氫能作為21世紀最具前景的清潔能源之一，其潛力和重要性受到全球的普遍認可。近年來，隨著精細化工、石油煉制、醫(yī)藥電子、氫燃料汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展，市場對氫氣的需求也急速增加。

我國已是全球最大的制氫國，工業(yè)氫氣產(chǎn)量領跑全球，目前的制氫方法主要有化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫以及水電解制氫等，我國制氫主要依靠煤氣化制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫，電解水制氫僅占1%左右，氫能源結構還需優(yōu)化。短期內(nèi)我國仍會以煤氣化和工業(yè)副產(chǎn)氫作為制氫的主要手段，帶動氫能市場的發(fā)展。

1. 國內(nèi)制氫現(xiàn)狀

作為全球氫能利用大國，中國自2009年工業(yè)氫氣產(chǎn)量首次突破1000×10⁴t以來，已連續(xù)11年保持世界第一。我國氫氣的需求量和生產(chǎn)量旺盛，呈逐年增長的態(tài)勢，目前保持著供需平衡的狀態(tài)。

我國氫氣來源廣泛，既有大量的工業(yè)副產(chǎn)氫，又有大量的棄風棄光電、谷電等可供制氫的存量資源。2019年我國氫氣產(chǎn)量超2000萬噸，占全球總產(chǎn)量的30%以上，凸顯我國氫大國的地位，但95%以上用于煉化、煤制化學品、合成氨等產(chǎn)業(yè)，目前用于燃料電池應用的氫氣占比較低。

國內(nèi)制氫企業(yè)top10

2. 焦爐煤氣制氫前景

我國是世界焦炭產(chǎn)量最大的國家，全國焦炭產(chǎn)能約有1/3在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，2/3在獨立焦化企業(yè)。2019年國內(nèi)焦炭產(chǎn)量達4.7億噸，焦爐煤氣是煉焦的副產(chǎn)品，每噸焦炭可產(chǎn)生焦爐煤氣約350-450立方米，去年焦爐煤氣產(chǎn)量約2000億立方米，占全球一半以上。但是許多獨立焦化企業(yè)富余的焦爐氣曾因無法直接用于生產(chǎn)而被大量放散。

2010-2019年中國焦炭產(chǎn)量增長情況（萬噸）

自2009年1月1日起實施的《焦化行業(yè)準入條件》修訂版規(guī)定，焦化生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的焦爐煤氣應全部回收利用，不得放散。這給焦爐煤氣的綜合利用提供了有利的政策支持，利用焦爐煤氣制取氫氣、天然氣、直接還原鐵等可以獲得巨大的經(jīng)濟效益，節(jié)省化石原料。

焦爐煤氣成分

焦爐煤氣中約含50-60%的氫氣，可副產(chǎn)氫氣760萬噸左右，數(shù)量極大，占工業(yè)副產(chǎn)氫總量的90%以上。美錦能源目前是我國焦爐煤氣制氫龍頭企業(yè)，擁有660萬噸焦炭產(chǎn)能，副產(chǎn)氫其可達5.9萬噸/年。

焦爐煤氣制氫是目前可實現(xiàn)的大規(guī)模低成本高效率獲得工業(yè)氫氣的重要途徑。我國晉、冀、豫幾省都是資源大省和焦化大省，氫源非常豐富，如何高效、合理地利用是關系環(huán)保、資源綜合利用和節(jié)能減排的重大課題。

3. 焦爐煤氣制氫方法

依靠多年的技術發(fā)展，焦爐煤氣已經(jīng)在加熱、發(fā)電、生產(chǎn)甲醇、制氫氣等方面進行了工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)性運行。

焦爐煤氣傳統(tǒng)利用方式是燃燒，但是焦爐煤氣含有 H2S、NH3等有害氣體，隨著天然氣的開發(fā)和崛起，燃燒焦爐煤氣必然將會被取代；焦爐煤氣的發(fā)電效率經(jīng)濟效率較低；焦爐煤氣制甲醇必須使含硫量降至 0.1 ppm，這也一直是合成甲醇的技術難點。

焦爐煤氣利用現(xiàn)狀

利用焦爐煤氣制氫，在我國已有多年的歷史，其生產(chǎn)技術成熟，具有較高的經(jīng)濟性，特別是與水電解法制氫相比，經(jīng)濟效益顯著。水電解法制氫耗電為 6.5kWh/m³，而焦爐煤氣制氫耗電僅為 0.5kWh·m³。我國已確立把焦爐煤氣重整技術作為開發(fā)氫能源的重要途徑。目前焦爐煤氣制氫主要采用變壓吸附技術（SPA）。

焦爐煤氣組成復雜、原料氣壓低、產(chǎn)品氣要求純度高。變壓吸附制氫流程包括壓縮、預處理、PSA 氫提純、脫氧干燥 4 個步驟，以下做簡要介紹：

壓縮和預凈化工序：將處于常壓的焦爐煤氣脫去萘、苯、焦油和部分H2S、NH3等，然后送入變溫吸附工序；

預處理：除去焦爐煤氣中高沸點、相對分子質(zhì)量大的組分(這些組分通過積累將導致 PSA 吸附劑性能下降而失效)；

PSA氫提純：用于多組分氣體的分離和純化；

脫氧干燥：降低生產(chǎn)的粗氫氣中的氧氣含量，提純氫氣。

另外為使系統(tǒng)排放的污水達到環(huán)保要求，還應配套有一套污水處理工序。

采用變壓吸附技術提純制取的氫氣純度高，價格低（凈化和提氫技術運行費用0.3-0.5元/m³），是用于工業(yè)生產(chǎn)的主要方法。但是其存在一些劣勢：

1、原料氣壓較低，需要制備多臺多級焦爐煤氣壓縮設備將幾千帕的焦爐煤氣提升到 PSA 處理的操作壓力。

2、焦爐煤氣中包括焦油霧、萘、苯餾分、H2S、有機硫、HCN、NH3等雜質(zhì)，必須將雜質(zhì)除去，才能達到 PSA 進料要求。

3、原料氣中含有少量氧氣，PSA 提純后還需設置專門的脫氧設備，增大了投資成本。

4. 美錦能源氫能板塊分析

美錦能源立足煤炭產(chǎn)業(yè)，在煤焦行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展中位居前列。深耕“煤-焦-氣-化”產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)主業(yè)升級，同時布局氫能源產(chǎn)業(yè)鏈，形成氫能產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。

作為國內(nèi)焦爐煤氣制氫龍頭企業(yè)，美錦能源已全面布局從氫氣氣源-加氫站-膜電極-電堆-整車的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，并于去年年底發(fā)布了氫燃料重卡車型。目前美錦能源氫能板塊戰(zhàn)略格局已基本成型。

美錦能源氫能板塊布局

制氫

從成本來看，煤制氫，氯堿、丙烷脫氫和乙烷裂解制氫成本遠低于天然氣、甲醇重整制氫和水電解制氫等。煤制氫技術已實現(xiàn)國產(chǎn)化且發(fā)展成熟。未來制氫環(huán)節(jié)將呈現(xiàn)煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫、可再生能源制氫三大技術路線并存格局。

美錦能源主業(yè)是焦化業(yè)務，煉焦過程中產(chǎn)出的焦爐煤氣含50%以上氫氣，以570萬噸/年焦炭產(chǎn)能粗略計算，可從焦爐煤氣中提取氫氣5.1萬噸/年，滿足1.3萬輛中型卡車或9000輛客車一年的用量。

加氫站

加氫站方面，當前加氫站等基礎設施建設滯后是制約氫能汽車推廣的主要因素，近三年美錦能源也參與到加氫站建設工作中，控股多家相關領域公司。

當前在廣東佛山（1座）、云?。?座），山西晉中（1座），以及北京市（2座），擁有5座已建成加氫站。在山東青島、浙江嘉興、山西太原等地有5座在建加氫站。另外公司將于3-5年內(nèi)規(guī)劃建設100座加氫站（含油氫汽電綜合能源站）。

電堆

當前我國燃料電池產(chǎn)業(yè)化面臨技術和成本兩大難關。電堆是燃料電池系統(tǒng)的核心部分，由膜電極組件、雙極板、密封墊片和端板組成，其中膜電極組件是電堆的核心部分，由催化劑層、質(zhì)子交換膜和氣體擴散層構成。電堆中存在技術難題的核心部件主要有三個：催化劑、質(zhì)子交換膜、雙極板。

公司積極投資國內(nèi)燃料電池領域的領先企業(yè)，現(xiàn)已參股鴻基創(chuàng)能科技有限公司和廣東國鴻氫能科技有限公司。 2018 年 9月公司與廣東鴻運高新技術投資有限公司共同出資設立廣州鴻錦投資有限公司，旨在通過投資拓展氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié)，打造具備國際競爭實力的氫能產(chǎn)業(yè)集群。

膜電極（鴻基創(chuàng)能）

2019 年 1 月廣州鴻錦投資有限公司向鴻基創(chuàng)能科技（廣州）有限公司增資 1.02 億元，持有鴻基創(chuàng)能 51%股份。

鴻基創(chuàng)能以膜電極為主營產(chǎn)品，已自主研發(fā)出第一條全自動化 MEA 封裝生產(chǎn)線，2019 年 3 月發(fā)布第一代膜電極產(chǎn)品 “HyKey1.0”，采用先進的催化劑涂層質(zhì)子膜（CCM）連續(xù)化自動生產(chǎn)技術，由于采用雙面直涂和在線單片巡檢等先進工藝，產(chǎn)能、效率、一致性以及產(chǎn)品質(zhì)量相比傳統(tǒng)的熱壓轉(zhuǎn)印及噴涂有極大提高，具有低鉑金催化劑載量、高性能和長壽命等優(yōu)點，成本比當前主流膜電極降低30%以上。第一期工程CCM和膜電極年設計產(chǎn)能為30萬平米。此外，鴻基創(chuàng)能具備以加拿大工程院葉思宇院士、鄒渝泉博士和唐軍柯博士為核心的國內(nèi)外技術專家團隊，在核心組件的設計和產(chǎn)業(yè)化等方面具有完整的膜電極產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。

氫燃料電池、系統(tǒng)附件（國鴻氫能）

2019 年 7 月公司增資以氫燃料電池、系統(tǒng)控制設備為主營產(chǎn)品的廣東國鴻氫能科技有限公司，持有其 9.09%的股權。2018年國鴻氫能電堆在國內(nèi)市場上占有率約 70%，登記車輛數(shù)是1500多輛，2019年占有率維持在70%—80%之間。國鴻氫能作為國內(nèi)最大的燃料電池電堆供應商，2018、2019 連續(xù)兩年保持占有率第一的地位。

其已于2017年6月建成投產(chǎn)全球最大的電堆及系統(tǒng)生產(chǎn)線， 產(chǎn)能為20,000臺電堆和5,000套系統(tǒng)，生產(chǎn)設備均為自主知識產(chǎn)權，可全部國產(chǎn)化。另一方面，國鴻氫能也是國內(nèi)最全面的燃料電池系統(tǒng)供應商之一，已具備從30kW到120kW的系列產(chǎn)品，零部件國產(chǎn)化率達到90%。國鴻氫能和巴拉德保持著產(chǎn)品和技術上的緊密合作：產(chǎn)品方面，國鴻氫能引進巴拉德柔性石墨雙極板燃料電池電堆9SSL，2020年將采購20萬片巴拉德生產(chǎn)的膜電極，可用于生產(chǎn)1600-1700套燃料電池電堆，占2020年生產(chǎn)或銷售計劃約1/3 左右；技術方面，國鴻氫能在巴拉德技術幫助下自主開發(fā)，2020年將與巴拉德一起圍繞提升功率、能量密度等方面進一步提升和優(yōu)化9SSL電堆產(chǎn)品。

整車生產(chǎn)（飛馳汽車）

2018 年，公司收購控股了國內(nèi)最大的氫燃料電池客車企業(yè)“佛山市飛馳汽車制造有限公司”，持有其51.2%的股權，為公司在氫能應用領域奠定了堅實的基礎。

生產(chǎn)方面，飛馳汽車主要生產(chǎn)大中型客車，是目前國內(nèi)少數(shù)具備實際量產(chǎn)能力以及運營調(diào)試經(jīng)驗的氫能源整車制造公司，截至2020年2月氫燃料電池汽車生產(chǎn)能力為5,000臺/年，計劃2020年生產(chǎn)各種車型約1500輛，以氫燃料電池車輛為主，到2022年實現(xiàn)年產(chǎn)3000輛的目標。

銷售方面，飛馳汽車針對國內(nèi)市場主要銷往廣東佛山、云浮、廣州、深圳等粵港澳大灣區(qū)核心及周邊城市，2019年銷售各類型車輛共407輛，包括燃料電池汽車376輛，同比增幅107.7%，其中氫燃料電池公交車276輛，增幅148.7%，氫燃料廂式商用車100輛，同比增幅42.9%，在燃料電池汽車市場占比達13.7%，是國內(nèi)產(chǎn)銷氫燃料電池客車最多的企業(yè)之一。

此外，飛馳汽車積極開拓海外市場，2018年9 月向馬來西亞出口氫燃料電池公交客車，標志著飛馳汽車進入東南亞市場的開端和我國氫燃料電池汽車出口實現(xiàn)零突破，時至今日馬來西亞依然是飛馳汽車主要的國外市場，同時飛馳汽車同荷蘭、英國、比利時等談判也取得較大進展。

廣泛布局氫能源重點區(qū)域，搶占發(fā)展先機

鑒于政策優(yōu)惠、基礎設施、市場容量、經(jīng)濟活躍度等特點，美錦能源聚焦國家氫能發(fā)展重點區(qū)域，搶先入駐渤海灣地區(qū)、長三角地區(qū)、粵港澳大灣區(qū)、內(nèi)陸山西省，占據(jù)發(fā)展先機，推進上述區(qū)域的項目建設。2019年已在上述四大區(qū)域基本完成布局，均有落地實際項目。

美錦能源在氫能源重點區(qū)域布局

渤海灣地區(qū)：

美錦能源與青島市工業(yè)和信息化局、青島西海岸新區(qū)管理委員會于2019年6月簽署《青島美錦氫能小鎮(zhèn)合作框架協(xié)議》，投資100億元在青島市西海岸新區(qū)建設2000畝規(guī)模的青島美錦氫能小鎮(zhèn)。12月，公司在青島設立青島美錦新能源汽車有限公司，總設計產(chǎn)能為5000臺/年及配套相應的燃料電池動力系統(tǒng)和燃料電池電堆，計劃2年后開始投產(chǎn)，5年內(nèi)逐步達產(chǎn)。

長三角地區(qū)：

2019年3月，美錦能源與嘉興秀洲高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會簽訂了《美錦能源氫能汽車產(chǎn)業(yè)園合作框架協(xié)議》，擬在嘉興秀洲國家高新區(qū)或秀洲經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)投資建設美錦能源氫能汽車產(chǎn)業(yè)園。

7月，與嘉興市交通投資集團有限責任公司簽署了《嘉興氫能源基礎設施建設和氫燃料汽車示范運營平臺合作協(xié)議》，合作投資和建設加氫站，實施嘉興市秀洲區(qū)118路首條氫燃料電池公交示范運行線路，成立氫能源產(chǎn)業(yè)基金。

粵港澳大灣區(qū)：

美錦能源持股51.2%的佛山市飛馳汽車制造有限公司總設計產(chǎn)能為5000臺/年，計劃

3-5年實現(xiàn)達產(chǎn)，具有新能源商用車整車資質(zhì)，以新能源（含燃料電池）客車、貨車、重卡、市政特種車輛為主要產(chǎn)品。

內(nèi)陸山西?。?/span>

公司10月在晉中設立山西美錦氫能科技有限公司，主要生產(chǎn)燃料電池動力系統(tǒng)總成和輕中重卡車輛，12 月氫能科技競拍取得位于山西省晉中市瀟河產(chǎn)業(yè)園區(qū)晉中起步區(qū)小牛線南側(cè)、綜合通道東側(cè)范圍內(nèi)的266244.9平方米土地使用權，用作建設燃料電池動力系統(tǒng)及氫

燃料商用車零部件生產(chǎn)項目（一期）或新建項目的儲備用地。（氫能俱樂部供稿）