百家争鸣，我国多元化布局甲醇制氢、氨制氢、海水制氢等领域

3月20日，由中国产业发展促进会氢能分会（简称“氢能促进会”）联合30余家氢能产业龙头企业和科研院校共同编写的《中国氢能技术发展研究报告2024》（简称《报告》）在京发布。《报告》着眼于我国氢能全产业链技术发展现状与趋势，围绕氢能“制储输用”各关键环节，从技术发展现状、不同技术路线对比、核心技术与关键装备水平、国内外技术水平比较等方面进行了全面梳理，并立足全球氢能技术前沿发展方向与我国氢能产业发展实际需要，分析并提出了我国氢能全产业链各环节关键技术发展方向的科学建议。

《报告》显示，我国制氢技术路线呈现多元发展态势，除了化石能源制氢和水电解制氢两大主要技术路线外，我国在甲醇制氢、氨制氢、生物质制氢、光催化制氢、海水直接制氢、天然氢勘探等领域进行了多元化布局，并在多个领域处于全球领先地位。

《报告》指出，我国甲醇制氢技术较为成熟，在装置建成数量、设备规模及技术水平方面均处于国际领先地位，已实现60000Nm³/h甲醇制氢装置的商业化运营。甲醇制氢可分为甲醇水蒸气重整制氢、甲醇裂解制氢和甲醇部分氧化制氢3种技术路线。其中甲醇水蒸气重整制氢技术以产氢率高、能量利用充分、过程控制简单、便于工业操作等优势，成为当前甲醇制氢的主流方案，我国已完全具备自主化能力。未来，甲醇制氢技术将重点围绕小粒径、高活性、高稳定性催化剂开发以及提高设备产氢效率与稳定性等方面开展技术攻关。

《报告》显示，国内氨制氢装备起步晚但进步速度快，目前我国氨分解制氢装置以5~300Nm3/h规模为主，已实现氨制氢成套装备的对外出口。氨制氢技术主要分为热化学分解法、光催化法、电催化法等方式，其中热化学分解法具有转化率高、流程简单、技术成熟等特点，是我国氨制氢的主要技术路线。氨分解制氢工艺路线相对简单，但热能需求大，因此整体能耗偏高，导致当前氨制氢的在我国制氢领域整体应用占比较低。催化剂和氨分解反应器是热化学法氨分解制氢的核心技术。催化剂是降低能耗、提高氢效率及稳定性的关键。目前，我国正在积极开展低温氨分解制氢技术与装备研发，已完成在424°C下，氨转化率达到99.3%的低温氨制氢样机开发。

《报告》认为，随着海洋资源开发向深远海挺进，海水原位制氢有望成为解决海洋资源开发过程中能量储存与运输的有效路径之一，同时，海水制氢技术可快速推广到工业废水制氢等领域，是非常规水源制氢的重要解决方案之一，因此全球各国均积极开展相关研究。近年来关于海水直接电解的研究主要集中在抗腐蚀催化剂、阳极耦合无氯反应等方面。我国多个团队在系统创新、高性能自支撑非贵金属阳极催化剂、高稳定性阴极、高效双功能海水电解阳极催化剂、高效层状双氢氧化合物催化剂等方面取得了关键成果，并通过技术迁移，向工业废水制氢延伸，目前，我国在此领域研究位于全球领先水平。