3月20日，由中國產業發展促進會氫能分會(簡稱“氫能促進會”)聯合30余家氫能產業龍頭企業和科研院校共同編寫的《中國氫能技術發展研究報告2024》(簡稱《報告》)在京發布。《報告》著眼于我國氫能全產業鏈技術發展現狀與趨勢，圍繞氫能“制儲輸用”各關鍵環節，從技術發展現狀、不同技術路線對比、核心技術與關鍵裝備水平、國內外技術水平比較等方面進行了全面梳理，并立足全球氫能技術前沿發展方向與我國氫能產業發展實際需要，分析并提出了我國氫能全產業鏈各環節關鍵技術發展方向的科學建議。

《報告》顯示，以煤炭、天然氣為代表的化石能源制氫和以焦爐煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫等為代表的工業副產氫提純仍是當前我國氫氣制取的主要途徑。據中國產業發展促進會氫能分會數據庫統計，截至2023年12月，我國氫氣產能約4960萬t/年，包括煤制氫、天然氣制氫和工業副產氫在內的傳統制氫方式仍是我國主要的制氫工藝，占我國氫氣總產能的97.3%。值得注意的是，《報告》顯示，雖然我國工業副產氫產能巨大，達到1495萬t/年，但中國產業發展促進會氫能分會調研發現，其中約80%已通過聯產甲醇、氨或進行工藝調節等方式綜合利用，剩余可用于外供氫氣產能僅286萬t/年左右。

根據《報告》，煤制氫是現階段我國技術成熟度最高、應用規模最大的制氫技術，已完全實現國產化。煤制氫工藝包括煤氣化、變換、變壓吸附(PSA)等主要流程。從元素利用角度來看，煤制氫過程中元素碳僅用于提供熱能，并未得到充分利用。但由于煤制氫技術具有原料成本低、裝置規模大、技術成熟度高等優點，因此現階段在中國仍具有較大應用規模。

我國天然氣儲量相對較少，因此國內天然氣制氫規模相對較小。天然氣制氫主要分為水蒸氣重整制氫、部分氧化制氫和自熱重整制氫等技術路線，其中水蒸氣重整制氫技術已較為成熟，部分氧化制氫和自熱重整制氫技術仍處于工程化階段。天然氣水蒸氣重整制氫主要包括預熱、脫硫、轉化爐、變換和PSA提純氫等工藝過程。目前，我國已實現包括工藝設計、關鍵設備、高溫催化劑等在內的天然氣水蒸氣重整制氫技術的完全國產化。

由于工業副產氣的雜質成分和含量不同，不同分離方法的效率和效果也不同，且目前氫氣含量低于15%的原料氣暫無法實現大規模提純。目前工藝副產氣提氫主要有深冷分離法、膜分離法和PSA法3種。PSA法適用于大規模高純氫分離，是當前技術成熟度較高且應用相對廣泛的工業副產氣提純氫氣技術，膜分離適用于低純氫分離場景，深冷分離適用于低含氫量原料氣且多與PSA法結合提純高純氫氣。

《報告》顯示，自20世紀90年代打破國外公司壟斷以來，我國在PSA吸附劑利用率、操作切換頻率等方面進步迅速，雖然在吸附器最大直徑和可調節性程控閥方面仍有進步空間，但整體來看，我國大型PSA裝置技術領域已處于全球領先水平，完全具備單套提氫產能10萬Nm3/h以上的PSA裝置自主設計制造能力，并實現出口海外。

《報告》指出，隨著國民經濟發展和現代能源體系向綠色化、低碳化加速轉型，預計我國化石能源制氫產量將于2030年前后達峰，并快速進入下降通道。在2030年前，工業副產氫作為副產氣資源化利用的重要方式，將是可再生能源制氫規模化發展前期，保障我國終端市場氫氣需求的關鍵過渡手段。隨著一大批綠氫項目的陸續投產，預計2035年前后，我國工業副產氫與水電解制氫的供應比例將迎來拐點。

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