轉自 中國證券報

記者 喬翔

8月22日，中國證券報記者在2023全球綠氫產業大會現場看到，整個會場座無虛席，來自產業界和學術界的行業大咖齊聚一堂。

通過各位嘉賓的演講總結，記者深刻感受到，以煤制氫以及天然氣制氫爲主的氫氣製備方式正在發生變革，即利用風能、太陽能等可再生能源發電，再電解水制氫的“綠氫”佔比有望逐步提升。

從制氫技術路徑上看，我國鹼性電解水制氫技術（ALK）和產品發展成熟，特別是在成本上擁有優勢，而跨國企業在質子交換膜制氫技術（PEM）路線上領先。兩種技術如何選擇，抑或是合流發展？對此，華北電力大學氫能技術創新中心主任劉建國認爲，現階段我國以ALK技術爲主流，但基於響應速度快，可調範圍廣等優勢日漸明顯，PEM制氫技術未來將大有可爲。

2050年綠氫滲透率將達70%

按照生產來源，世界能源理事會將氫氣分爲灰氫、藍氫和綠氫三類。 

灰氫指由天然氣、煤等化石燃料生產的氫氣，製取過程成本最低，但碳排放量高，在化工行業應用普遍；藍氫是灰氫的“升級版”，在氫氣生產環節配合碳捕捉和封存技術，能夠減少大量碳排放，成本相應更高；綠氫則是利用風能、太陽能等可再生能源發電，再電解水生產氫氣，成本最高。

事實上，氫是一種真正的清潔能源，其燃燒產物是水，尤爲重要的是不會產生任何污染物。

中國氫能聯盟理事長劉國躍此前撰文表示，綠氫在碳減排方面優勢顯著，是推動交通、化工、鋼鐵等碳減排難度較大行業脫碳的重要解決方案。

“截至2022年，我國氫氣產量約3300萬噸，綠氫滲透率尚處於較低水平，但未來存在較大提升空間。”中集安瑞科戰略營銷部副總監季浩華在會上表示，根據中國氫能聯盟統計預測，到2030年我國綠氫佔比將達到15%，2050年將大幅提升至70%。

光大證券研報顯示，2020年，我國綠氫滲透率約2%。目前，我國氫氣主要來源是煤制氫和天然氣制氫，其中前者佔比超過六成。

“與此同時，2050年我國氫氣總需求量有望接近6000萬噸，在中國終端能源體系中的比重至少達到10%。”季浩華進一步表示，這意味着可減排7億噸二氧化碳，產業鏈年產值約12萬億元。

中石化石油化工科學研究院有限公司首席專家榮俊峯表示，可再生能源制氫是實現工業碳中和的重要途徑，未來將具有比化石能源制氫更好的經濟性。

PEM尚處於商業化早期

“發展大規模、高效率、低成本、負荷可調範圍廣的電解水制氫技術是當下綠氫製備技術發展的關鍵。”劉建國在會上表示，根據從材料、性能、效率和成本四個緯度考量，ALK和PEM都有各自的優勢和侷限。

“雖然ALK技術成熟，成本較低，落地項目較多，但對電力波動的適應性較差，且運維成本高，限制了與可再生能源發電耦合發展的空間。”在劉建國看來，特別是在如車規級氫能等特定場景中，PEM技術的響應速度更快，可調節範圍更廣，可適應波動電源輸入，未來大有可爲。

不過，相較於ALK，PEM尚處於商業化早期，且現階段也面臨一些技術挑戰。“首先是貴金屬用量偏高，其次是壽命不太理想。”劉建國認爲，減小析氧反應過電位及降低銥貴金屬用量是實現PEM制氫技術大規模應用的關鍵突破口。

“目前，全球銥金屬年開採量僅有5噸至10噸，且高度集中於南非。”劉建國表示，鉑族金屬、重稀土的供應，將會是零碳、低碳氫能源發展的一個關鍵因素。

會上，劉建國也提到了“ALK+PEM”混合制氫研究這一課題。他認爲，兩種技術路線的融合，有望在兼顧成本的基礎上，獲得更好的波動適應性，並且實現離網場景下電網配置和控制難度的降低。