國(guó)際氫能展獲悉，2022年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》，以實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)為總體方向，明確了氫能是未來國(guó)家能源體系的重要組成部分，提出構(gòu)建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系，積極引導(dǎo)合成甲醇行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉(zhuǎn)變。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈大致可分為上游制氫、中游儲(chǔ)運(yùn)氫以及下游氫能應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)，就目前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期而言，中游儲(chǔ)運(yùn)端正在成為制約氫能發(fā)展的卡脖子問題。

常見的儲(chǔ)氫方式有物理儲(chǔ)氫，如高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫以及金屬氫化物固態(tài)儲(chǔ)氫，化學(xué)儲(chǔ)氫方式有有機(jī)物吸附儲(chǔ)氫等。除此之外，利用甲醇儲(chǔ)氫也成了當(dāng)下較為火熱的儲(chǔ)氫方式。

儲(chǔ)能和減排呼喚甲醇登上歷史舞臺(tái)

在澳大利亞國(guó)家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院院長(zhǎng)劉科看來，中國(guó)碳排放是103億噸。一個(gè)三口之家是33噸，這是平均，城市一個(gè)人可能要達(dá)到15噸，三口之家是45噸。

過去40年風(fēng)能和太陽能發(fā)展取得巨大進(jìn)步。太陽能價(jià)格最新的一家大央企1毛4分2，還要給當(dāng)?shù)亟?分的資源稅，產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；瘞戆l(fā)電成本大幅下降，為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。

但風(fēng)能和太陽能盡管發(fā)展了四十年，到了2019年疫情前總發(fā)電量相當(dāng)于1.92億噸標(biāo)準(zhǔn)，占了火電12%多一點(diǎn)。即使如此，在西部也出現(xiàn)了棄光、棄風(fēng)現(xiàn)象，因?yàn)殡娋W(wǎng)超過15%的非穩(wěn)定能源發(fā)再多不敢輸。也就是說如果儲(chǔ)能問題不解決，棄光棄風(fēng)已經(jīng)很嚴(yán)峻。西部太陽能、沿海的風(fēng)能和西部的風(fēng)能如果做不好儲(chǔ)能這篇文章，將來在風(fēng)能太陽能有一大筆資產(chǎn)浪費(fèi)。

儲(chǔ)能研究有很多渠道，但長(zhǎng)三角、珠三角峰谷電價(jià)從3毛錢到1.7元，峰谷電價(jià)這么高，說明儲(chǔ)能的使命仍然任重道遠(yuǎn)。

我國(guó)有很大的產(chǎn)業(yè)叫煤制甲醇，現(xiàn)在全中國(guó)有9000萬噸的產(chǎn)能，是汽油產(chǎn)能的1/4。所以產(chǎn)生了甲醇制烯烴，很多煤化工從這里產(chǎn)生。如果碳中和真正實(shí)施下去的話，煤制甲醇廠都要關(guān)門，幾千億的資產(chǎn)全部沒用了，因?yàn)橹圃烀繃嵓状家尫?.5噸的二氧化碳。假設(shè)今天氧氣是綠電來的，這樣不需要排二氧化碳。原來4摩爾的碳生產(chǎn)1摩爾甲醇，今天1摩爾的碳生產(chǎn)1摩爾甲醇，綠色甲醇能量絕大部分來源于太陽能或者風(fēng)能，把上不了網(wǎng)的電變成液體，液體大部分的能量來源于太陽能，小部分來源于煤。如果中國(guó)從煤炭經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)為綠色甲醇經(jīng)濟(jì)可以用1/5的碳排放解決所有的用電問題。

為什么轉(zhuǎn)成液體?能源的載體有四個(gè)條件：1、體積能量密度必須足夠大。2、路上可以管路輸送。3、海上可以跨海輸送。4、快速儲(chǔ)存。電是好輸不好儲(chǔ)，氫氣是既不好輸也不好儲(chǔ)，只有把它轉(zhuǎn)成綠色的液體才能既好輸又好儲(chǔ)。

其實(shí)電動(dòng)車概念一點(diǎn)都不新。一百年前紐約、倫敦、巴黎大街上跑的電動(dòng)車遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于燃油車，因?yàn)殂U酸電池1859年發(fā)明，早于內(nèi)燃機(jī)二十多年。為什么后來二三十年電動(dòng)車銷聲匿跡了?很重要的一個(gè)原因是液體能源的發(fā)明，煉油工業(yè)起來了。因?yàn)橐后w是最好的儲(chǔ)能的載體。

一旦把風(fēng)能太陽能轉(zhuǎn)成綠色的液體，西氣東輸?shù)墓芫€已經(jīng)有了，用西氣東輸邊上很小的管線可以輸西氣東輸幾倍的能量。

未來中國(guó)真正的汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)該走插電式綠色甲醇混合動(dòng)力，為什么?一是快充對(duì)電網(wǎng)的沖擊很大。二是快充對(duì)電池的要求很高。車上裝上50升綠色甲醇，沒有電的時(shí)候甲醇自己可以發(fā)電了，給電池充電，這是綠色甲醇插電式混合動(dòng)力。如果百公里油耗換成綠色甲醇，碳中和問題就解決了。

電力工業(yè)怎么做?2.5千瓦一臺(tái)，一個(gè)別墅，一個(gè)家庭有2.5千瓦就夠了，綠色甲醇和水反應(yīng)制氫，氫發(fā)電供電。甲醇和水反應(yīng)的不到300度，在冬天余熱可以供熱。燃料電池是80度發(fā)電，原理是燃燒發(fā)電，這是做氫能的根本原因。

今天中國(guó)是煤炭經(jīng)濟(jì)，在西部燒了一百萬大卡的煤發(fā)不到40萬大卡的電，60多萬大卡以熱的形式浪費(fèi)了，因?yàn)闊彷敳贿^來。假設(shè)轉(zhuǎn)成綠色甲醇，既解決了儲(chǔ)運(yùn)便利性問題，又解決了熱能量利用問題。

今天可以用劣質(zhì)煤制甲醇，把便宜的太陽能和甲醇結(jié)合起來，今天用煤制甲醇每百萬大卡的甲醇成本是氫的一半，一萬大卡氣跑多少公里，一百萬大卡甲醇就跑多少動(dòng)力。我們用太陽能做每百萬大卡成本比汽油便宜。如果用綠色甲醇驅(qū)動(dòng)中國(guó)的汽車和發(fā)電，石油不用進(jìn)口了。

電解水制氫催生氫制甲醇新業(yè)態(tài)

中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)、院士張濤曾表示，“綠色甲醇能量密度高，是理想的液體能源儲(chǔ)運(yùn)方式。利用可再生能源發(fā)電制取綠氫，再和二氧化碳結(jié)合生成方便儲(chǔ)運(yùn)的綠色甲醇，是通向零碳排放的重要路徑?！痹谒磥?，綠色甲醇作為能源轉(zhuǎn)化中樞，能夠在碳足跡全流程上解決能源的清潔性問題，并起到拓展氫能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈、降低碳排放、實(shí)現(xiàn)碳利用等一舉多得的效果。

中科院大連化物所太陽能研究部主任、院士李燦將甲醇重整制氫比作“液態(tài)陽光”。他認(rèn)為，利用這項(xiàng)技術(shù)可將太陽能等可再生能源儲(chǔ)存在甲醇中，提供了一條發(fā)電—(特)高壓輸電之外的可再生能源儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)男履Ｊ?，是可再生能源轉(zhuǎn)化為各種化學(xué)能的樞紐，作為完成碳中和目標(biāo)的重要路徑。

“甲醇是目前最好的制氫材料?！卑拇罄麃唶?guó)家工程院外籍院士、南方科技大學(xué)清潔能源研究院院長(zhǎng)劉科多次公開表示，甲醇是把燃料電池的高效性和液體燃料的好處，兩者結(jié)合起來，這是未來氫能的一個(gè)方向。

相比氣態(tài)氫，甲醇在常溫下為液態(tài)，穩(wěn)定、安全。從能量密度看，氫氣在35兆帕壓力下為4.41兆焦/升，而作為氫含量最高的液體燃料甲醇能量密度是氫氣的5倍以上。

運(yùn)輸方面，甲醇作為液體可以通過管道運(yùn)輸，利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施即可，儲(chǔ)運(yùn)安全、便捷。因?yàn)闅錃庥煽稍偕茉措娊馑b置產(chǎn)生，綠色甲醇工藝生產(chǎn)工程中可實(shí)現(xiàn)二氧化碳接近零排放甚至負(fù)排放，進(jìn)一步促進(jìn)工業(yè)和運(yùn)輸企業(yè)實(shí)現(xiàn)凈碳中和目標(biāo)。中國(guó)工程院院士涂善東提出，可以建立基于甲醇的綠氫碳中和能源系統(tǒng)。

2023年5月25日，金風(fēng)綠能化工(興安盟)有限公司綠氫制50萬噸綠色甲醇項(xiàng)目環(huán)評(píng)公示，整個(gè)項(xiàng)目占地1500畝，總投資30億元，主要建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電裝置、綠色甲醇合成裝置等主要生產(chǎn)線及配套公輔工程，建成后年產(chǎn)50萬噸綠色甲醇，這為制氫用氫新范式做了初步實(shí)踐。

今年5月初，新疆奇臺(tái)智慧能源裝備產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目正式開工。該項(xiàng)目總投資116.4億元，由風(fēng)電裝備、制氫裝備、“液態(tài)陽光”綠氫綠色甲醇等產(chǎn)業(yè)構(gòu)成，具體包括“六大基地、四大中心園區(qū)+‘液態(tài)陽光’綠氫綠色甲醇項(xiàng)目園區(qū)”。

產(chǎn)業(yè)園整體規(guī)劃分三期建設(shè)，一期規(guī)劃實(shí)現(xiàn)園區(qū)年產(chǎn)400套智能風(fēng)電機(jī)組設(shè)備、200套風(fēng)電塔架、300套大標(biāo)方電解水制氫裝備、400套機(jī)艙罩導(dǎo)流罩、400套電氣系統(tǒng)，建成“綠氫綠色甲醇一期5萬噸工程”;二期規(guī)劃建成年產(chǎn)800套風(fēng)電葉片、風(fēng)電設(shè)備研發(fā)中心、全功率檢測(cè)中心、半實(shí)物仿真中心、風(fēng)光電場(chǎng)智能運(yùn)維中心，建成“綠氫綠色甲醇二期10萬噸工程”;三期規(guī)劃建成“綠氫綠色甲醇30萬噸工程”項(xiàng)目，計(jì)劃2024年8月30日前完成首批綠氫綠色甲醇的生產(chǎn)。

二氧化碳加氫反應(yīng)過程簡(jiǎn)單，工藝日趨成熟。反應(yīng)原理以氫氣和二氧化碳為原料反應(yīng)制備甲醇。在這個(gè)過程中，核心是利用綠氫。目前，我國(guó)綠氫制備成本相對(duì)來說仍然較高。但是，制取綠色甲醇的同時(shí)，可以利用風(fēng)光資源制備綠氫，就地消納制取綠色甲醇，將可再生能源綜合循環(huán)利用起來，實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)。

不考慮碳稅情況下，技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)二氧化碳加氫制甲醇成本與煤制甲醇差距快速縮小。在煤價(jià)800元/噸時(shí)，煤制甲醇的成本約為1953元/噸。在此甲醇成本之下，若使用二氧化碳+綠氫制甲醇，對(duì)應(yīng)的氫氣成本需要降至7.01元/kg ，電解水電價(jià)下降至0.07元/度。

目前煤制甲醇過程中，生產(chǎn)一噸甲醇的CO2總排放量為3.85噸，而二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇，不僅不產(chǎn)生工藝排碳，反而會(huì)消耗CO2作為原料，實(shí)現(xiàn)每生產(chǎn)一噸甲醇減排CO2至少1.375噸。若不考慮加工過程的碳排放(能源消耗)，僅工藝端而言，二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇相比煤制甲醇可減少碳排放3.44噸。

按照國(guó)際貨幣基金組織預(yù)測(cè)，每噸二氧化碳定價(jià)應(yīng)在75美元左右，若按此計(jì)算，則二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇相比煤制甲醇所減排的CO2價(jià)值可高達(dá)1677元，那么長(zhǎng)期來看二氧化碳和綠氫結(jié)合制甲醇的優(yōu)勢(shì)將越來越明顯。

甲醇制氫技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用

甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料，在有機(jī)化工行業(yè)中使用量?jī)H次于苯、乙烯以及丙烯，是制造甲胺、甲醛、醋酸等多種有機(jī)化工產(chǎn)品的原料。在近10年來，我國(guó)一直是全球最大的甲醇生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。

甲醇制氫，即以甲醇為原料生產(chǎn)氫氣。與其他的制氫方法相比，甲醇制氫具有以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、制氫原料來源廣泛且價(jià)格低廉，甲醇作為一種常見的化工原料，既可從化石資源中制得，又可從生物質(zhì)中制得;

2、氫元素利用率高，甲醇含氫量高，能量密度高，氫氣的產(chǎn)率高;

3、制氫裝置簡(jiǎn)單，甲醇便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，可以做成組裝式或可移動(dòng)式的甲醇制氫裝置。

從技術(shù)路徑上看，甲醇制氫主要有3種途徑：甲醇水蒸氣重整制氫、甲醇裂解制氫、甲醇部分氧化制氫。近年來，隨著科技的進(jìn)步，甲醇電解制氫和超聲波分解甲醇水溶液制氫等新穎的制氫方法逐漸進(jìn)入人們的視野。

第一種是甲醇水蒸氣重整制氫，是國(guó)外20世紀(jì)80年代興起的一種制氫技術(shù)。甲醇與水蒸氣混合物通過加壓，在催化劑和170~300℃反應(yīng)溫度的條件下實(shí)現(xiàn)裂解轉(zhuǎn)化，生成氫氣和二氧化碳。

甲醇水蒸氣重整制氫技術(shù)具有操作方便、反應(yīng)條件溫和、副產(chǎn)物成分少易分離等優(yōu)點(diǎn)，制氫規(guī)模在10~10000Nm3/h內(nèi)均能實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)能靈活可調(diào)整，因此是技術(shù)較為成熟、應(yīng)用廣泛的制氫方法。

第二種是甲醇裂解制氫，即利用甲醇的直接分解反應(yīng)制備氫氣，該反應(yīng)為合成氣制甲醇的逆反應(yīng)。原料甲醇在緩沖罐中，與脫鹽水按一定比例混合，進(jìn)入換熱器與反應(yīng)產(chǎn)物換熱升溫。升溫后的混合溶液再進(jìn)入汽化過熱器，用高溫導(dǎo)熱油加熱汽化，進(jìn)入列管反應(yīng)器，在催化劑的作用下，進(jìn)行裂解和變換，生成二氧化碳和氫氣。生產(chǎn)的二氧化碳和氫氣混合氣經(jīng)過氣液分離罐去除其中的甲醇/水，然后經(jīng)過變壓吸附提純，得到高純氫氣。

甲醇裂解技術(shù)氫氣產(chǎn)率高、能量利用合理、過程控制簡(jiǎn)單、便于工業(yè)操作。但該工藝產(chǎn)物混合氣中含有的一氧化碳含量較高，后續(xù)分離裝置復(fù)雜，投資較高。

第三種是甲醇部分氧化制氫，這是以空氣為氧源，利用氧氣與甲醇之間的不完全燃燒反應(yīng)來制備氫氣。甲醇部分氧化體系是由甲醇燃燒供熱、水蒸氣重整供氫。體系中所有的能量均來源于甲醇，所有的物質(zhì)均來源于甲醇、水和空氣。甲醇、水和空氣由室溫經(jīng)蒸發(fā)器預(yù)熱到一定的溫度后，進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，得到的產(chǎn)品氣經(jīng)換熱器回收熱量后排放，進(jìn)入變化吸附器去除雜質(zhì)得到高純氫氣。

該制氫工藝的優(yōu)點(diǎn)在于利用氧氣氧化甲醇的放熱反應(yīng)，反應(yīng)速度快，反應(yīng)條件溫和，能量效率高。其缺點(diǎn)在于產(chǎn)品氣中氫的含量不高，且由于通入空氣氧化時(shí)，其中氮?dú)獾暮拷档土嘶旌蠚庵袣錃獾暮?，使其低?0%，若將空氣改為氧氣，則氫氣含量可提升至66%。

第四種是甲醇直接電解制氫，這是一種比較經(jīng)濟(jì)的制氫方法，它的新穎之處在于操作簡(jiǎn)單、成本低和產(chǎn)氫率高。在膜電極兩端通入直流電流，采用電勢(shì)線性掃描進(jìn)行電解。電解之前，將陰極室充滿氬氣作為保護(hù)氣體。蠕動(dòng)泵將電解溶液泵入陽極室電解，然后在陰極通過排水法，收集電解產(chǎn)生的氫氣。

電解甲醇制氫整個(gè)電解過程中僅需要很低的電壓。一方面可以利用甲醇自身電解得到氫，另一方面可以由水電解獲得氫，因此氫的利用率非常高。其缺點(diǎn)是施加在膜電極兩端的電壓難于控制，若電壓過低則影響甲醇的電解;反之電壓過高，反應(yīng)速度加快，則導(dǎo)致收集的氫氣不純凈。

第五種是超聲波分解甲醇水溶液制氫，其原理是利用超聲波的聲控化效應(yīng)，即甲醇水溶液中的微小泡核在超聲波作用下被激活，當(dāng)超聲波達(dá)到一定功率時(shí)，泡核發(fā)生振蕩、生長(zhǎng)、收縮乃至崩潰等一系列動(dòng)力學(xué)過程，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生高達(dá)幾十兆帕至上百兆帕瞬時(shí)壓力和幾千攝氏度的高溫，甲醇水溶液便發(fā)生分解反應(yīng)。

超聲波分解甲醇水溶液制氫技術(shù)避免了傳統(tǒng)甲醇制氫技術(shù)所需的高溫環(huán)境，具有操作靈活、安全可靠，反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，具有較大的發(fā)展前景。但目前，世界各國(guó)對(duì)超聲波分解甲醇水溶液制氫的研究尚處于探索階段。

目前成熟的甲醇制氫工藝中，甲醇部分氧化技術(shù)生成的氫氣含量較低，甲醇裂解技術(shù)產(chǎn)生CO會(huì)導(dǎo)致燃料電池的鉑電極嚴(yán)重中毒，故可行性較高的技術(shù)是甲醇蒸汽重整。將甲醇重整制氫與氫燃料電池2個(gè)環(huán)節(jié)集成的新系統(tǒng)，稱為甲醇重整燃料電池系統(tǒng)。

2018年10月25日，全球首臺(tái)基于甲醇重整氫燃料電池輕型卡車在昆山正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。該燃料電池系統(tǒng)的氫氣供應(yīng)有別于傳統(tǒng)的高壓罐儲(chǔ)氫方式，而是通過甲醇和水的混合液的重整化學(xué)反應(yīng)，獲得氫氣，氫氣再進(jìn)入燃料電池電堆發(fā)電，做到了氫氣的“即產(chǎn)即用”，實(shí)現(xiàn)高效率和低成本。

綜上所述，甲醇由于其能量密度高、易存儲(chǔ)、來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，成為氫能的優(yōu)良載體。目前甲醇水蒸氣重整是甲醇制氫技術(shù)中最具有優(yōu)勢(shì)和技術(shù)最成熟的制氫方法，被認(rèn)為是最有希望利用在氫燃料電池上的制氫技術(shù)之一。甲醇制氫無論在原料、能耗，還是在制氫規(guī)模靈活性以及效率上，都具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，是未來制氫技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。

一體機(jī)成為撬動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展新支點(diǎn)

在場(chǎng)景應(yīng)用方面，站內(nèi)制氫和車載制氫成為用氫新范式。除了在指定的化工園區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的制氫外，基于甲醇制氫技術(shù)產(chǎn)能靈活可調(diào)節(jié)的特點(diǎn)可在加氫站內(nèi)制氫，現(xiàn)制現(xiàn)用，無需氫氣的大量運(yùn)輸和存貯，可降低用氫成本。

對(duì)于一個(gè)每日加氫量為500 kg的加氫站，則配備一套制氫規(guī)模為300 ~500 Nm3/h的裝備即可滿足要求。甲醇制氫加氫一體站可以根據(jù)加氫量的需求，靈活調(diào)整產(chǎn)氫量，真正達(dá)到現(xiàn)制現(xiàn)用的效果。

2023年2月，我國(guó)首個(gè)甲醇制氫——加氫一體站在大連建成投用。這是一個(gè)可以現(xiàn)場(chǎng)制氫的加氫站，采用“撬塊化建站模式”，站內(nèi)的甲醇制氫裝置產(chǎn)氫能力為500 Nm3/h，每天可產(chǎn)出1000公斤高純氫氣，比加氫站傳統(tǒng)用氫方式可降低20%的成本。

在這方面，青島市率先發(fā)力，建成了全國(guó)首座分布式甲醇制氫——加氫一體示范站。該型裝備采用集裝箱撬裝式的模塊化形態(tài)，可快速推進(jìn)分布式加氫站投放和現(xiàn)有加油加氣站的油氣氫合建升級(jí)，且終端用氫成本降低了50%，為氫能產(chǎn)業(yè)鏈中游氫儲(chǔ)運(yùn)和加氫站發(fā)展提供了新思路。

作為全國(guó)首座投入運(yùn)營(yíng)的分布式甲醇制氫——加氫一體示范站，該站80kg/日制氫——加氫一體示范的運(yùn)行，為國(guó)內(nèi)加氫站選擇低成本供氫技術(shù)提供了應(yīng)用示范。示范站由兩個(gè)20尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱柜組成，占地面積不到100平方米，卻可以完成從甲醇重整制備、純化、加注氫氣的全過程?！叭ツ?月開始生產(chǎn)設(shè)備，當(dāng)年10月投入運(yùn)營(yíng)。初步測(cè)算，一年多來，示范站制氫總量約25噸，每制取1公斤氫氣消耗僅1.3度電，遠(yuǎn)低于目前電解水制氫的60度電，實(shí)現(xiàn)高效率、低能耗制氫?！标枤浼瘓F(tuán)總經(jīng)理吳泳表示。

氫作為體積能量密度最低的物質(zhì)，每公斤的運(yùn)輸成本就在25元以上。與之相比，甲醇常溫常壓下即為液態(tài)，儲(chǔ)氫密度高，儲(chǔ)運(yùn)成本極低，甲醇站內(nèi)重整制氫省去了氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，氫氣即產(chǎn)即用，做到用氫不運(yùn)氫，從源頭解決用氫安全難題，降低終端用氫成本。

經(jīng)過一年的運(yùn)營(yíng)，示范站為項(xiàng)目市場(chǎng)化發(fā)展積累了有效數(shù)據(jù)和豐富經(jīng)驗(yàn)，目前青島工廠已具備整站交付年均50套的產(chǎn)能，首套量產(chǎn)型裝備200kg/日制氫——加氫一體站已經(jīng)下線，完成裝機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行。制氫——加氫一體站在用氫安全性、終端成本、場(chǎng)地規(guī)劃等方面比普通加氫站更有優(yōu)勢(shì)，目前主要用于保障各類實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)用高純度供氫、氫能重型道路車輛站內(nèi)供氫、氫能叉車農(nóng)機(jī)等非道路裝備用氫、氫能無人機(jī)和氫能摩托等輕型載具用氫。

在氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)中，甲醇重整制氫、制氫——加氫一體站仍屬于新興研究領(lǐng)域，但正逐步得到政策層面的認(rèn)可與支持。

2021年10月印發(fā)的《“十四五”全國(guó)清潔生產(chǎn)推行方案》，提出大力推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)清潔低碳改造，實(shí)施二氧化碳耦合制甲醇降碳工程。2022年3月印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》，提出構(gòu)建清潔化、低碳化、低成本的多元制氫體系，積極引導(dǎo)合成甲醇行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉(zhuǎn)變。在此期間，山東、廣東、上海、河北等多個(gè)省市接連出臺(tái)“站內(nèi)制氫”配套地方政策、標(biāo)準(zhǔn)。

2022年6月，青島市發(fā)改委將陽氫集團(tuán)申報(bào)的“模塊化甲醇制氫加氫技術(shù)”“10MW甲醇重整制氫熱電聯(lián)供系統(tǒng)”納入青島市節(jié)能低碳重點(diǎn)技術(shù)推廣目錄(第五批)名單。其中，甲醇重整制氫熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成了甲醇重整制氫、燃料電池發(fā)電、余熱回收、電力變換等裝置，實(shí)現(xiàn)發(fā)電的同時(shí)對(duì)外提供熱力輸出，綜合效率可以達(dá)到75%以上。

2022年10月，山東省能源局發(fā)布的《山東省能源領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)備目錄(2022年度)》名單內(nèi)，明確將陽氫集團(tuán)“模塊化甲醇制氫加氫系統(tǒng)(平臺(tái))”列入其中。

“模塊化甲醇站內(nèi)制氫加氫系統(tǒng)”比化工廠裝備小型化的甲醇站內(nèi)制氫技術(shù)路線綜合能耗降低20%以上，將甲醇重整制氫、氫氣純化、氫氣加注模塊化集成，大幅縮短加氫站建設(shè)周期至3個(gè)月內(nèi)，占地面積相比傳統(tǒng)加氫站減少80%以上，終端用氫成本不到40元/kg。吳泳表示。

對(duì)比光伏、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，氫能產(chǎn)業(yè)鏈條更長(zhǎng)，技術(shù)要求更高，受制于氫氣來源、用氫安全、終端成本等瓶頸，目前氫能應(yīng)用更多局限于公交、重卡等商用交通場(chǎng)景，商業(yè)模式單一，不利于氫能產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展?！凹状贾茪洹託湟惑w站”的量產(chǎn)下線為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展打開新思路，將推動(dòng)氫能在交通、儲(chǔ)能、發(fā)電、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的多元化、規(guī)?；?、市場(chǎng)化應(yīng)用。

車載制氫是在燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上，配備制氫供氫系統(tǒng)。汽車在行駛過程中，將高能量密度液體燃料轉(zhuǎn)化成氫氣，隨后氫作為燃料電池的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)行。在目前現(xiàn)有的液體燃料中，甲醇作為車載制氫的原料，具有以下優(yōu)勢(shì)：反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力低;H與C的摩爾比高;產(chǎn)物氫氣流中CO含量低;無NOx、SOx等排放物;無碳黑顆粒生成;對(duì)現(xiàn)有燃料添加站的改變小。

在目前技術(shù)條件下，一個(gè)載重49噸的車只能儲(chǔ)運(yùn)300公斤的氫。不考慮制氫環(huán)節(jié)和用氫環(huán)節(jié)，運(yùn)氫、儲(chǔ)氫近3年內(nèi)尚看不出成本能降到商業(yè)化應(yīng)用的階段，所以通過氫先轉(zhuǎn)化為甲醇，然后再由甲醇制氫的路徑或許更為現(xiàn)實(shí)。

甲醇燃燒增程在商用車、船舶驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域不僅能降低成本而且也是實(shí)現(xiàn)碳中和的一條重要路徑。相信3年之內(nèi)將會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

來源：開來資本

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