【導(dǎo)讀】： 近年來，氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速，隨著下游應(yīng)用的逐步推廣，氫能源產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善。但從產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)來看，目前，制氫和儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)的技術(shù)難度更高，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)注焦點(diǎn)。

 從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，氫能源主產(chǎn)業(yè)鏈包括上游氫氣制備、氫氣運(yùn)輸儲(chǔ)存、中游氫燃料電池、下游氫能源燃料電池應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)。其中，上游氫氣制備包括氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水氫、化工原料制氫（甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等）、石化資源制氫（石油裂解、水煤氣法等）和新型制氫方法（生物質(zhì)、光化學(xué)等）等多種途徑；氫氣儲(chǔ)存包括氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)合金儲(chǔ)氫三種方式，氫氣運(yùn)輸包括罐車運(yùn)輸、管道運(yùn)輸?shù)确椒ㄍ緩剑恢杏螝淙剂想姵厣婕百|(zhì)子交換膜、擴(kuò)散材料、催化劑等多種零部件和關(guān)鍵材料；下游燃料電池應(yīng)用包括便攜式應(yīng)用、固定式應(yīng)用、交通運(yùn)輸應(yīng)用。
 
總體來看，氫能源產(chǎn)業(yè)鏈所涉環(huán)節(jié)和細(xì)分領(lǐng)域眾多，并隨著技術(shù)的進(jìn)步，下游應(yīng)用環(huán)節(jié)不斷得到拓展，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善。此外，在所有產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，目前技術(shù)難度最大的是制氫與儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)。

天然氣制氫仍是市場主導(dǎo)，電解水制氫技術(shù)有望成為主流
 
從制氫的方式來看，目前，制氫技術(shù)主要有傳統(tǒng)能源和生物質(zhì)的熱化學(xué)重整、水的電解和光解。全球96%的氫氣來源于傳統(tǒng)能源的熱化學(xué)重整，還有4%來自于電解水，其中，天然氣制氫是現(xiàn)今最主流的形式。但是，由于煤氣化制氫和天然氣重整制氫的CO?排放量均較高，對(duì)環(huán)境不友好，即化石燃料制取氫氣不可持續(xù)，不能解決能源和環(huán)境的根本矛盾。而電解水制氫是可持續(xù)和低污染的，有望成為未來氫氣制取的主流方式，未來發(fā)展空間更為廣闊。

事實(shí)上，制約電解水制氫技術(shù)發(fā)展的主要因素在于成本過高。目前，在主流制氫方法中，煤氣化制氫的成本最低，而電解水制氫成本遠(yuǎn)高于石化燃料，高達(dá)5.2美元/千克。此外，相對(duì)于石油售價(jià)而言，煤氣化制氫和天然氣重整制氫已經(jīng)存在一定的利潤空間，而電解水制氫遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)盈利，故影響了該技術(shù)在市場上的應(yīng)用推廣。
 
值得一提的是，隨著電價(jià)的下跌，電解水制氫技術(shù)有望成為市場主流。具體來看，電解水制氫成本主要來源于固定資產(chǎn)投資、電價(jià)、固定生產(chǎn)運(yùn)維等開支，其中電價(jià)占其總成本的7成以上，是造成電解水成本高的主要原因。近年來，電價(jià)成本不斷走低，有助于電解水制氫成本的大幅下降，進(jìn)而助推電解水制氫技術(shù)的推廣普及。

在儲(chǔ)氫方面，氫氣在常溫常壓下為氣態(tài)，密度僅為0.0899kg/m3，是水的萬分之一，因此其高密度儲(chǔ)存一直是一個(gè)世界級(jí)難題。目前，儲(chǔ)氫方法主要分為低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫和儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫三種，并以氣態(tài)儲(chǔ)氫為主。

高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫成為市場主流主要是因其簡便易行、充放氣速度快、在常溫下就可進(jìn)行，同時(shí)成本較低決定的，但是氣態(tài)儲(chǔ)氫普遍存在安全隱患。同時(shí)，低溫業(yè)態(tài)儲(chǔ)氫因技術(shù)難度大，氫氣液化成本高，能量損失大，需要極好的絕熱裝置來隔熱等因素，在短期內(nèi)也難以實(shí)現(xiàn)突破發(fā)展。而固態(tài)儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫性能卓越，是三種方式中最為理想的儲(chǔ)氫方式，也是儲(chǔ)氫科研領(lǐng)域的前沿方向之一。未來隨著儲(chǔ)氫合金使用便利性提升和成本降低，其有望成為未來主流的儲(chǔ)氫方式。