“雖然煤化工制氫成本低，但要消耗能源獲得，從全生命周期來(lái)考量，煤制氫屬于‘黑氫’，制氫過(guò)程產(chǎn)生的CO通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為CO2，碳排放較高。”清華大學(xué)山西清潔能源研究院常務(wù)副院長(zhǎng)張建勝介紹說(shuō)，通過(guò)可再生能源制的氫屬于“綠氫”，而煤化工企業(yè)副產(chǎn)的氫氣是介于二者之間的“灰氫”。

在2019中國(guó)國(guó)際煤化工發(fā)展論壇同期舉行的煤制氫及氫能產(chǎn)業(yè)座談會(huì)上，業(yè)內(nèi)專家學(xué)者和企業(yè)代表圍繞煤制氫及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展交流探討、獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。他們認(rèn)為，氫能是煤炭清潔利用的有效途徑，在氫能快速發(fā)展的熱潮中，雖然煤制氫成本較低，但也面臨碳排放高、國(guó)家壓減煤炭消費(fèi)量等瓶頸，煤制氫要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，消除核心技術(shù)壁壘，拓展用途完善產(chǎn)業(yè)鏈。

氫能熱潮勢(shì)不可擋

氫能具有能量密度大、燃燒熱值高等優(yōu)點(diǎn)，燃燒同等質(zhì)量的氫產(chǎn)生的熱量約為汽油的3倍、乙醇的3.9倍、焦炭的4.5倍,并且過(guò)程零污染、零碳排，是目前最干凈的能源，被譽(yù)為21世紀(jì)“終極能源”，應(yīng)用前景十分廣闊。

近年來(lái)，氫能產(chǎn)業(yè)在中國(guó)引發(fā)一輪熱潮，各地幾乎都有發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃，大型國(guó)企及民企紛紛搶灘布局。9月16日，東華能源等與茂名簽署烷烴資源綜合利用項(xiàng)目投資協(xié)議，將打造以丙烷脫氫為龍頭的世界級(jí)綠色化工和氫能源產(chǎn)業(yè)園;9月12日，延長(zhǎng)石油與南京大學(xué)、昆山高新區(qū)共同組建江蘇延長(zhǎng)桑萊特新能源科技有限公司，以此為主體共建面向長(zhǎng)三角氫走廊、輻射全國(guó)的氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心;7月27日，浙江嘉興港區(qū)管委會(huì)與浙江清華長(zhǎng)三角研究院、空氣化工產(chǎn)品(中國(guó))公司簽署框架協(xié)議，成立長(zhǎng)三角氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，合作共建氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，啟動(dòng)編制氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，規(guī)劃建設(shè)一批氫能加氣站。

今年國(guó)內(nèi)17個(gè)省份的22個(gè)城市及地區(qū)也發(fā)布了與氫能相關(guān)的地方政策，各地政府陸續(xù)出臺(tái)的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃更是雄心勃勃。比如，上海市公布了《長(zhǎng)三角氫走廊建設(shè)發(fā)展規(guī)劃》，分三個(gè)階段將長(zhǎng)三角氫走廊打造成為國(guó)際先進(jìn)水平的加氫基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò);《河北省推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施意見(jiàn)》提出，要率先將河北省打造成全國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高地;《成都市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2019～2023年)》明確提出，2023年成都市氫能產(chǎn)業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入力爭(zhēng)超過(guò)500億元，打造成為全國(guó)知名的氫能產(chǎn)業(yè)高端裝備制造基地。

核心技術(shù)尚未突破

氫能發(fā)展熱潮涌動(dòng)，那么這么多的氫氣從哪兒來(lái)呢?煤氣化、天然氣、水電解等都可制氫，其中煤制氫最經(jīng)濟(jì)。尤其是合成氨、焦化企業(yè)副產(chǎn)的氫氣成本最低，僅0.5~0.8元/立方米，是目前制氫來(lái)源最廣泛的技術(shù)路線，一些大型煉油企業(yè)也使用煤制氫作為氫來(lái)源的補(bǔ)充。

“雖然煤化工制氫成本低，但要消耗能源獲得，從全生命周期來(lái)考量，煤制氫屬于‘黑氫’，制氫過(guò)程產(chǎn)生的CO通過(guò)變換轉(zhuǎn)化為CO2，碳排放較高。”清華大學(xué)山西清潔能源研究院常務(wù)副院長(zhǎng)張建勝介紹說(shuō)，通過(guò)可再生能源制的氫屬于“綠氫”，而煤化工企業(yè)副產(chǎn)的氫氣是介于二者之間的“灰氫”。

中國(guó)化學(xué)工程集團(tuán)有限公司總工程師賈美平、空氣化工產(chǎn)品(北京)投資有限公司氣化工藝技術(shù)總監(jiān)屈強(qiáng)等認(rèn)為，制氫環(huán)節(jié)問(wèn)題不大，但氫的儲(chǔ)存、運(yùn)輸、應(yīng)用等成本較高，尚沒(méi)有好的辦法。比如金屬儲(chǔ)氫規(guī)模有限，液氫運(yùn)輸和管道輸送氫氣需要終端儲(chǔ)存設(shè)施，這些還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，均需要技術(shù)突破。

中國(guó)科學(xué)院大連化物所研究員周利進(jìn)一步分析說(shuō)，我國(guó)的氫能應(yīng)用技術(shù)還沒(méi)有完全成熟，比如氫燃料電池膜、催化劑以及循環(huán)泵、空壓機(jī)、電墩等核心設(shè)備尚未突破，完全依賴進(jìn)口，價(jià)格十分昂貴。

氫能產(chǎn)業(yè)盡管存在如此多問(wèn)題，但國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)和大量資本已開(kāi)始盲目涌入，目前涉及氫能領(lǐng)域的注冊(cè)企業(yè)達(dá)3400多家，一些涉氫的上市公司股價(jià)經(jīng)歷“過(guò)山車”。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這是一些企業(yè)為獲取國(guó)家補(bǔ)貼盲目發(fā)展氫能的不正?，F(xiàn)象。

對(duì)此，賈美平、周利以及航天長(zhǎng)征化學(xué)工程股份有限公司副總經(jīng)理朱玉營(yíng)、華東理工大學(xué)教授王輔臣等認(rèn)為，這是過(guò)度炒作氫能的結(jié)果，僅靠國(guó)家補(bǔ)貼的氫能項(xiàng)目是沒(méi)有前途的。我國(guó)涉及氫能的企業(yè)多而散，核心技術(shù)缺失，創(chuàng)新能力不足，他們呼吁要冷靜發(fā)展氫能，建議企業(yè)和科研單位聯(lián)手創(chuàng)新攻關(guān)，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，消除技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和裝備國(guó)產(chǎn)化，通過(guò)各環(huán)節(jié)分別突破，確保全產(chǎn)業(yè)鏈有序發(fā)展。

拓展用途完善產(chǎn)業(yè)鏈

“我國(guó)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈還未形成，規(guī)模化利用路途還十分遙遠(yuǎn)。”中石化洛陽(yáng)工程公司高級(jí)工程師梁龍虎認(rèn)為，國(guó)家應(yīng)從政策層面做好頂層設(shè)計(jì)，建議氫能示范項(xiàng)目通過(guò)企業(yè)招標(biāo)、國(guó)家投資，將補(bǔ)貼變?yōu)榧夹g(shù)前期投入，實(shí)現(xiàn)成果共享，加快技術(shù)應(yīng)用形成全產(chǎn)業(yè)鏈。

據(jù)悉，煤制氫的純度僅99.5%，而氫燃料電池要求99.999%(即5個(gè)9)以上。張建勝建議拓展氫氣用途，生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值，如發(fā)展純度為99.999999%(即8個(gè)9)的高純氫，既可加工芯片的原料電子級(jí)多晶硅，也可做燃料電池。據(jù)透露，他們研發(fā)的5000立方米/時(shí)高純氫技術(shù)示范裝置即將運(yùn)行，氫氣純度將達(dá)99.99999%。

晉煤集團(tuán)煤化工研究院高工原米貞認(rèn)為，在發(fā)展氫能汽車和氫燃料電池的同時(shí)，天然氣或工業(yè)尾氣摻氫作為燃料或用于發(fā)電，也應(yīng)成為氫能的利用方向。

近年來(lái)，業(yè)內(nèi)企業(yè)紛紛進(jìn)軍氫能利用產(chǎn)業(yè)。2018年初，兗礦集團(tuán)開(kāi)始實(shí)施氫能源產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)，將氫能納入企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，制定計(jì)劃探索氫能源的提純、存儲(chǔ)和運(yùn)輸技術(shù)，規(guī)劃氫能源使用示范區(qū)。今年1月和3月，兗礦集團(tuán)分別與法液空公司、日本東芝能源公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，布局氫能供應(yīng)及分布式熱電聯(lián)供產(chǎn)業(yè)。該集團(tuán)還與中國(guó)石油大學(xué)(華東)共同建設(shè)石油大學(xué)—兗礦新能源學(xué)院，依托下屬企業(yè)兗礦國(guó)宏化工有限公司的現(xiàn)有條件，規(guī)劃建設(shè)兗礦新能源研發(fā)創(chuàng)新中心，著手實(shí)施氫氣制備、純化、儲(chǔ)運(yùn)、加注及燃料電池等研發(fā)示范項(xiàng)目。目前，制氫純化、加氫站已開(kāi)工建設(shè)，將在3年內(nèi)建成氫氣制備、儲(chǔ)運(yùn)及應(yīng)用的智能化氫能示范工程。