2025-08-20
На фоне глобальной декарбонизации водород, благодаря своему низкому уровню выбросов, стал ключевым решением для декарбонизации в таких отраслях, как сталелитейная промышленность, судоходство и химическая промышленность, где электрификация затруднена. Основная цель водородной энергетики — производство водорода чистым и эффективным способом и его применение в транспорте, электроэнергетике, накоплении энергии и других областях, способствуя тем самым преобразованию энергии и достижению углеродной нейтральности.
1.Технология производства водорода
(1)Получение водорода электролизом воды: вода разделяется на водород и кислород посредством электролиза. Этот метод позволяет использовать электроэнергию, вырабатываемую возобновляемыми источниками энергии (такими как солнечная и ветровая энергия), для производства экологически чистого водорода. В настоящее время основными технологиями электролиза воды являются электролизеры с протонообменной мембраной (ПЭМ) и щелочные электролизеры.
(2)Производство водорода путём риформинга ископаемого топлива: водород производится путём реакции риформинга ископаемого топлива, такого как природный газ и уголь. Этот метод относительно недорогой, но приводит к образованию парниковых газов, таких как углекислый газ, что требует интеграции технологий улавливания, утилизации и хранения углерода (CCUS) для снижения выбросов углерода.
(3)Производство водорода из биомассы: использование биомассы (например, соломы, древесной щепы и т. д.) для производства водорода путем пиролиза, газификации и других методов является устойчивым способом производства водорода.
(4)Фотолиз воды для получения водорода: использование солнечной энергии для прямого разложения воды для получения водорода является идеальной технологией производства экологически чистого водорода, но она все еще находится на стадии лабораторных исследований, и ее эффективность и стабильность необходимо улучшить.
В настоящее время около 95% мирового водорода производится с помощью технологии паровой конверсии метана (SMR), в которой в качестве сырья в основном используется природный газ. Это определяет ключевую роль природного газа в современной цепочке водородной энергетики. Согласно отчету Global Growth Insights, объем рынка паровой конверсии метана в 2023 году составил 864 млрд долларов США и, как ожидается, достигнет 908 млн долларов США к 2024 году и 1,346 млрд долларов США к 2032 году, со совокупным годовым темпом роста 5,05% в прогнозируемый период. В связи с растущим спросом на производство водорода в таких отраслях, как нефтепереработка, химия и энергетика, ожидается, что рынок SMR в США внесет основной вклад в этот рост.
2.Анализ состояния SMR в различных регионах мира
(1)Северная Америка
Рынок SMR характеризуется развитой технологической инфраструктурой и огромными запасами природного газа. В частности, США могут похвастаться одними из крупнейших в мире мощностей по производству водорода. Доступность недорогого природного газа делает SMR экономически выгодным методом производства водорода. Используя голубой водород в качестве прорыва, США достигли тройного лидерства по технологической зрелости, конкурентоспособности по цене и оперативности реагирования на рыночные изменения.
Технический уровень: Внедрить проверенную технологию SMR+CCS (улавливание и хранение углерода) вместо того, чтобы полагаться на электролиз воды (зеленый водород) или другие новые технологии, которые все еще находятся на экспериментальной стадии.
Уровень затрат: Опираясь на дешевые и независимые ресурсы природного газа и политические субсидии, можно эффективно сократить затраты проекта, сформировав цикл «природный газ — водородная энергия — улавливание углерода».
Уровень рынка: Для рынков с высоким спросом, таких как Европа, Япония и Южная Корея, которые планируют импортировать более 50 миллионов тонн водорода в год к 2050 году, мы можем предоставить немедленно доступные продукты, которые соответствуют требованиям «прозрачности углеродоемкости».
(2)Европа
Европейский рынок SMR находится под влиянием строгих экологических норм и принципов устойчивого развития, лидерами здесь являются такие страны, как Германия и Франция.
(3)Азиатско-Тихоокеанский регион
Рынок SMR в Азиатско-Тихоокеанском регионе стремительно растёт. Такие страны, как Китай и Индия, являются крупными потребителями водорода, особенно для производства и переработки аммиака. Ожидается, что благодаря постоянным инвестициям в технологии и инфраструктуру производства водорода рынок SMR значительно вырастет.
(4)Ближний Восток и Африка
На Ближнем Востоке и в Африке рынок SMR выигрывает от обильных запасов природного газа в регионе. Однако в настоящее время в регионе отсутствует развитая сеть трубопроводов водорода и промышленная экосистема, а его инфраструктура отстаёт, что затрудняет поддержку крупномасштабного производства и экспорта.