氢能是一种二次能源，因为氢在自然界中只以化合物的形式存在，所以需要通过特定的生产过程才能获取利用。氢能来源多样，不仅可以通过煤炭、石油、天然气等化石能源重整、生物质热裂解，或微生物发酵等途径制取，还可以来自焦化、氯碱、钢铁、冶金等工业副产气，也可以利用电解水制取。若与可再生能源发电结合，不仅实现全生命周期绿色清洁，更拓展了可再生能源的利用方式。

氢的制取来源及主要工艺 ▼

目前已有多种制氢技术，以如下三种技术路线为主导：一是以煤和天然气为主的化石能源重整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为主的工业副产气制氢，三是电解水制氢。

煤制氢工艺成熟，成本低廉但下降空间小

煤是我国制氢的主要原料，虽然煤焦化副产的焦炉气也用于制氢，但煤气化制氢目前在国内氢气生产中占据主导地位。煤气化制氢是先将煤炭与氧气发生燃烧反应,进而与水反应,得到以氢气和CO为主要成分的气态产品，然后经过脱硫净化，CO继续与水蒸气发生变换反应生成更多的氢气，最后经分离、提纯等过程而获得一定纯度的产品氢。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。

煤气化制氢工艺流程简图 ▼

煤制氢历史悠久、技术成熟，是制备合成氨、甲醇、液体燃料、天然气等多种产品的原料，广泛应用于煤化工、石化、钢铁等领域。几十年来，化工和化肥行业一直在使用这项技术生产氨 （尤其在中国）。全球约有130座煤炭气化厂在营，其中80%以上在中国。

煤矿航拍 ▼

煤制氢技术路线成熟高效，可大规模稳定制备，是当前成本最低的制氢方式。据IEA数据，煤气化制氢的成本中，资本支出约占50%，燃料需求占15%-20%，因此，煤的可用性和成本对煤制氢项目的可行性起着重要的决定作用。根据中国氢能联盟测算，以技术成熟成本较低煤气化技术为例，每小时产能为54万方合成气的装置，在原料煤（6000大卡，含碳量80%以上）价格600元/吨的情况下，制取氢气成本约为8.85元/公斤。

煤制氢是国内目前成本最低的技术路线 ▼

煤制氢工艺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%，中国氢能联盟计算在前述基础上增加CCS后煤制氢成本约增加至15.85元/公斤。

中国作为煤炭大国，煤炭资源丰富易得，并且已建立了大量煤炭开采基础设施。由于国内缺乏廉价的天然气源，配备CCS的煤制氢工艺很可能至少在中期是清洁制氢中最便宜的选择。