2022中國(guó)制氫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)展望

• 2021年12月21日 HuangJiang來(lái)源：新浪 1405 93
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工程科學(xué)團(tuán)隊(duì)提出一種使用 3D 打印技術(shù)制備整體式催化劑，通過調(diào)控載體組成與煅燒溫度，改進(jìn)催化劑空間結(jié)構(gòu)等策略，開發(fā)出一種新型兼具高機(jī)械強(qiáng)度和高催化活性的 3D 打印催化劑制備方法。

中科院研發(fā)3D打印車載甲醇重整制氫技術(shù)

近日，中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院工程科學(xué)團(tuán)隊(duì)在 3D 打印技術(shù)制備車載甲醇重整制氫催化劑研究中取得進(jìn)展。車載甲醇重整制氫可在不使用氫氣作為直接原料的情況下為燃料電池汽車供氫，為降低其燃料儲(chǔ)存成本和運(yùn)輸成本提供了有效路徑。

工程科學(xué)團(tuán)隊(duì)提出一種使用 3D 打印技術(shù)制備整體式催化劑，通過調(diào)控載體組成與煅燒溫度，改進(jìn)催化劑空間結(jié)構(gòu)等策略，開發(fā)出一種新型兼具高機(jī)械強(qiáng)度和高催化活性的 3D 打印催化劑制備方法。

2022制氫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)展望

研究以光固化 3D 打印技術(shù)制備催化劑載體，結(jié)合低場(chǎng)核磁共振空間測(cè)試金屬離子分布，分析了 3D 打印氧化鋁多孔載體中機(jī)械強(qiáng)度、孔隙率與煅燒溫度組成的關(guān)系，揭示了多孔載體中金屬離子的擴(kuò)散效應(yīng)，同時(shí)開發(fā)了核磁成像定量測(cè)試金屬離子分布技術(shù)。

通過干燥結(jié)晶煅燒方法，成功在高機(jī)械強(qiáng)度氧化鋁多孔載體上合成了銅鋅片層結(jié)構(gòu)活性組分層。通過改進(jìn)氧化鋁載體空間結(jié)構(gòu)，從而提高傳熱與傳質(zhì)效率降低床層壓降，進(jìn)而提高甲醇重整反應(yīng)催化效果。經(jīng)過對(duì)反應(yīng)參數(shù)的優(yōu)化，單位質(zhì)量催化劑氫氣的時(shí)空產(chǎn)率達(dá)到 536 mol / kgcat / h，超過目前報(bào)道的大部分同類型催化劑。同時(shí)，催化劑機(jī)械強(qiáng)度高，徑向壓潰強(qiáng)度達(dá) 152.4 N / mm，是目前傳統(tǒng)顆粒催化劑的 4 倍，可適應(yīng)車載加速顛簸等情況。

據(jù)介紹，研究有助于推動(dòng)甲醇重整制氫技術(shù)在車載燃料電池等領(lǐng)域的發(fā)展，并為新型整體式催化劑的開發(fā)提供了新思路。

根據(jù)中研普華出版的《2021-2025年中國(guó)制氫行業(yè)市場(chǎng)前瞻分析與未來(lái)投資戰(zhàn)略報(bào)告》顯示：

氫能具有能量密度大、熱值高、儲(chǔ)量豐富、來(lái)源廣泛、轉(zhuǎn)化效率高等特點(diǎn),是清潔的二次能源,可以作為高效的儲(chǔ)能載體,是可再生能源實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？缂竟?jié)儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)挠行Ы鉀Q方案,被專家學(xué)者認(rèn)為是最具有應(yīng)用前景的能源之一。

綠色氫能是指可再生能源轉(zhuǎn)化的電力電解水所制備的氫氣,因其從生產(chǎn)到消費(fèi)全過程碳排放量幾乎為零而被稱為“綠氫”。利用富足的可再生能源電解制氫,運(yùn)用儲(chǔ)存和運(yùn)輸技術(shù),將氫輸送到能源消費(fèi)中心多元化利用,可以有效解決風(fēng)電、光伏、水電等可再生能源不穩(wěn)定以及長(zhǎng)距離輸送的難題。

目前,全球每年生產(chǎn)氫氣約為1.17億t,其中副產(chǎn)氫氣0.48億t,專門制氫約為0.69億t。全球約98%的純氫是通過碳密集型方法,使用天然氣或煤為原料生產(chǎn)的灰色氫能,其余2%的氫能則通過電解方式生產(chǎn)的綠色氫能。中國(guó)每年約生產(chǎn)2500萬(wàn)t氫,其中灰氫約占96%以上。

目前制氫原料仍以化石燃料為主,存在制氫成本高、碳排放污染等問題,而氫能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提是清潔無(wú)污染,制氫原料應(yīng)從化石燃料向可再生能源(風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等)方向逐漸轉(zhuǎn)變。為引導(dǎo)氫能產(chǎn)業(yè)綠色健康發(fā)展,多地結(jié)合多能互補(bǔ)示范基地建設(shè)開展可再生能源制氫示范項(xiàng)目,不僅提高了風(fēng)光等新能源的消納能力,體現(xiàn)綜合能源項(xiàng)目的示范效果,還豐富了氫能的來(lái)源。

目前,全球已有多個(gè)國(guó)家將氫能納入國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略,并從國(guó)家層面制定了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。最早將氫能及燃料電池作為能源戰(zhàn)略的國(guó)家是美國(guó),截止2020年6月,氫燃料電池叉車超過3萬(wàn)輛,乘用車達(dá)到8413輛。

中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃

深圳市發(fā)布《深圳市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2025年)》，到2025年形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)體系，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到500億元。上海市經(jīng)信委副主任劉平也在2021氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展論壇上透露，目前上海正在加強(qiáng)頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，發(fā)布上海市燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施計(jì)劃，形成產(chǎn)出規(guī)模近千億元，推廣氫燃料電池汽車1萬(wàn)輛。

我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入快車道，30個(gè)省份、158個(gè)城市在其“十四五”規(guī)劃中提及氫能發(fā)展，有57個(gè)城市出臺(tái)了地方氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃，根據(jù)各省規(guī)劃目標(biāo)，到2025年全國(guó)將建成加氫站1002座，推廣氫燃料車5.5萬(wàn)輛。

相較于純電動(dòng)汽車，燃料電池汽車的能量比較高，而且加氫時(shí)間、駕駛的舒適型可與燃油車媲美。而多年來(lái)，日本和韓國(guó)的汽車制造商一直在開發(fā)和推動(dòng)氫燃料電池汽車，且走在前列。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，長(zhǎng)城汽車、上汽、吉利、廣汽等在這一領(lǐng)域也有所布局。

想知道中國(guó)制氫行業(yè)詳情，可點(diǎn)擊中研普華《2021-2025年中國(guó)制氫行業(yè)市場(chǎng)前瞻分析與未來(lái)投資戰(zhàn)略報(bào)告》。報(bào)告對(duì)行業(yè)相關(guān)各種因素進(jìn)行具體調(diào)查、研究、分析，洞察行業(yè)今后的發(fā)展方向、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局的演變趨勢(shì)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)規(guī)模、潛在問題與行業(yè)發(fā)展的癥結(jié)所在，評(píng)估行業(yè)投資價(jià)值、效果效益程度，提出建設(shè)性意見建議，為行業(yè)投資決策者和企業(yè)經(jīng)營(yíng)者提供參考依據(jù)。

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