核能制氢技术概述 - 核能制氢利用核反应堆产生的热作为能源，通过电解水、热化学循环等技术实现高效、大规模制氢，同时减少温室气体排放[1] - 主流技术包括核能发电耦合电解水（规模化潜力）、甲烷蒸汽重整、高温蒸汽电解（800℃耗电量3kW·h/m³）、热化学循环（800-900℃）[1][6][7] - 以水为原料的工艺全程无CO2排放，其他原料（天然气/煤）工艺仅能减少碳排放[2] 全球发展现状 - 美国：2004年启动核能制氢研究，2023年九英里角核电站1250kW PEM电解槽投产（日产560kg氢气）[1][13] - 日本：1998年建成30MWe高温气冷堆，2019年实现150小时连续热化学碘硫循环制氢[1][13] - 中国：中核集团2024年田湾核电PEM示范项目产氢纯度达99.999%，高温气冷堆目标匹配50000Nm³/h制氢工厂[17][18] - 2024年全球市场规模超4.5亿美元[1][13] 中国市场与政策 - 2023年氢气产量3500万吨，2024年增至3695万吨（全球第一），但98%依赖煤/天然气/工业副产氢[8][11] - 政策支持：2022年《氢能产业发展规划》明确研发核能高温制氢，2024年《可再生能源替代行动》推动绿氢发展[15][17] - 中核联合清华、宝武等组建产业联盟，计划2022-2023年建成高温堆制氢示范工程[17][18] 技术经济优势 - 氢能优势：零碳、热值高（120MJ/kg）、应用场景多元（交通/冶金/化工）[4] - 提升核能利用率：承接弃电弃热，降低关停成本，延长反应堆寿命[4] - 成本效率：核能甲烷热分解（TDM）能耗比电解水低8倍，产氢量高数倍[4] 主要参与企业 - 上市公司：中国广核、中国核电、国富氢能、阳光电源等[2] - 产业链企业：中核集团、华能集团、京城机电、中集安瑞科等[2][18] 技术路线对比 - 甲烷蒸汽重整：现役主流（74%氢气体积分数），核能耦合可减少30%天然气消耗[6] - 高温蒸汽电解：固体氧化物逆过程，800℃下效率高于常规电解[6][7] - 热化学循环：多反应耦合（如碘硫循环），试剂可循环利用[7][18]