燃料電池用氫氣的制備工藝探討

聶家波，鄧建悅

（1.天津新氫能源股份有限公司，天津 300450；2.天津渤化永利化工股份有限公司，天津 300450）

近年來，地球環境持續惡化，全球氣候變暖加劇。2019年全球的二氧化碳排放量達341.7億t左右，全球的平均氣溫在14.8℃左右，比工業革命前高出1.1℃，已接近《巴黎協定》的危險線。為給地球“降溫”，各國均制定了碳中和目標，我國也力爭在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和。

氫能的儲量豐富，能量密度高，能量轉化效率高，轉化過程中只產生水，不產生溫室氣體，是一種清潔的二次能源，可以應用于氫燃料電池車、發電、化工、冶金等行業。在氫燃料電池車的發展中，氫氣的來源是整個產業發展的首要問題。目前制氫方法有多種，包括化石資源制氫（煤制氫、天然氣制氫、石油制氫等）和可再生資源制氫（水制氫、生物質制氫、太陽能制氫、風能制氫等）等。化石資源制氫是具有經濟性、生產可實現規模化、占主導地位的制氫方式；工業副產品制氫幾乎無額外的資本投入和化石原料投入，所獲氫氣在成本和減排等方面有顯著優勢；電解水制氫消耗電能，只產生氫氣和氧氣，不產生溫室氣體，是未來最有前景的制氫方式。在實現碳達峰、碳中和目標的前提下，利用現有資源和副產品，研究開發出切實可行的制氫技術，為氫燃料電池提供充足的燃料來源，具有重要意義。

1 化石原料制氫

全球氫氣中約92%來自煤和天然氣，約7%來自工業副產氣，1%來自電解水。煤制氫、天然氣制氫技術的大規模應用，是基于石油替代和經濟方面的原因。……