1、綜述：氯堿制氫可滿足當(dāng)前下游需求，可再生能源電解水助力實(shí)現(xiàn)未來(lái)零排放

目前，制備氫氣的幾種主要方式包括氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制氫、化工原料制氫（甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等）、石化資源制氫（石油裂解、水煤氣法等）和新型制氫方法（生物質(zhì)、光化學(xué)等）。

通過(guò)比較分析各種制氫方式的成本、優(yōu)劣勢(shì)和我們認(rèn)為：在現(xiàn)階段，選擇成本較低、氫氣產(chǎn)物純度較高的氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫的路線，已經(jīng)可以滿足下游燃料電池車運(yùn)營(yíng)的氫氣需求；在未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展得比較完善的情況下，利用可再生能源電解水制氫將成為終極能源解決方案。

我們認(rèn)為氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫是現(xiàn)階段最適合的制氫方式，主要基于以下兩點(diǎn)判斷：

（1）從制氫工藝的成本和環(huán)保性能角度來(lái)看，氯堿制氫的工藝成本最為適中，且所制取的氫氣純度高達(dá)99.99%，環(huán)保和安全性能也較好，是目前較為適宜的制氫方法。分析如下：

水煤氣法制氫成本最低，適用規(guī)模大，但是二氧化碳排放量最高，且所產(chǎn)生氫氣含硫量高，如果用于燃料電池，會(huì)導(dǎo)致燃料電池催化劑中毒，如果應(yīng)用脫硫裝置對(duì)其產(chǎn)生氫氣進(jìn)行處理，不但增加了額外的成本，對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求也很高；

石油和天然氣蒸汽重整制氫的成本次之，約為0.7~1.6元/Nm3，能量轉(zhuǎn)化率高達(dá)72%以上，但環(huán)保性不強(qiáng)，未來(lái)可以考慮通過(guò)碳捕捉技術(shù)減少碳排放；

氯堿制氫工藝成本適中，在1.3~1.5元/Nm3之間，且環(huán)保性能較好，生產(chǎn)的氫氣純度高，目前而言適用于大規(guī)模制取燃料電池所使用的氫氣原料，也是可實(shí)現(xiàn)度最高的氫氣來(lái)源。

甲醇裂解和液氨裂解成本較氯堿制氫高50%左右，較化石資源制氫技術(shù)前期投資低、能耗低，較水電解法制氫單位氫成本低。

水電解法制氫成本最高，在2.5~3.5元/Nm3之間，且成本在不斷降低，碳排放量低，且在應(yīng)用水力、潮汐、風(fēng)能的情況下能量轉(zhuǎn)化率高達(dá)70%以上。在未來(lái)與可再生能源發(fā)電緊密結(jié)合的條件下，水電解法制氫將發(fā)展成為氫氣來(lái)源的主流路線。

（2）從理論儲(chǔ)備和經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)備的角度來(lái)看，氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫的經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)備能夠滿足長(zhǎng)三角地區(qū)對(duì)于氫氣的需求，全國(guó)范圍來(lái)看也儲(chǔ)備充足。我們通過(guò)統(tǒng)計(jì)氯堿工業(yè)和其他化工原料（天然氣、甲醇、液氨等）的產(chǎn)能，計(jì)算了理想情況下氫氣的理論產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能（如圖表3）。

假設(shè)（1）產(chǎn)能利用率為76%；（2）化工原料和天然氣裂解制氫的部分相當(dāng)于原有產(chǎn)能的3%；（3）燃料電池乘用車以豐田Mirai作為數(shù)據(jù)樣本（儲(chǔ)氫量5kg，續(xù)駛里程482km）；（4）燃料電池物流車以E-truck為數(shù)據(jù)樣本（儲(chǔ)氫量7.5kg，續(xù)駛里程400km，載重量4-8噸）；（5）乘用車年行駛里程數(shù)取值1萬(wàn)公里；（6）物流車年行駛里程數(shù)取值12萬(wàn)公里。

我們得出結(jié)論：目前全國(guó)范圍內(nèi)的氯堿工業(yè)制取的氫氣相當(dāng)于76萬(wàn)噸/年的產(chǎn)能，可供34萬(wàn)輛燃料電池物流車使用一年，或者可供243萬(wàn)輛燃料電池乘用車使用一年。如加上現(xiàn)有天然氣、甲醇、液氨裂解產(chǎn)生氫氣的量，約為202萬(wàn)噸/年，可滿足90萬(wàn)輛物流車或648萬(wàn)輛乘用車一年的氫氣需求量。

我們以目前燃料電池車數(shù)量較集中的江蘇上海一帶作為中心，200km、500km作為半徑，劃定了兩種不同的范圍，分別考慮其產(chǎn)能。可以發(fā)現(xiàn)，在所劃定的200km范圍內(nèi)，氯堿副產(chǎn)氫氣產(chǎn)能可以供14萬(wàn)輛物流車或99萬(wàn)輛乘用車使用；在500km范圍內(nèi)，氯堿副產(chǎn)氫氣產(chǎn)能可供16萬(wàn)輛物流車或112萬(wàn)輛乘用車使用。

我們認(rèn)為現(xiàn)階段最佳的制氫和運(yùn)氫方式搭配為：氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫+氣氫拖車運(yùn)輸，其氫氣成本范圍在17.9~19.2元/kg。該氫源路線的選擇主要是基于成本和環(huán)保的角度考慮的。此外，通過(guò)測(cè)算氫氣作為燃料的經(jīng)濟(jì)性，我們得出結(jié)論：如果使氫燃料電池車具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力（百公里耗氫成本較百公里耗油成本低20%以上），則氫氣成本需控制在22.78元/kg以下。

現(xiàn)階段影響我國(guó)加氫站終端氫氣售價(jià)的主要因素是氫氣成本價(jià)格（占70%），其中包括氫氣原材料（50%）、氫氣生產(chǎn)運(yùn)輸成本（20%）。因此，要降低我國(guó)的氫氣售價(jià)，在補(bǔ)貼力度較強(qiáng)的現(xiàn)階段來(lái)看，選擇合適的氫源，并降低氫氣運(yùn)輸與儲(chǔ)藏的成本，是最適當(dāng)?shù)倪x擇；長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著行業(yè)的發(fā)展和補(bǔ)貼額度的下降，通過(guò)提高關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率水平來(lái)降低加氫站的建設(shè)成本則是未來(lái)降低氫氣售價(jià)的明智之選。

現(xiàn)階段加氫站對(duì)運(yùn)輸距離（＜500km,200km為宜）和運(yùn)輸規(guī)模（10t/d）的需求來(lái)看，氫氣最佳的運(yùn)輸方式仍是氣氫拖車，其成本可以達(dá)到2.3元/kg，而在同等條件下的液氫運(yùn)輸成本可以達(dá)到9.1元/Nm3。未來(lái)在液化氫技術(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)且氫氣需求量規(guī)模上升（100t/d）的情況下，將考慮采用液氫運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)送氫氣。

2、氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫：目前最現(xiàn)實(shí)的大規(guī)模燃料電池用氫氣的來(lái)源

氫氣的制備技術(shù)和存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)等，均影響到燃料電池所用燃料是否能方便快捷低成本地獲得。其中氫能的大規(guī)模、低成本和高效制備是首先需要解決的關(guān)鍵性難題。根據(jù)HydrogenAnalysisResourceCenter的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球制氫能力約保持在1440百萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/天。其中中國(guó)的制氫能力保持在1320.86噸/天以上。

根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的統(tǒng)計(jì)分析，2014年日本氫氣售價(jià)的構(gòu)成主要由氫氣原材料、氫氣的生產(chǎn)運(yùn)輸成本、加氫站的固定和可變成本以及加氫站運(yùn)營(yíng)維護(hù)幾個(gè)部分組成。其中涉及到氫氣的制備和儲(chǔ)運(yùn)的成本占38%。而對(duì)比看來(lái)，汽油售價(jià)的重要組成部分則是汽油的消費(fèi)稅。

影響我國(guó)氫氣售價(jià)的最主要因素是包括制氫和儲(chǔ)運(yùn)氫氣在內(nèi)的氫氣成本部分。比較日本和我國(guó)的加氫站氫氣售價(jià)價(jià)格組成可以發(fā)現(xiàn)，影響日本氫氣售價(jià)的最主要的兩個(gè)因素是氫氣成本（約占38%）和加氫站固定成本（約占26%），而影響我國(guó)氫氣售價(jià)最主要的因素是氫氣成本（約占65%）。

根據(jù)氫氣的原料不同，氫氣的制備方法可以分為非再生制氫和可再生制氫，前者的原料是化石燃料，后者的原料是水或可再生物質(zhì)。

制備氫氣的方法目前較為成熟，從多種能源來(lái)源中都可以制備氫氣，每種技術(shù)的成本及環(huán)保屬性都不相同。主要分為五種技術(shù)路線：氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制氫、化工原料制氫、石化資源制氫和新型制氫方法等。目前制備氫氣的最主要問(wèn)題是如何控制制氫過(guò)程中的碳排放、成本方面，未來(lái)技術(shù)的主要發(fā)展方向是使用可再生能源電解水，包括生物制氫和太陽(yáng)能制氫等。

全球來(lái)看，目前主要的制氫原料96%以上來(lái)源于傳統(tǒng)能源的化學(xué)重整（48%來(lái)自天然氣重整、30%來(lái)自醇類重整，18%來(lái)自焦?fàn)t煤氣），4%左右來(lái)源于電解水。

日本鹽水電解的產(chǎn)能占所有制氫產(chǎn)能的63%，此外產(chǎn)能占比較高的還包括天然氣改制（8%）、乙烯制氫（7%）、焦?fàn)t煤氣制氫（6%）和甲醇改質(zhì)（6%）等。

目前國(guó)內(nèi)主流的氫氣來(lái)源為焦?fàn)t煤氣制氫，但考慮到所制得的氫氣純度不高（含硫），且制氫的過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境造成污染，如果再經(jīng)過(guò)脫硫脫硝的步驟則增加了制氫的成本。因此在考慮燃料電池所使用的氫氣來(lái)源時(shí)，主要依靠氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫、天然氣、甲醇、液氨重整產(chǎn)生的氫氣，未來(lái)在體系完善技術(shù)加強(qiáng)的情況下將逐步選用可再生能源電解水制氫，打造真正零污染的氫能供應(yīng)鏈。

目前燃料電池所使用的氫氣來(lái)源最主要的途徑是來(lái)源于氯堿工業(yè)的副產(chǎn)品。雖然從整個(gè)氫氣產(chǎn)量來(lái)看，利用煤作為原料來(lái)制備氫氣占全部制氫產(chǎn)量的2/3，但是由于煤制氫氣中含有雜質(zhì)較多，對(duì)于純化裝置要求較高從而增加了成本，因此作為氯堿工業(yè)副產(chǎn)品的氫氣用于供應(yīng)給燃料電池作為原料的路線較為常見(jiàn)。

氯堿廠以食鹽水（NaCl）為原料，采用離子膜或石棉隔膜電解槽生產(chǎn)燒堿（NaOH）和氯氣（Cl2），同時(shí)可得到副產(chǎn)品氫氣。（2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑）把這類氫氣再去掉雜質(zhì)，可制得純氫。我國(guó)許多氯堿廠都采用PSA提氫裝置處理，可獲得高純度氫氣（氫純度可達(dá)99%~99.999%）。

PSA技術(shù)是利用氣體組分在固體吸附材料上吸附特性的差異,通過(guò)周期性的壓力變化過(guò)程實(shí)現(xiàn)氣體的分離與凈化。PSA技術(shù)是一種物理吸附法。PSA具有能耗低、投資少、流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品純度高、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，2015年，我國(guó)氯堿廠產(chǎn)能為3961萬(wàn)噸，產(chǎn)量為3028.1萬(wàn)噸。根據(jù)氯堿平衡表，燒堿與氫氣的產(chǎn)量配比為40:1，理論上將產(chǎn)生氫氣75.7萬(wàn)噸，即85億Nm3氫氣，理論上可以供243萬(wàn)輛乘用車使用。但考慮氯堿廠區(qū)域分布、運(yùn)輸距離、期間損耗及不同車型的耗氫量，幾十萬(wàn)輛的規(guī)模問(wèn)題不大。

目前氯堿廠對(duì)氫氣的利用主要是兩個(gè)方面，一是與氯氣反應(yīng)生產(chǎn)鹽酸，另一方面將氫氣直接燃燒，產(chǎn)生熱能。但是后者需要的投資較大，因此大量的氯堿廠實(shí)際上將氫氣都直接放空了。這樣對(duì)于氫氣資源實(shí)質(zhì)上是一種浪費(fèi)，如能合理收集氯堿廠所生產(chǎn)的氫氣，對(duì)于發(fā)展燃料電池而言是一種合理的途徑。

氯堿工業(yè)副產(chǎn)制氫的成本約為14.6~16.85元/kg（即1.3~1.5元/Nm3）。氯堿工業(yè)副產(chǎn)制氫的方法成本較低，且所制備的氫氣純度能達(dá)到99.99%以上，同時(shí)理論儲(chǔ)量和經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量都相對(duì)較高，足以滿足現(xiàn)有燃料電池對(duì)于氫氣的需求量。

3、水電解制氫：利用可再生能源電解水制氫助力未來(lái)實(shí)現(xiàn)零排放

一電解水技術(shù)成熟、適用場(chǎng)合廣泛、制氫效率高

電解水技術(shù)與光解水、熱化學(xué)制氫的不同特點(diǎn)：電解水技術(shù)成熟、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)污染，所得氫氣純度高、雜質(zhì)含量少，適用于各種場(chǎng)合，缺點(diǎn)是耗能大、制氫成本高；光解水技術(shù)目前難點(diǎn)是催化劑研制；熱化學(xué)循環(huán)制氫系統(tǒng)更復(fù)雜，但制氫效率較高，結(jié)合可再生能源，利用效率更高。

目前商品化的水電解制氫裝置的操作壓力為0.8~3Mpa,操作溫度為80~90℃，制氫純度達(dá)到99.7%，制氧純度達(dá)到99.5%。

水電解制氫的關(guān)鍵是如何降低電解過(guò)程中的能耗，提高能源轉(zhuǎn)換效率。電解水制氫一般都以強(qiáng)堿、強(qiáng)酸或含氧鹽溶液作為電解液。目前商用電解槽法，能耗水平約為4.5~5.5kwh/Nm3H2，能效在72%~82%之間。折算下來(lái)，水電解制氫成本相當(dāng)于30~40元/kg，用電解法生產(chǎn)氣態(tài)氫的價(jià)格比汽油約高65%，如果生產(chǎn)液態(tài)氫，則比汽油高約260%以上。

熱化學(xué)循環(huán)水分解制氫可耦合核能、太陽(yáng)能甚至是工業(yè)廢熱進(jìn)行高效制氫，每一步反應(yīng)條件溫和，理論上不會(huì)排放任何污染物；若能在高溫耐腐蝕材料等方面實(shí)現(xiàn)突破，將是最有希望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)方式。根據(jù)循環(huán)過(guò)程中使用過(guò)的不同物質(zhì)，一般將熱化學(xué)循環(huán)水分解制氫分成4大類：金屬氧化物體系、金屬鹵化物體系、含硫體系以及電解-熱化學(xué)聯(lián)合的雜化體系。

二電解水大規(guī)模制氫首先需要突破成本困局：充分利用可再生能能源助力降本

使用電解水的方法大規(guī)模制氫有兩條主要的降本途徑：1）降低電解過(guò)程的能耗；2）充分利用可再生能源，使用棄風(fēng)棄水棄光所產(chǎn)生電能進(jìn)行電解水。

各國(guó)通過(guò)研發(fā)新型技術(shù)降低電解過(guò)程中的能耗，但是根據(jù)熱力學(xué)原理，電解水制備1m3氫氣和0.5m3氧氣的最低電耗為2.95度電。由此可知，該途徑降低成本的空間有限、技術(shù)復(fù)雜。

日本的新型技術(shù)將能耗降低到3.8kwh/Nm3H2；美國(guó)GE公司開發(fā)的固體高分子電解質(zhì)（SPE）水解法，以離子交換膜作為隔膜和電解質(zhì)，使電解過(guò)程的能耗大大降低。針對(duì)電解水技術(shù)方面的改進(jìn)主要集中在電解池、聚合物薄膜電解池和固體氧化物電解池等種類，電池能效率由70%提高到90%，但考慮到發(fā)電效率，實(shí)際上電解水制氫的能量利用效率不足35%。

根據(jù)我們的測(cè)算（見(jiàn)圖表12），在不考慮運(yùn)輸成本的條件下，假設(shè)運(yùn)維和固定投資的成本占電解水制氫的總成本的25%，計(jì)算出水電解制氫達(dá)到能夠和汽油競(jìng)爭(zhēng)的水平，電價(jià)必須保證在0.31元/kwh以下，如果考慮比汽油的價(jià)格更有競(jìng)爭(zhēng)力的情況，則對(duì)應(yīng)較92號(hào)汽油價(jià)格低10%、20%、30%的情況，電價(jià)分別需要達(dá)到0.28元/kwh、0.25元/kwh和0.22元/kwh以下。

此外，大規(guī)模制氫也不能完全依賴于谷電電價(jià)。且目前電價(jià)政策對(duì)于這一塊沒(méi)有特殊的傾斜，因此一般考慮使用棄風(fēng)棄光所產(chǎn)生的電能電解水（電價(jià)能達(dá)到0.25元/kwh左右）。

我國(guó)可再生能源豐富，每年棄水棄風(fēng)的電量都可以用于電解水。我國(guó)擁有水電資源3.78億kw，年發(fā)電量達(dá)到2800億kwh。水電由于豐水器和調(diào)峰需要，產(chǎn)生了大量的棄水電能。我國(guó)風(fēng)力資源也非常豐富，可利用風(fēng)能約2.53億kwh，相當(dāng)于水力資源的2/3。但風(fēng)電由于其不穩(wěn)定的特性，較難上網(wǎng)，因此每年棄風(fēng)限電的電量規(guī)模龐大。如果將這部分能源充分利用起來(lái)，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。

例如，三峽電站建成后，在每年的5~8月棄水電能高達(dá)45億kwh，即使建設(shè)一座180萬(wàn)千瓦的抽水蓄能電站聯(lián)合運(yùn)行，三峽電站的棄水電能仍有21億kwh。若將此電能用于電解水制氫，可生產(chǎn)氫氣4~4.5億Nm3，可見(jiàn)利用水電站的棄水電能來(lái)制氫，將會(huì)使我國(guó)出現(xiàn)一個(gè)巨大的氫源基地。

目前燃料電池汽車的分布主要以東部沿海城市為主，如果考慮到氫氣的運(yùn)輸成本，使用中西部地區(qū)的棄水電能進(jìn)行氫氣的制備尚不具備成本優(yōu)勢(shì)。

2010年至2015年，我國(guó)棄風(fēng)電量累計(jì)達(dá)到997億千瓦時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)530億元。僅過(guò)去一年棄風(fēng)電量就達(dá)到339億千瓦時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失超180億元，幾乎抵消全年風(fēng)電新增裝機(jī)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。解決這樣的一個(gè)現(xiàn)狀的合理方式之一是采取儲(chǔ)電的方法。若利用氫能燃料電池來(lái)儲(chǔ)電，則可解決風(fēng)能發(fā)電的平衡問(wèn)題——利用風(fēng)能發(fā)電的電能來(lái)電解水制氫，它成為氫能燃料電池的燃料，而燃料電池又用來(lái)儲(chǔ)電。這個(gè)循環(huán)過(guò)程，既可解決風(fēng)能發(fā)電的負(fù)荷平衡，又可制得一定數(shù)量的氫能。

例如，江蘇鹽城周邊有1000多家風(fēng)電廠，目前所產(chǎn)生的電能無(wú)法并網(wǎng)，使用這些風(fēng)電所產(chǎn)生的電能，結(jié)合海水電解技術(shù)，所產(chǎn)生的氫氣成本可以達(dá)到2元/Nm3，相對(duì)而言已經(jīng)具備了和汽油能源競(jìng)爭(zhēng)的能力。

4、石化資源制氫：天然氣裂解制氫為主，水煤氣法對(duì)脫硫技術(shù)要求高

石化資源制氫：主要是天然氣裂解制氫路線，燃料電池所用氫氣一般不使用煤制氫的技術(shù)路線，主要是因?yàn)槊褐茪浯嬖谕顿Y成本高、污染嚴(yán)重和碳排放量大等問(wèn)題。天然氣制氫技術(shù)主要包括水蒸氣重整、部分氫化、自熱重整、絕熱催化裂解等。

水煤氣法制氫含硫偏高，不適用于燃料電池。水煤氣法制氫是傳統(tǒng)的煤化工工藝路徑。通過(guò)無(wú)煙煤或者焦炭與水蒸氣在高溫下反應(yīng)得到水煤氣（C+H2O→CO+H2—熱），凈化后再使它與水蒸氣一起通過(guò)觸媒令其中的CO轉(zhuǎn)化成CO2（CO+H2O→CO2+H2）可得含氫量在80%以上的氣體。最后除去CO2以及CO得到較為純凈的氫氣。這種方式制氫量大，成本低。但如果用于燃料電池，則其中含硫量偏高，易使得燃料電池的鉑催化劑中毒，損壞染料電池電堆。因此目前尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)使用。未來(lái)如果脫硫技術(shù)提升，則有顛覆氫氣來(lái)源的可能。

成本方面，天然氣裂解制氫的成本約為9~16.85元/kg（即0.8~1.5元/Nm3之間）。我們根據(jù)中石化集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院所提供的一些數(shù)據(jù)測(cè)算如圖表34。天然氣制氫雖然成本方面有優(yōu)勢(shì)，但需要針對(duì)性地制氫，對(duì)于前期投資要求較高，且制氫過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定的污染。

天然氣重整制氫的成本相對(duì)石油售價(jià)和天然氣售價(jià)而言具有競(jìng)爭(zhēng)力。我們通過(guò)將不同能源折算為熱量單位（Btu）進(jìn)行對(duì)比（圖表35），根據(jù)我們的分析和預(yù)測(cè)，可發(fā)現(xiàn)目前同等熱值的可再生能源電解水成本已經(jīng)低于交通用以及工業(yè)用的石油售價(jià)，而天然氣重整制氫的成本已經(jīng)低于上述石油售價(jià)及天然氣工業(yè)用售價(jià)。

從能量轉(zhuǎn)換效率的角度來(lái)看，天然氣重整制氫的方法能量轉(zhuǎn)換效率最高，而乙醇裂解和電解水制氫的方法次之。各種制氫方式的能量轉(zhuǎn)換效率比較如下：

5、化工原料制氫：甲醇制氫技術(shù)應(yīng)用于眾多特定場(chǎng)所，但成本較高

甲醇裂解制氫：由于甲醇具有易于運(yùn)輸、易于獲得等特點(diǎn)，甲醇制氫技術(shù)備受關(guān)注，并應(yīng)用于眾多特定的場(chǎng)所。利用甲醇制氫有3種途徑：甲醇裂解、甲醇-蒸汽重整和甲醇部分氧化。在這三種方法中，甲醇裂解由于應(yīng)用范圍更廣和原料單一的特點(diǎn)具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

甲醇制氫與大規(guī)模的天然氣、重油轉(zhuǎn)化制氫或者水煤氣制氫相比，投資省，能耗低；與水電解制氫相比，單位氫氣成本低。

化石燃料制氫工藝一般需要在800℃以上的高溫下進(jìn)行。所以轉(zhuǎn)化爐等設(shè)備需要特殊材質(zhì)。同時(shí)需要綜合考慮能量平衡和利用，不適合小規(guī)模制氫。而甲醇轉(zhuǎn)化制氫反應(yīng)溫度低（260~280℃），工藝條件緩和，燃料消耗低。與同等規(guī)模的化石燃料制氫裝置相比，甲醇-蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的能耗是前者的50%。

水電解制氫的成本一般在3~5元/m3，而一套規(guī)模為1000m3/h的甲醇-蒸汽制氫轉(zhuǎn)化裝置的氫氣成本一般不高于2元/m3。

液氨制氫方法由英國(guó)化學(xué)家亞瑟汀斯利在1894年提出，主要原理是利用液氨和鈉單質(zhì)反應(yīng)生成氨基化鈉，然后氨基化鈉將分解成為氮?dú)狻錃庖约扳c單質(zhì)。液氨是世界上產(chǎn)量最大的無(wú)機(jī)化合物之一，通常與丙烷一樣被加壓儲(chǔ)存在液氨罐之內(nèi)（300psi，約20千帕），液氮雖然可獲得性高，但是液氨制氫需要依賴于釕作為催化劑，而釕是一種稀有金屬，且在該過(guò)程中，分離氫氣需要極高的溫度。

2015年，英國(guó)科學(xué)家提出液氨制氫的新方法，將分離氫氣的溫度降低到了400℃的溫度。一個(gè)典型的汽車電池都可以提供足夠的能量來(lái)加熱一個(gè)小型（1.5立方英寸）鈉/氨反應(yīng)器到達(dá)該溫度。其設(shè)備的輸出不能滿足一個(gè)大型商業(yè)設(shè)施所需的氫氣，但可以擴(kuò)大到滿足一輛氫能燃料電池汽車所需的氫氣。

目前豐田、本田和現(xiàn)代所使用的氫氣，絕大多數(shù)都來(lái)自天然氣重整制氫，但天然氣重整制氫對(duì)環(huán)境的影響較大，因此如果上述液氨制氫的方法能夠推行，可以降低制氫過(guò)程對(duì)環(huán)境的影響。此外，該制氫方式的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其使用的罐體與現(xiàn)有的其他氣體儲(chǔ)存罐類似，這也將降低氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的成本。

成本方面，液氨制氫目前的成本約為2~2.5元/Nm3，仍比電解水制氫的成本低，如未來(lái)有進(jìn)一步的技術(shù)突破，液氨制氫的技術(shù)可以拓展到直接用于車載供氫。