首選。

氫元素主要存在于水和化石燃料中，以化合物的形式為主。要獲取氫能，需要通過(guò)制氫技術(shù)進(jìn)行“提取”。根據(jù)生產(chǎn)來(lái)源和排放情況，氫能被劃分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。從當(dāng)前成本來(lái)看，“灰氫”即煤制氫成本最低，而“綠氫”即風(fēng)電制氫成本最高。盡管隨著技術(shù)的進(jìn)步，“綠氫”的成本有望逐步下降，但預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi)，“灰氫”仍將保持其成本優(yōu)勢(shì)。然而，“灰氫”作為清潔能源的劣勢(shì)在于其依賴化石能源，無(wú)法避免碳排放。相較之下，“藍(lán)氫”雖然成本略高，但似乎成為了當(dāng)前最合適的選擇。在多個(gè)級(jí)指標(biāo)中，藍(lán)氫通過(guò)天然氣制氫和碳捕捉技術(shù)，具備成為當(dāng)前制氫優(yōu)選的可行性。

◇ 藍(lán)氫生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用

天然氣制氫是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的工藝，通過(guò)控制反應(yīng)溫度和使用催化劑，能夠高效生成氫氣，并且通過(guò)CCUS技術(shù)減少碳排放。天然氣制氫工藝在全球氫氣制取市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)先地位，尤其在我國(guó)，該工藝的占比緊隨煤制氫之后，位列第二。自20世紀(jì)70年代我國(guó)開(kāi)始天然氣制氫以來(lái)，該技術(shù)已從主要為合成氨提供氫氣，發(fā)展到現(xiàn)在，其可靠性和安全性都得到了顯著提升。隨著催化劑品質(zhì)的提升、工藝流程的持續(xù)改進(jìn)，以及設(shè)備形式和結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，我國(guó)天然氣制氫行業(yè)產(chǎn)量迅速增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模也大幅擴(kuò)大。

衛(wèi)星化學(xué)等企業(yè)因其在藍(lán)氫領(lǐng)域的布局及技術(shù)進(jìn)步，成為氫能發(fā)展的中堅(jiān)力量，市場(chǎng)前景廣闊。衛(wèi)星化學(xué)在連云港的兩套乙烷裂解裝置以及位于嘉興平湖的三套丙烷脫氫裝置，共同構(gòu)成了華東地區(qū)最大的氫能生產(chǎn)商。這些裝置副產(chǎn)的高純氫氣總量約達(dá)28萬(wàn)噸，為“藍(lán)氫”產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

其他企業(yè)如富淼科技和佛燃能源也積極布局藍(lán)氫市場(chǎng)。富淼科技擁有年產(chǎn)3661萬(wàn)立方米的天然氣制氫裝置，其氫氣純度高于氫能源汽車(chē)所需，非常適合用于燃料電池。而佛燃能源投資建設(shè)的南莊制氫加氫加氣一體化站已投入運(yùn)營(yíng)，每日可制取并加氫1100公斤，滿足公交車(chē)100車(chē)次或物流車(chē)150車(chē)次的加氫需求。

 氫能行業(yè)的未來(lái)

隨著能源消耗的日益增長(zhǎng)，尋求清潔替代能源已成為時(shí)代之需。氫能，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，正逐漸成為全球能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。來(lái)源廣泛、使用清潔、轉(zhuǎn)化效率高，使得氫能在眾多能源中脫穎而出。隨著氫能在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的重要性增加，中國(guó)未來(lái)對(duì)氫氣的需求量將大幅增長(zhǎng)，終端能源體系中的占比也將由不足3%提升至5%，甚至到2050年，占比有望達(dá)到10%。

然而，“藍(lán)氫”制取雖好，卻也存在挑戰(zhàn)。天然氣制氫的成本受原料價(jià)格影響顯著，且原料氣中硫含量的控制要求嚴(yán)格，這無(wú)疑增加了制氫的難度和成本。展望未來(lái)，中國(guó)氫氣需求預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，到2030年將激增至3500萬(wàn)噸，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值預(yù)計(jì)將達(dá)到驚人的12萬(wàn)億元。

盡管目前風(fēng)電制氫的“綠氫”技術(shù)尚處于初級(jí)階段，制取成本相對(duì)較高，但隨著用氫需求的不斷增長(zhǎng)，綠氫有望成為未來(lái)潛力巨大、綠色的制氫方式?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，結(jié)合可再生能源的分布式制氫加氫一體站、經(jīng)濟(jì)高效的集中式制氫以及液氫等多種儲(chǔ)運(yùn)路徑并行的方案，將成為未來(lái)氫能行業(yè)的主要發(fā)展方向。