目前主要的制氢方式包括哪些？

有关制氢方式的问题，在报告《毕马威-能源行业：一文读懂氢能产业》中可以找到答案，具体以原报告内容为准，下面的内容也出自该报告。

1.化石燃料制氢

化石燃料制氢是传统的制氢方法，也是目前国际及我国的主流制氢方式。该方式由于离不 开对化石燃料的依赖，仍会排出二氧化碳等温室气体，因此所制氢气不属于清洁氢能范畴。 化石能源制氢主要包括煤制氢、天然气制氢、石油制氢、甲醇制氢等，其中煤和天然气制 氢是化石能源制氢的主要方式。

煤制氢

煤炭目前仍是我国的主要能源之一， 也是我国制氢的主要原料。虽然煤焦化副产的 焦炉气也可用于制氢，但煤气化制氢目前在国内氢气生产中占据主导地位。煤气化 制氢技术的工艺过程一般包括煤气化、煤气净化、CO变换以及氢气提纯等主要生产 环节。煤制氢经过多年的发展，技术成熟，被广泛应用于煤化工、石化、钢铁等领 域。特别是化工和化肥行业一直在使用这项技术生产氨。但煤制氢工艺的二氧化碳 排放量约是天然气制氢的4倍，需结合碳捕集与封存(CCS)技术才能实现减排。据IEA 数据，在煤制氢生产中加入CCS预计将使资本支出和燃料成本分别增加5%和 130%10。中国煤炭资源相对丰富、成本较低，配备CCS的煤制氢工艺可以是向清洁 制氢中的一个合理过渡。

天然气制氢

天然气制氢是目前全球氢气的主要来源，在北美和中东等地区被广泛使用。与煤制 氢装置相比，用天然气制氢产量高，排放的温室气体少，是化石原料制氢路线中较 为理想的制氢方式。工业上由天然气制氢的技术主要有蒸汽转化法、部分氧化法以 及天然气催化裂解制氢。然而，我国国内目前天然气约40%依赖进口。国内主流的 工业制氢方式仍然是煤制氢，天然气制氢之路仍然需要契机。降本和技术突破也是 天然气制氢的两大关卡。

2.工业副产制氢

工业副产制氢是指将富含氢气的工业尾气作为原料，主要采用变压吸附法（PSA法），回 收提纯制氢。目前主要尾气来源有氯碱工业副产气、焦炉煤气、轻烃裂解副产气。与其他 制氢方式相比，工业副产品制氢的最大优势在于几乎无需额外的资本投入和化石原料投入， 所获氢气在成本和减排方面有显著优势。由于其丰富的潜在供应量，被广泛认为是燃料电 池发展现阶段可行的供氢解决方案。

3.电解水制氢

电解水制氢是在直流电下将水分子分解为氢气和氧气，分别在阴、阳极析出，所产生的氢 气纯度高（>99%）。该技术是目前最有发展潜力的绿色氢能生产方式，特别是利用可再生 能源进行电解水制氢是目前众多氢气来源方案中碳排放最低的工艺，与全球低碳减排的能 源发展趋势最为一致。

目前电解水制氢主要有3种技术路线：碱性电解（AWE）、质子交换膜（PEM）电解和固体 氧化物（SOEC）电解。其中碱性电解水制氢技术相对最为成熟、成本最低，更具经济性， 已被大规模应用。PEM电解水制氢技术已实现小规模应用，且适应可再能源发电的波动性， 效率较高，发展前景好。固体氧化物电解水制氢目前以技术研究为主，尚未实现商业化。

PEM电解装置的双极板需使用镀金或镀铂的钛材料，电堆核心也要使用稀有金属。考虑到 阳极侧容易氧化，为增强耐用性，还要使用铱这种地球上最稀有的金属，目前全球的年产 能仅7吨左右。阴极侧也需要使用稀有金属铂。稀有金属占PEM电解系统整体成本的近10%， 其高成本和供应链的局限性成为了目前推广PEM电解技术的主要瓶颈。为避免关键材料供 应短缺和降低成本，PEM电解技术的发展也将努力减少稀有材料的使用，并用价格低廉的 常见材料来替代稀有金属。