“隨著燃料電池汽車逐步規模化，下一步可考慮推廣煤制氫。特別是劣質煤制氫，可以說是把最臟的資源變成了最干凈的燃料，實現清潔利用。”近日在接受記者采訪時，中國科學院院士衣寶廉特別“點名”煤制氫。

“2050年我們將迎來氫能時代，形成10萬億元產能規模。煤的最佳應用方式就是制氫，煤制氫未來將作為新能源的一個重頭戲。”此前的公開發言中，中國工程院院士干勇如是說。

“氫能是最低碳的清潔能源，要實現大規模產業化，煤氣化制氫的成本優勢相當明顯。”中國工程院院士顧大釗則這樣評價。

多位院士在不同場合、不同時間、不約而同提及煤制氫，這并非偶然。近期氫燃料電池汽車的大熱，著實讓煤制氫又火一把，不少業內人士甚至將其視為未來氫能的主要來源。厚望之下，煤制氫能否扛起未來供氫重任?

產量巨大，成本可觀

煤制氫，即通過利用氣化技術將煤炭轉化為氣態產物，經分離處理提取高純度的氫氣。在我國，煤制氫實際早有廣泛應用。

根據亞化咨詢《中國煤制氫年度報告2018》統計，2010年至今，全國新建大型煉廠煤/石油焦制氫項目6套，煤制氫的總規模約為80.5萬標立米/小時。另有15個擬在建煉化一體化項目，其中11個確定采用煤氣化制氫工藝。

“我國是全世界最大的氫能用戶，2016年煤制氫產量已達1700-1800萬噸，算是非常大了。只不過此前多用于合成氨、石油煉化等工業領域，距離我們生活較遠。隨著氫燃料電池汽車熱門起來，煤制氫作為氫源之一，逐漸進入公眾視野。”國家能源集團北京低碳清潔能源研究所氫能技術開發部經理何廣利稱。

從工業領域轉向汽車產業，煤制氫是否可行?從產量來看，何廣利認為并無問題。“我們以集團自己的項目做過測算，如將現行煤氣化設施全部用來制氫，年產氫能約400萬噸。這一產量，足以供應4000萬輛燃料電池乘用車。按照年產1800萬噸的總規模換算，供應量則達1.8億輛車。即使不再增加新的制氫能力，也可滿足燃料電池汽車規模化使用。”

再從成本分析，在煤化工資深專家、三聚環保新材料股份有限公司副總裁任相坤看來，煤制氫是所有制氫途徑中，最經濟、最實用的一種。“我國以煤為主的資源稟賦，首先為煤制氫奠定基礎，資源豐富、易得。其次取決于不同煤質，規模化制氫成本目前在0.8元/立方米左右，相比至少2元/立方米的天然氣制氫，及成本更高的電解水制氫，煤制氫優勢非常明顯。”

此外技術層面，多位專家向記者表示，現已進入成熟應用階段，可靠而先進。“我國的煤制氫技術，甚至堪稱全球領先。”何廣利說。

儲運、環保仍是瓶頸

產能有保障、物美且價廉，煤制氫是否就能承擔氫燃料電池的規模化供應?記者在采訪中獲悉，事實并非如此。

首先，工藝環節仍有制約。“前端制氫的確過關了，但后續運輸、儲存中的問題緊接著來了。”中科院大連化學物理研究所節能與環境研究部部長王樹東指出。根據習慣，煤制氫現多為本地化使用，產出后通過管道就近消納，無需長距離輸送。但用在燃料電池上，制氫與用氫不再是同一地點，多了加氫站這一“中間商”，儲運要求隨之而來。

一方面，由于燃料電池汽車尚未大規模投運，相關配套設施也不完善，參與氫氣儲運的企業較少，遠未達到產業化水平。另一方面，煤制氫的儲運技術、設備依然存疑。采用何種方式儲存?管道還是車運合適?設備成本由誰承擔?安全性有保障嗎?“多重不確定因素，導致煤制氫儲運還有很長的路要走。”王樹東稱。

同時還有成本問題。何廣利坦言，制氫成本雖有優勢，目前加上儲運費用，煤制氫的實際使用反而更貴。“像我們自己在實驗室用的氫氣，從外地運至北京，每立方米總成本至少十幾元，儲運甚至遠超制氫成本。”

在我國，因成本遠高于國際平均水平，儲運環節也限制了煤制氫的進一步發展。以運輸環節為例，記者了解到，管道運送成本雖低，對設施的要求卻極高，建設、運行等投資都是不小數目。瓶裝車運氫運量受限、成本偏高，且在氫氣瓶本身的生產中，部分核心材料仍依賴進口，無形中加重負擔。

此外，還有環保隱患。亞化咨詢相關負責人告訴記者，全球減碳大勢之下，煤制氫因碳排放量極高，未來很有可能使用受限。“煉廠采用煤制氫路線，建設10萬標立米/小時的制氫規模，年排放二氧化碳就達90萬噸左右。如浙江石化計劃建設的4000萬噸/年煉化一體化項目二期，就在環評中被明確要求，制氫方案不得以煤為原料。”

煤制氫可成為供應主力

一邊是資源、生產優勢，一邊卻卡在了配套環節。燃料電池汽車大熱的背景之下，煤制氫還有機會嗎?

在任相坤看來，煤制氫的發展空間不容忽視。“相比高額的電解水制氫，煤氣化制氫成本低廉;相比天然氣制氫，我國‘富煤、缺氣’，以及天然氣不提倡轉化等現狀，又讓煤炭占據資源優勢。加上清潔化利用也是煤炭行業的發展方向所在，待燃料電池汽車真正實現規模應用，煤制氫定有自己的一席之地，甚至占據重要地位。”

他同時指出，煤制氫項目也切忌“單打獨斗”。“園區建設、交通布局、基礎設施、原料供應等因素，都應納入統籌考慮范圍。比如在什么地方建設制氫裝置，與煤炭供應有無保障、城市發展是否匹配等均息息相關。此外，煤制氫也可與城市供熱、發電、石油加工及當地其他化工項目等尋找結合點，充分發揮其效益，實現資源利用最大化。”

圍繞儲運難題，何廣利則指出，制氫、儲氫、運氫、加氫實際是一套系統工程，應同步布局供氫體系。“出于安全性考慮，我國規定運輸氫氣的壓力不能太大，壓力低也決定儲存量不會太大。現階段，我國仍普遍采用35兆帕壓力標準，而日本、美國已達到70兆帕壓力標準。要提升儲運能力，下一步還需從技術層面入手，運量上去了，折算下來的成本也就相應下降。”

針對碳排放問題，記者了解到，二氧化碳捕集與封存技術，被認為是當前為數不多的成熟解決方案之一。研究表明，以每公斤氫氣生產16公斤二氧化碳計算，捕集與封存的成本在12元左右。

“二氧化碳捕集、封存技術在我國已有年頭，但因處理成本偏高、封存后再利用困難等問題，一直沒能廣泛使用。目前，暫未提出煤制氫碳減排的硬性要求，參與企業因此也未對二氧化碳作特別處理。捕集、封存技術究竟合不合適，要待后續考察。”一位業內人士提出不同意見。