11月6日，霍尼韋爾（NASDAQ：HON）在第五屆中國國際進口博覽會上發布《未來燃料——霍尼韋爾氫能工業與應用白皮書》（以下簡稱“《白皮書》”）。
霍尼韋爾特性材料和技術集團副總裁兼亞太區總經理劉茂樹對《中國經營報》記者表示：“氫能是應對氣候變化、建設脫碳社會的重要產業方向，對能源轉型發展起到關鍵作用。在中國‘雙碳’目標的要求下，氫能是有助于交通、儲能、工業等領域實現低碳轉型的重要選擇。”
全球主要經濟體加碼布局
氫氣用途廣泛且儲量豐富，在世界各國實現其氣候目標的過程中大有可為。
霍尼韋爾總裁兼首席運營官柯偉茂表示：“氫能可以在能源安全和經濟增長方面發揮重要作用，尤其是正當世界各國在四處尋求減少對油氣進口的依賴，近期區域沖突的爆發和歐洲國家的能源緊張更凸顯出這一問題的嚴重性。”
當前，全球主要經濟體均在氫能賽道布局。其中，日本在氫能領域的投入最為激進。2017年日本政府即制定了《氫基本戰略》，確立到2030年普及氫能源的行動計劃和具體數量目標。當前，日本正穩步推進氫能技術研發，嘗試打造全球化氫能供應鏈，探索構筑氫能社會，力圖在氫能源領域占得技術與市場先機。
我國同樣將氫能納入到能源戰略計劃之中。2022年3月，國家發改委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，將氫能列入能源戰略布局。
歐盟委員會此前公布的一項新計劃中，其核心措施之一就是“可再生氫”。該提案謀求促進可再生能源的發展，并將2030年的綠氫產能目標提高到當前的4倍。
美國能源部則在2021年頒布了《兩黨基礎設施法案》，其中包括提供80億美元興建氫能樞紐，以擴大零碳氫和低碳氫在工業、電力、住宅和運輸領域的應用。在此基礎上，美國能源部同時發布了相關計劃促進對氫能經濟的重大投資。如果能夠以可持續的方式生產和運輸氫氣，低碳氫就可能轉變為世界需要的日常替代能源。
與此同時，作為實現脫碳的重要解決方案，氫能在助力實現“雙碳”目標上發揮著重要作用。當前，從大型零售商到科技巨頭，再到運輸業巨頭，各公司都在承諾減少供應鏈中的碳排放量，因此，采用清潔氫能也具有良好的經濟意義。
當前，氫能經濟還剛剛萌芽。但隨著世界繼續尋找應對氣候變化的創新解決方案，氫能正被證明是一種可行的能源和經濟增長驅動力。據研究機構預測，到2050年，低碳氫將滿足全球最終能源需求的7%，其總體需求將從目前的幾乎為零增長到2.11億噸。
北京億華通科技有限公司董事長兼總經理張國強提到，當前，我國氫能產業正處于快速發展初期。未來，隨著頂層設計和統籌謀劃的進一步明確，技術研發和產業資本的持續投入，我國氫能產業將迎來快速發展的新機遇。
助力能源轉型
據石油和化學工業規劃院的統計，當前我國氫氣產能為4000萬噸，產量為3300萬噸，為全球最大的產氫國。當前，我國氫氣生產利用主要在以石化行業為主的工業領域，從用途來看，以“原料”利用為主，用于生產甲醇、合成氨等化工產品，“燃料”利用為輔，少量作為工業燃料使用。
根據中國氫能聯盟預測，在2030年碳達峰愿景下，我國氫氣的年產量預期達3715萬噸，在終端能源消費中占比約為5%。在2060年碳中和愿景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中占比約為20%。其中，工業領域用氫占比仍然最大，占氫總需求量的60%。
《白皮書》中提到，從上游制氫來看，根據路線不同可分為化石能源制氫、工業副產氫電解水制氫以及其他新型制氫技術幾種形式。在碳中和推動下，綠氫受到的關注度較高，但當前時期綠氫受制于成本仍處于發展早期。
張國強表示，當前時期，我國要結合資源稟賦特點和產業布局，因地制宜選擇制氫技術路線，在焦化、氯堿、丙烷脫氫等行業集聚地區，優先利用工業副產在風光水電資源豐富地區開展可再生能源制氫示范。從下游中的能源應用來看，推進氫能在交通領域的示范作用外，以積極探索氫能在工業生產中作力高質熱源的應用。
《白皮書》中提到，天然氣制氫是目前最經濟、也是最為廣泛應用的制氫技術。煤制氫過程中會釋放大量的二氧化碳。未集成CCUS技術的煤制氫的碳強度約為19 kg CO2/kg H2。未集成CCUS的天然氣制氫的碳強度約為9.5 kgCO2/kg H2。
藍氫的制取通過CCUS技術捕獲化石能源制氫過程中排放的二氧化碳，從而在理論上減少碳排放水平，是氫氣制取由灰氫向綠氫發展的過渡環節。集成CCUS技術的煤制氫的碳強度可低至3 kg CO2/kg H2，集成CCUS技術的天然氣制氫的碳強度則可低至1 kg CO2/kg H2。煤炭是我國的戰略資源，作為原料使用的煤炭不直接計算碳排放。因此，伴隨CCUS技術的逐步成熟以及成本的下降，煤制氫在中國將具有相對的優勢和持續發展的潛力。
此外，綠氫技術是通過光伏、風電等可再生能源發電后產生電流去電解水，生產氫氣。該技術在不排放CO2的同時產生大量的氫氣和氧氣。根據中國氫能聯盟的預測，中短期來看，我國氫氣來源仍以化石能源制氫為主，以工業副產氫作為補充，可再生能源制氫的占比將逐年升高。預計到2050年，約70%的氫氣由可再生能源電解水制取，其余20%由化石能源制取，10%由生物制氫等其他技術供給。
可再生能源制氫的關鍵核心技術是高效的電解水制氫技術。記者了解到，在電解水制氫技術上，霍尼韋爾利用其膜制造和催化劑生產領域的優勢，正在開發高效的質子膜、陰離子膜、催化劑和膜電極等。霍尼韋爾新技術專注于質子交換膜電解（PEM）和堿性陰離子交換膜電解（AEM）的催化劑涂層膜（CCMs）。霍尼韋爾最新的CCMs已在實驗室測試中顯示，通過突破性的專有高離子通量膜和高活性催化劑，可實現更高的電解槽效率和更高的電流密度，預計這將使電解槽成本降低25%。
而在氫能應用領域，摻氫燃燒技術正被應用于發電等領域。但是，摻氫后的混合物會出現諸如熱值下降、共振、加劇產生氮氧化物（NOx）等現象。因此，在摻氫的同時，如何規避這些問題成為一項重要課題。
霍尼韋爾方面提到，公司作為領先的低碳創新技術和解決方案供應商，擁有一系列成熟的技術及解決方案，致力于幫助煤化工、石油化工、鋼鐵等領域實現氫能應用，從而降本增效，進一步助力企業可持續發展。例如霍尼韋爾擁有先進的藍氫技術，以及碳捕集利用和封存技術。
劉茂樹表示，霍尼韋爾看好氫能產業廣闊的發展前景，相信氫能產業的發展將有效助力中國能源結構轉型，開拓中國氫能產業市場的巨大潛能，助力實現“雙碳”目標。