科普 | 氢的种类以及制氢方式

氢气作为一种清洁能源，其种类和制取方式对环境影响及应用领域有着重要影响。根据氢气的生产来源和碳排放量，我们可以将其主要分为灰氢、蓝氢和绿氢三种类型。

灰氢：顾名思义，来源于未采取减碳措施的化石能源，如煤炭、天然气和石油。这些传统的制氢方法虽然工艺成熟、成本较低，但碳排放强度极高，对环境造成了较大的负担。

蓝氢：则代表了一种进步，它通过采用碳捕集、利用和封存（CCUS）技术，显著降低了化石能源制氢过程中的碳排放。这种技术的应用，使得氢气的生产过程更加环保，尽管成本相对较高，但为实现低碳目标提供了一种可行的过渡方案。

绿氢：生产过程几乎不产生温室气体排放。它主要通过使用风能、太阳能等可再生能源进行电解水制氢，是一种真正的清洁能源。绿氢的推广和应用，是实现能源转型和应对气候变化的关键。

在制氢技术方面，目前主要有三种规模化应用的技术路线。首先是以煤和天然气为主的化石能源制氢，这一技术路线因其成熟度高和原料成本较低，目前仍是工业制氢的主导方式。然而，其在生产过程中会产生大量的二氧化碳和其他污染物，环境成本不容忽视。

来源《中国氢能发展报告（2023）》

其次是工业副产氢，这一方式主要利用化工、冶金等行业在生产过程中产生的副产品氢气。例如，焦炉煤气制氢虽然规模较大，但氢气纯度较低；而氯碱副产制氢则具有提纯成本低、纯度高的优势，展现出良好的制氢潜力。不过，副产氢的产量较小且产能分散，限制了其规模化应用。

最后是水电解制氢，这是一种无碳排放、无污染的技术，能够制取高纯度、杂质少的氢气，适用于多种应用场合。尽管水电解制氢的耗电量大、成本较高，但随着可再生能源成本的降低和技术的进步，采用可再生能源电力制取的绿氢，有望成为未来氢气制取的主流方向。

除了上述三种主要技术，还有其他一些制氢工艺，如生物质制氢、太阳能光解水制氢等。这些技术虽然尚未实现规模化应用，但它们代表了氢能技术发展的新方向，具有巨大的潜力和应用前景。

此外，氨和甲醇也可以作为氢气的储存和运输介质，尽管它们在这些场景中并非直接作为制氢的原材料，但在氢能的储存和运输方面发挥着重要作用。

随着全球对减少温室气体排放和实现可持续发展的关注，绿氢的制取和应用将成为未来氢能发展的重要趋势。通过技术创新和政策支持，氢能有望在能源结构转型中扮演更加重要的角色。