2022年氫能技術(shù)：氫能發(fā)展尚未引起能源行業(yè)高度關(guān)注

  中國報告大廳網(wǎng)訊，氫能作為打破現(xiàn)有能源領(lǐng)域行業(yè)板塊壁壘，2022年技術(shù)創(chuàng)新體系中包含對氫能技術(shù)的提升要求。當(dāng)下，多省發(fā)布氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，市場進(jìn)一步加速氫能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。以下對2022年氫能技術(shù)分析。

  近10年來我國氫氣產(chǎn)量保持連續(xù)增長，已成為世界第一產(chǎn)氫大國。2020年9月，“雙碳”目標(biāo)的提出帶動氫產(chǎn)量快速提升，2021年我國氫能產(chǎn)量達(dá)3,300萬噸，同比增長32%。與此同時，以燃料電池為代表的下游需求強(qiáng)勢增長，帶動氫能市場規(guī)?？焖贁U(kuò)張。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2020年中國氫能行業(yè)市場規(guī)模為3,000億元，預(yù)計至2025和2035年，氫能行業(yè)產(chǎn)值將分別達(dá)1萬億和5萬億規(guī)模。

  氫并不是一種新生事物，早在氫能發(fā)展尚未引起能源行業(yè)高度關(guān)注之前，氫已經(jīng)作為一種必不可少的元素應(yīng)用于化工合成、航天燃料等。近年來，能源發(fā)展形勢發(fā)生深刻變化，氫能在各行業(yè)的應(yīng)用逐漸引起高度重視?，F(xiàn)從電解水制氫技術(shù)、生物質(zhì)能制氫技術(shù)和太陽能制氫技術(shù)三大技術(shù)來分析2022年氫能技術(shù)。

  1)電解水制氫技術(shù)

  目前主流的制氫方式是煤氣化制氫、天然氣制氫。從成本角度看，煤氣化制氫成本最低，已存在利潤空間，電解水制氫僅占4%，制約電解水制氫技術(shù)發(fā)展的主要因素是成本過高、收益為負(fù);從綠色環(huán)保角度看，電解水制氫低碳、可持續(xù)，相較于目前主流制氫技術(shù)，是可持續(xù)和低污染的，是理論上最理想的制氫技術(shù)，符合可持續(xù)發(fā)展的國家政策。未來制氫技術(shù)的發(fā)展主要受技術(shù)水平、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益等因素影響。國際能源署發(fā)布最新報告顯示，預(yù)計到2030年，可再生能源制取氫氣成本可能下降30%?？稍偕C合能源利用發(fā)展迅速，制氫方式也不斷增加，但未來制取氫氣的方式仍然為電解水制氫技術(shù)，其發(fā)展前景廣闊，到2050年，可再生能源發(fā)電電解水將成為主流制氫技術(shù)。

  2)生物質(zhì)能制氫技術(shù)

  生物制氫原料來源廣且沒有污染，反應(yīng)環(huán)境是常溫常壓，生產(chǎn)費(fèi)用低，完全顛覆了傳統(tǒng)的能源的生產(chǎn)過程。作為一種環(huán)境友好型可再生能源，如果能夠利用生物質(zhì)能實(shí)現(xiàn)制氫的工業(yè)化，不僅對能源的優(yōu)化利用有積極作用，而且可以減少環(huán)境污染。生物制氫技術(shù)是一種高效產(chǎn)氫的生物工程技術(shù)，整個過程將存儲在自然界有機(jī)物中的能量釋放出來，通過細(xì)菌的作用產(chǎn)生氫氣。生物制氫的途徑主要有光解水、光發(fā)酵、暗發(fā)酵產(chǎn)氫和光暗耦合發(fā)酵等。生物制氫優(yōu)點(diǎn)眾多，比傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法更加節(jié)能，可再生和低消耗，是未來規(guī)模化產(chǎn)氫的重要途徑。

  3)太陽能制氫技術(shù)

  最近，在眾多的可再生能源制氫的技術(shù)中，研究人員正在重點(diǎn)開發(fā)太陽能制氫這項新技術(shù)。目前太陽能制氫技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主要途徑有光化學(xué)制氫、光催化法制氫、人工光合作用制氫等。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)熱化學(xué)制氫技術(shù)在光照條件下可以利用光催化劑降低對溫度的要求，提出了一種熱化學(xué)循環(huán)制氫方法。光催化法制氫是在光照催化劑的作用下，使水分解制的氫氣。光催化分解水制氫技術(shù)目前研究工作主要是從改進(jìn)催化劑性能來提高產(chǎn)氫效率。太陽能制氫技術(shù)還在初步的研究階段，隨著資金大量的投入，對技術(shù)的開發(fā)和進(jìn)步必將越來越快，光催化劑制氫技術(shù)能進(jìn)一步完善、生物制氫的效率進(jìn)一步提高的希望也會更大，前景十分廣闊。

  氫能目前應(yīng)用場景相對單一，2022年各地將結(jié)合自身資源與技術(shù)發(fā)展氫能。當(dāng)下，氫能產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐力度仍需提升，未來氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶來人才缺口的不斷擴(kuò)大，缺乏專業(yè)的創(chuàng)新性研發(fā)人員。

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