盡管業界對可再生能源制氫的呼聲不斷高漲，甚至近兩年多家企業加入水電解制氫設備的研發隊伍中，但在可再生能源制氫成本和制氫技術成為氫能產業發展中的一大難題之際，天然氣制氫的熱度依舊未有絲毫下降。

近日，中國科學院工程熱物理研究所首次實現了400℃溫和條件下“凈零排放”的天然氣制氫原理突破。通過有序分離氫氣和二氧化碳產物，天然氣制氫反應溫度由傳統的800-1000℃降至400℃以下，實現了99%以上甲烷直接轉化為高純氫與高純二氧化碳，并實現了基于化石能源的制氫與脫碳的完全協同。制氫與脫碳能耗下降幅度達20-40%。

據悉，中科院熱物理研究所團隊已經在努力推動這項研究成果的產業化進程，正在研制日產百公斤級的原理樣機。這將催化國內天然氣制氫技術進展，未來我國天然氣制氫技術效率有望大幅提高。

天然氣制氫工藝原理——

天然氣制氫工藝的原理就是先對天然氣進行預處理，然后在轉化爐中將甲烷和水蒸汽轉化為一氧化碳和氫氣等，余熱回收后，在變換塔中將一氧化碳變換成二氧化碳和氫氣的過程，這一工藝技術的基礎是在天然氣蒸汽轉化技術的基礎上實現的。在變換塔中，在催化劑存在的條件下，控制反應溫度，轉化氣中的一氧化碳和水反應，生成氫氣和二氧化碳。

雖然天然氣也屬于化石燃料，在生產藍氫時也會產生溫室氣體，但由于使用了碳捕捉、利用與儲存（CCUS）等先進技術，溫室氣體被捕獲，減輕了對地球環境的影響，實現了低排放生產。

天然氣制氫過程（來源：東亞經貿新聞）

天然氣制氫工藝目前在世界氫氣制取市場占比排第一位。我國天然氣制氫的占比排在第二，位于煤制氫之后。究其主要原因，一是煤制氫技術較為成熟，規模化應用較早，二是成本較低，但是對環境并不友好。業內普遍認為，未來，天然氣制氫將成為主流制氫技術。隨著催化劑品質的提高、工藝流程的改進、控制水平的提高、設備形式和結構的優化，天然氣制氫工藝的可靠性和安全性都得到了保證。其不足之處是原料利用率低，工藝復雜，操作條件苛刻，并且對設計制造、控制水平和對操作人員的理論水平及操作技能均要求高。

我國首套橇裝天然氣制氫裝置——

去年8月，我國首套自主研發的橇裝天然氣制氫裝置在佛燃能源明城綜合能源站正式投用。

據悉，該套裝置滿負荷條件下4.8立方米天然氣可制取11立方米氫氣，制氫純度達到99.999%。該套自主研發的橇裝天然氣制氫裝置采用天然氣和水蒸氣重整工藝制氫，可從城市天然氣管道就地取氣，無須從集中制氫廠；使用長管拖車運氫到站可降低氫氣終端成本20%~30%，不僅能有效解決用氫難、用氫貴的問題，對減少城市道路運氫風險也具有積極作用。

天然氣制氫的成本與天然氣價格息息相關，天然氣原料成本占比高達70%-90%。而這也與天然氣資源分布地區相關，我國天然氣資源供給區域主要分布于西部地區，這也間接導致國內天然氣制氫成本相對較高。

隨著天然氣產供儲銷產業鏈的完善、天然氣開采技術的進步、儲量巨大的頁巖氣等非常規天然氣開發成本的不斷降低，天然氣制氫的技術經濟優勢越來越明顯，該技術將成為最主要的制氫路線，從而加快推進我國氫經濟的發展。