我國氫制取的來源主要是化石能源，目前有以下三種較成熟的技術(shù)路線：

    ⑴以煤炭、天然氣為代表的化石能源重整制氫。煤制氫技術(shù)成熟，通過氣化技術(shù)將煤炭轉(zhuǎn)化為合成氣，再經(jīng)水煤氣變換分離處理以提取高純度的氫氣?？蓾M足大規(guī)模化、高穩(wěn)定性的制氫要求，是當(dāng)前成本最低的制氫方式。天然氣制氫技術(shù)中，蒸汽重整制氫較為成熟，也是國際上主流的制氫方式。

    ⑵以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫。工業(yè)副產(chǎn)氫氣主要分布在鋼鐵、化工等行業(yè)，通過提純氫氣，能提高資源利用效率和工業(yè)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)附加值，可降低排放和大氣污染。

    ⑶通過電解水制氫，主要包括堿性水電解槽技術(shù)、質(zhì)子交換膜水電解槽技術(shù)和固體氧化物水電解槽技術(shù)，其中，堿性電解槽技術(shù)最為成熟，生產(chǎn)成本較低，總體上目前電解水制氫產(chǎn)能規(guī)模較小。

圖1 我國制氫結(jié)構(gòu)1

  此外，還有生物制氫（生物質(zhì)通過氣化和微生物催化脫氫方法制氫）和太陽能光催化分解水制氫等有待于突破的新興技術(shù)，主要處于實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段，尚未具備產(chǎn)業(yè)化要求?？傮w上，制氫不僅需要能源作為“動(dòng)力”實(shí)現(xiàn)制氫，同時(shí)能源也可以作為制氫的原材料，圖2給出了基于各類能源的制氫過程。

圖2 能源到氫氣的過程2

  為了區(qū)分制氫全過程的低碳、清潔程度，凌文院士把不同制氫技術(shù)制得的氫氣分為三類：灰氫，藍(lán)氫和綠氫，如圖3所示。所謂的灰氫，是指煤炭、天然氣、化工工廠等碳基能源制備的氫，由于在制備環(huán)節(jié)有二氧化碳排放的，沒有實(shí)現(xiàn)低碳，把這種氫定義為灰氫，當(dāng)前全球主要制氫產(chǎn)能都屬于灰氫。藍(lán)氫，是在灰氫的制備過程采用“無碳”技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)零碳排放，需要二氧化碳的捕捉、利用和封存相關(guān)技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)藍(lán)氫需要技術(shù)的突破發(fā)展。水電解制氫是“無碳”制氫技術(shù)，同時(shí)電力是通過太陽能、水電、風(fēng)能等可再生能源和核能發(fā)電獲得，可實(shí)現(xiàn)制氫的無碳、綠色，這種氫被稱為綠氫，實(shí)現(xiàn)綠氫主要受制于可再生能源發(fā)電技術(shù)和水電解槽技術(shù)發(fā)展3。

圖3 灰氫-藍(lán)氫-綠氫的技術(shù)發(fā)展路線

1中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019版）

2本間琢也，上松宏吉著;烏日娜譯．綠色的革命：漫畫燃料電池[M]．北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2019.1.

3https://mp.weixin.qq.com/s/Mzc2WPsMsY9h0VtehIhNEg