在氫能產業(yè)鏈中，制氫是源頭，氫氣是二次能源，大自然并沒有氫氣礦產，需要人工制備，現有制備分為兩大類：一是化石能源制氫，二是電解水制氫。

（來源：微信公眾號“高工氫電” ID：weixin-gg-fcev ）

化石能源制氫要排放大量的二氧化碳，僅從物料平衡來看，每生產1kg氫氣，煤制氫伴生11kg，油制氫是7kg，天然氣是5.5kg。去年6月份，世界能源理事會把這種伴有大量二氧化碳排放的氫稱為“灰氫”，能把二氧化碳捕集、封存、利用而不排放，“灰氫”就會變成“藍氫”，而由可再生能源制備得到的氫則完全脫離了碳，稱為“綠氫”。

10月15日，在2020氫能產業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會上，工業(yè)和信息化部原部長、中國工業(yè)經濟聯合會會長李毅中指出“灰氫不可取、藍氫方可用、廢氫可回收、綠氫是方向”。

在此原則下，需要進一步深入研究，如何在獲得氫氣的同時，盡最大可能減少乃至沒有碳排放。李毅中建議有五件事情要做：

第一件事，要有一個合理務實規(guī)劃設計和標準；第二件事，抓緊建設二氧化碳捕集、封存和利用研發(fā)攻關，特別是產業(yè)化；第三件事，要開展工業(yè)含氫尾氣中氫的回收、提純和利用；第四件事，發(fā)展氫能要置于2030年二氧化碳達峰和2060年碳中和兩個大目標之中。

看李毅中具體闡述如下：

第一件事，要有一個合理務實規(guī)劃設計和標準，要明確方向防止盲目性。

當前氫能已經成為國際能源的一個熱門話題，美國、德國、日本、法國、歐盟這些國家都陸續(xù)出臺了國家層面規(guī)劃，或者是預案。近日，我們看到麥肯錫發(fā)布了一個“美國氫能源經濟路線圖”提出，到2030年美國用氫的需求，可以達到1700萬噸，大概占總能耗的4%，到2050年要達到6300噸，達到美國總能耗的14%，這個指標很鼓舞人心。

法國政府通過了國家氫能源計劃，提出到2030年，法國要生產清潔氫就是無碳綠氫60萬噸，響應減排二氧化碳600萬噸。歐美已經有14個國家制定了各自的能源發(fā)展規(guī)劃，他們認為在短期內可以利用CCS（碳捕捉和儲存）發(fā)展藍氫作為過渡，同時要集中資源聚焦可再生能源電解水的無碳綠氫。

歐盟今年發(fā)布了氫能戰(zhàn)略計劃，到2030年生產1000萬噸綠氫，日本這方面走得更快，日本捷足先登，在福島建立了一個光伏發(fā)電基地，用光伏取氫900噸，2020年已經建成投產，是目前全球最大規(guī)模的制氫工廠，以上這些發(fā)達國家的做法，可以借鑒參考。

我國當前相關的省市、企業(yè)和機構也在積極行動、熱情高漲，近年來也紛紛出臺了一些方案，提出了發(fā)展的愿景，且各有特色。但總體來看，對氫源關注研究不夠，難以形成全國性整體概念。因此需要相關部門組織、調研、編制，根據氫氣不同的應用場景，市場需求從能源總體規(guī)劃和總體視角來提出，氫能如何布局，未來市場需求多大，以及工藝發(fā)展路線等，還要制定相應的標準規(guī)范。

據說五部委已經在制定，可能會公布這個規(guī)劃。同時要抓試點示范，不要一下子鋪開。據了解，河北省張家口沽源縣已經有中德合資正在建設年產1500噸氫氣的風電電解水項目，這個要建成以后，比日本福島項目還要大。

第二件事，抓緊建設二氧化碳捕集、封存和利用研發(fā)攻關，特別是產業(yè)化。

這是灰氫變成藍氫，由不可取變成可取的關鍵。如果沒有二氧化碳捕捉，灰氫不取，在這個難題沒有解決之前，建議不宜新建化石能源氫。據說，神華集團在2012年就在內蒙建成一個10萬噸規(guī)模的工廠投用，取得初步效果很不錯，不知道現在產業(yè)化怎么樣。

將煤化學產生的部分二氧化碳經過捕集、液化，加壓注入1500米的淺水層，試驗成功尚待產業(yè)化。聽說中石油、中石化也試點用CO2來“驅油”，從地層里面把油趕出去，這些都在試驗，這些都需要得到國家的進一步支持，創(chuàng)造產業(yè)化和商業(yè)化的條件。

美國、英國、挪威等國家都有探索，去年日本川崎重工與澳大利亞能源公司合作，在澳洲的維多利亞建設一座用澳大利亞的褐煤氣化來制氫氣。然后把氫氣液化用船運回日本，二氧化碳要注入澳大利亞的海底，日本很精明地把氫拿走了，把二氧化碳給人家留下了。

我們聲明研究必須與CCS一起推進，那么用二氧化碳制甲醇的研發(fā)，更加令人矚目。因為這個如果能成功，二氧化碳就有“出路”。據報道，山西煤化所研究二氧化碳加氫制甲醇，已經有產業(yè)化的工藝包在編制，這樣有可能會走向產業(yè)化，這里面“二氧化碳+氫”，還不是太理想。

美國耶魯大學應用多項分子電催化用“二氧化碳+水”合成制甲醇，這個就更有實際意義了，現在也有實驗成果，如果盡快產業(yè)化，就可以成為二氧化碳利用一個重要途徑。我建議國家要把它列為重大專項，集中精力去研究二氧化碳的利用，把二氧化碳利用了，不排放了，這個問題就解決了。

第三件事要開展工業(yè)含氫尾氣中氫的回收、提純和利用。

全國的氫量究竟有多少？最大的一個數字是，全國有600萬噸廢氫，這個可能太樂觀。但不管有多少，廢氫回收畢竟是當前比較現實的途徑，因為它已經有了，我們想辦法把它回收回來，這個是最現實的。

其中煉油尾氣還有不同程度的尾氫。這些含氫尾氣作為燃料使用可惜了，把它拿回來進一步提純得到氫氣，除了應用于石油化工以外，有余量就可以外供，需要我們來協調、平衡。

從焦爐氣和其他工業(yè)含氫尾氣中，把氫拿出來，要脫硫一氧化碳等處理提純，要得到99.99%（含4個9的氫氣）純度的氫氣才能進入燃料電池，必須將其中的氯化物、一氧化碳等雜質去掉，否則燃料電池要中毒?；厥諝錃庖夹g改造，投入資金要算算賬經濟是否可行，不可能百分之百的回收。

廢氫分散在許多企業(yè)，特別是一些中小企業(yè)量很小，怎么把它集中起來回收，單個回收要算經濟賬。所以第三件事是，廢氫回收要用最現實的途徑去盡可能回收。

第四件事，發(fā)展氫能要置于2030年二氧化碳達峰和2060年碳中和這個大目標之中。

嚴格控制溫室氣體二氧化碳的排放，防治氣候變暖給人類帶來災難這是全世界的共識，這是全世界的行動。

按照2015年《巴黎協定》框架要求，我國承諾第一個指標是，到2030年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%，達到這個指標估計沒有什么問題，因為算上2018年，我們已經下降了47%；第二個指標，2030年絕對要達峰，這個指標就比較難；第三個指標非化石能源占比提到20%，經過努力也可以達到，因為去年我們非化石能源的占比是15.3%。每年能增加0.7個百分點；第四個指標是森林蓄積量，比2005年增加45億立方米，根據林業(yè)部的資料，這個指標也可以完成。

近日習近平總書記在第75屆聯大視頻會議中，提出我國到2060年實現碳中和，這是一個鼓舞人心的艱巨目標，所謂的碳中和不是不排二氧化碳，而是排出了二氧化碳能被森林給吸收掉。

發(fā)展氫能必須置于以上兩個大目標中，絕不能為生產氫氣而產生大量二氧化碳，灰氫必須轉化藍氫，方向必須是無碳綠氫。所以我們要提高站位，習總書記講了這兩個目標，向全世界承諾的大目標怎么實現，落實到我們具體工作中去。

來源：高工氫電網