2026年第一季度绿色氢碳生产路径深度解析

基于最新资料，我为您撰写一份关于2026年第一季度绿色氢碳生产路径的深度解析报告。

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中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、上海氢田新材料科技有限公司董事长于庆凯带领团队，在天然气裂解碳氢联产、石墨烯晶圆制备等领域持续攻关[1]。该技术已获得国家重点研发计划"氢能技术"重点专项支持，成为绿色氢碳生产的重要路径[2]。

• 天然气（甲烷）直接裂解制氢联产固态碳
• 有效解决天然气制氢中的碳减排问题
• 获取大宗高附加值碳材料（石墨烯、纳米碳等）
• 避免传统制氢工艺的温室气体排放（9-12 kg CO2/kg H2）[2]

目前，团队正着力攻克系统连续化运行等技术瓶颈，目标是将裂解反应釜的稳定连续运行时间提高到

[1]。这一技术突破的关键意义在于：

技术指标	现状	目标	意义
连续运转时间	持续攻关中	一个月	实现工业化生产基础
运行工况	几乎零污染	零排放	完全绿色生产
产物	高纯度氢气+石墨	高纯度氢气+高附加值碳材料	提升经济性

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根据氢气来源和生产过程中的碳排放水平，可分为以下三类[3]：

氢能类型	制取来源	碳排放	成本特征
灰氢	煤炭、天然气	高	低成本
蓝氢	化石燃料+CCS	中等	中等成本
绿氢	可再生能源电解水	零	高成本（正在下降）

1. 对比蒸汽甲烷重整（SMR）：
   • SMR技术：我国氢气产量的19%来自此技术，但每公斤氢气伴随9-12公斤二氧化碳排放[2]
   • 天然气裂解：零碳排放，产物为氢气+固态碳

2. 国际竞争格局：
   • 美国Monolith Materials：2022年获美国能源部10亿美元贷款，年热解2万吨天然气，产1.5万吨炭黑+5000吨氢气[2]
   • 德国BASF：2013年起在德国政府支持下开展移动碳床催化技术研发，2023年首届碳中和博览会重点推介[2]
   • 全球已有超过30家创新企业开展天然气直接裂解制氢业务[2]

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阶段	时间	里程碑
技术攻关期	2024-2025年	裂解反应釜连续运转突破
中试验证	2025-2026年	稳定连续运行时间达一个月
示范应用	2026年	四川省示范项目启动
规模化推广	2026-2028年	全国分布式制氢网络建设

• 选址优势
  ：天然气资源丰富，原料供应充足
• 规模目标
  ：清洁氢气和高纯碳材料规模化制备
• 应用场景
  ：化工、加氢站等分布式场景[1]

1. 天然气产区
   ：开展大规模生产
2. 化工领域
   ：高纯氢气需求集中区域
3. 加氢站网络
   ：分布式制氢，就近供应

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该项目采用"产—研"深度融合模式：

• 牵头单位
  ：中国科学院上海微系统与信息技术研究所
• 产业化平台
  ：上海氢田新材料科技有限公司
• 协作单位
  ：上海科技大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学
• 应用验证
  ：上海宝武清洁能源有限公司[2]

• 《政府工作报告》首次将氢能作为前沿新兴产业发展[2]
• 国家重点研发计划"氢能技术"专项总体目标：到2025年实现我国氢能技术研发水平进入国际先进行列[2]

• 上海国际科创中心建设提供集聚效应
• 长三角整体优势与枢纽功能
• 高端人才汇聚、资源流动便捷[1]

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地区	代表企业	技术水平	商业化进度
美国	Monolith Materials	领先	已商业化运营
德国	BASF	领先	中试验证
中国	氢田新材	追赶	2026年示范
其他	30+创新企业	各有特色	研发阶段

根据"可再生氢100"发展路线图[3]：

阶段	时间	目标
阶段1	2023-2024年	赋能政策+示范项目
阶段2	2024-2027年	技术标准+供应网络
阶段3	2027-2030年	绿氢成本降至15元/kg

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1. 上游
   ：天然气裂解设备、反应釜制造
2. 中游
   ：高纯氢气制备、纳米碳材料加工
3. 下游
   ：氢冶金、加氢站、化工应用

指标	传统SMR	天然气裂解	减排效益
CO2排放	9-12 kg/kg H2	0	100%
产物价值	仅氢气	氢气+碳材料	提升3-5倍

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中科院团队在氢碳联产技术方面的突破，标志着：

• 我国在绿色氢碳生产领域取得重要进展
• 为"双碳"目标实现提供关键技术支撑
• 打破国际技术垄断，形成自主创新能力

1. Q1：裂解反应釜连续运转时间突破
2. Q2-Q3：系统稳定性验证
3. Q4：四川示范项目启动

• 实现稳定连续运行一个月
• 验证技术可行性
• 为规模化推广奠定基础

在政策支持、技术突破和市场需求的共同推动下，氢碳联产技术有望在2026-2030年间实现大规模商业化应用，为我国能源转型和碳中和目标做出重要贡献。

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[1] 中国新闻网 - “中国科学家突破氢碳联产技术 零污染制氢助力能源转型” (2026年1月18日)
https://www.chinanews.com.cn/gn/2026/01-18/10554059.shtml

[2] 解放日报 - “国家重点研发计划’天然气裂解制氢联产纳米碳材料技术’重点专项在沪启动”
https://www.jfdaily.com/wx/detail.do?id=744407

[3] 世界经济论坛 - “绿氢加速倡议：中国绿氢赋能措施建议报告”
https://www3.weforum.org/docs/WEF_Green_Hydrogen_in_China_A_Roadmap_for_Progress_2023_CN.pdf

[4] 证券时报 - “氢能产业化提速 A股公司抢抓先机”
https://www.stcn.com/article/detail/3541876.html