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2026-05-17
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当前报纸名称:中国石化报

中国石化报

日期:05-07
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版面:第5版:中国石化报05版       上一篇    下一篇

    绿氢:

    以电解水制氢技术为主

    目前电解水制氢技术主要包括:碱性电解水(ALK)、质子交换膜电解水(PEM)、固体氧化物电解水(SOEC)、阴离子交换膜电解水(AEM)。

    ALK技术是我国现阶段主流的电解水制氢技术,碱性电解槽综合竞争力已超越国外产品。在技术层面,以“实用化+规模化”构建优势,单槽产氢量普遍达到1000~2000标准立方米/时(Nm3/h),最大单槽产氢量达到5000Nm3/h,远超国外的500~1000Nm3/h;经济性上,我国产品已形成绝对优势,初始投资仅600~1200元/千瓦(约100~200美元/千瓦),远低于国外的400~800美元/千瓦。

    PEM技术高效、响应快速、氢气纯度高,是当前电解水制氢的理想选择,但成本高于ALK技术。

    SOEC技术电能转化效率可接近100%,引入二氧化碳还能生产合成气,为合成燃料生产提供新途径。但该技术面临高温下材料稳定性和系统热管理难度大等问题,目前仍处于技术验证和系统测试阶段。

    AEM技术采用镍、钴、铁等非贵金属材料作为电极和催化剂,成本大幅降低,且产氢纯度高、系统响应速度快,适合与波动性较大的可再生能源发电结合,有广阔的应用前景。目前,AEM技术正处于千瓦级的开发阶段,要实现大规模商业化应用,仍需在材料、结构等方面持续创新。

    此外,新型制氢技术正在迅速发展。核能制氢(又称碘硫循环制氢)是以二氧化硫、水和碘为原料在本生反应下生成氢气,适于大规模制氢,但目前处于实验阶段;中科院光学所研发的多面体钛酸锶聚光催化制氢技术,据测算规模化制氢成本可达12元/千克。

    绿色甲醇:

    工业化生产路径各有侧重

    绿色甲醇主要工业化生产路径包括:绿氢和二氧化碳直接制甲醇、绿氢与二氧化碳间接制甲醇、生物质气化耦合绿氢制甲醇。

    绿氢与二氧化碳直接制甲醇是现阶段产业化最成熟的主流路线,已初步实现商业化,中科院大连化物所的“液态阳光”技术就是基于该路线。

    绿氢与二氧化碳间接制甲醇采用逆水煤气变换(RWGS)反应+合成气加氢工艺,技术成熟,催化剂稳定性高,但工艺流程较复杂。

    生物质气化耦合绿氢制甲醇的核心在于生物质气化过程,可实现碳循环利用,但受限于生物质原料的稳定性和规模化供应,在欧盟低碳燃料标准的推动下,被视为符合可持续发展目标的潜力方向。

    SAF:

    多技术路线并行

    美国材料与试验协会(ASTM)标准认定的SAF生产技术路线有11条,航空业普遍认为有较大发展前景的路线包括:油脂加氢工艺(HEFA)、生物质气化—费托合成工艺(G+FT)、醇制喷气燃料(AtJ)、二氧化碳加氢工艺(PtL)。

    目前大部分SAF生产采用HEFA工艺,采用G+FT路线的项目大多处于示范和中试阶段。由于原料可获得性问题,我国AtJ技术研究较少。此外,PtL工艺减碳能力强、无原材料供应制约,是当前全球SAF研究重点方向。

    SAF发展有助于全球航空业实现减排目标,但现阶段成本挑战比较严峻,全球范围内SAF成本是化石基航煤的2~7倍。