2018年我國的氫氣產(chǎn)量約為2100萬噸，其中煤制氫占比62%，天然氣制氫占19%，而電解水制氫僅占1%——這是記者在日前舉辦的定州氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上獲得的一組數(shù)據(jù)，可以看出，目前我國氫氣制備仍以化石原料為主，電解水制氫所占比例極低。但記者在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，與會專家普遍看好電解水制氫，并將其視為未來發(fā)展的主要方向之一。原因何在？
“根本原因在于現(xiàn)有的成熟制氫技術(shù)會造成大量的碳排放。”中國三峽集團科學(xué)技術(shù)研究院氫能組負(fù)責(zé)人謝寧寧表示：“現(xiàn)有制氫方式包括化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制氫等，但化石燃料制氫過程中會產(chǎn)生大量二氧化碳及少量二氧化硫，會對環(huán)境造成很大污染。”
中國船舶集團有限公司第七一八研究所制氫工程部副總工薛賀來也表示：“對氯堿行業(yè)的氣體進行提純得到的副產(chǎn)氫，雖對廢氣進行了有效利用，但制取出的氫氣有雜質(zhì)，如直接用于氫燃料電池將對其壽命有一定傷害。電解水制氫相較于其他制氫方法，產(chǎn)氣量雖然較小，但氣體純度相對較高，并且可以隨開隨停，具有優(yōu)秀的調(diào)節(jié)功能?！?
據(jù)悉，電力成本高是電解水制氫目前面臨的最關(guān)鍵問題。對此，謝寧寧直言：“電解水制氫未來在降成本還有規(guī)?；奶嵘矫妫枰c可再生能源結(jié)合。因為隨著可再生能源尤其是太陽能和風(fēng)能成本的走低，可再生能源電解水制氫的成本有望大幅下降?！?
薛賀來也表示：“電解槽非常適合氫氣的集中式生產(chǎn)，同時電解水制氫尤其適合與光伏、風(fēng)能等可再生能源聯(lián)合使用，當(dāng)電價低于每千瓦時0.3元時，零碳排放的可再生能源制氫將與煤制氫成本相當(dāng)?！?
據(jù)中國投資協(xié)會能源投資專委會專家主席石定寰介紹：“由于持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和進步，我國可再生能源產(chǎn)業(yè)近年來得到大力發(fā)展，太陽能、風(fēng)電都已實現(xiàn)平價上網(wǎng)，比脫硫煤電的價格還低?！睋Q言之，未來隨著可再生能源電價的持續(xù)下降，用其電解水制氫的經(jīng)濟性問題將迎刃而解。
另據(jù)了解，除了經(jīng)濟性，當(dāng)前電解水制氫在設(shè)備技術(shù)方面也面臨調(diào)整。
據(jù)與會專家介紹，目前電解水制氫技術(shù)主要有堿性電解水、質(zhì)子交換膜(PEM)電解水和固體氧化物電解水三類。其中，堿性電解水技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)氫，商業(yè)化較為成熟；PEM電解水處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，而固體氧化物電解水還處在實驗室開發(fā)階段。
“PEM制出的氫氣純度很高，可以直接用于燃料電池，并能滿足不同用戶需求?！毖R來指出，“同時PEM制氫設(shè)備具有靈活性和反應(yīng)性好等優(yōu)點，能在短時間內(nèi)按高于額定負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)運行，能夠適應(yīng)波動性變化，因此更適合與可再生能源發(fā)電配合?！?
但值得關(guān)注的是，PEM水電解設(shè)備成本很高?！斑@里面的關(guān)鍵技術(shù)是膜電極的組件，需要使用貴金屬催化劑，國內(nèi)電解堆大多使用的是進口的質(zhì)子交換膜，進一步抬高了設(shè)備成本，因此技術(shù)的不成熟以及國產(chǎn)化進程慢等問題阻礙了國內(nèi)PEM電解的發(fā)展?！毖R來說，“此外，為了使得電解水整體設(shè)備進一步適應(yīng)可再生能源制氫，可以將多臺套堿性電解水技術(shù)和PEM電解水技術(shù)組合在一起，實現(xiàn)整套系統(tǒng)寬頻的調(diào)節(jié)范圍，但這都需要進一步的研發(fā)?！?
