氫能作為一類來源廣泛、綠色環(huán)保的清潔能源，當(dāng)前在國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化以及雙碳目標持續(xù)推進背景下，其應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴展、市場需求正不斷增加，預(yù)計到2030年，我國氫氣年需求量將達到3800萬噸/年，市場發(fā)展前景可期。大幅增長的氫能需求帶動制氫效率、成本、技術(shù)要求不斷提升。
我國制氫工藝類型多樣，目前主要通過天然氣水蒸氣重整制氫、煤氣化制氫兩大主流技術(shù)路線制取氫氣。但天然氣重整制氫需進行脫碳處理、煤氣化制氫需要分離純化處理，因此尋求高效脫碳與分離純化手段已成為提升氫氣制取效率的關(guān)鍵。膜分離技術(shù)作為一類高效脫碳與純化手段，其具有處理效率高與處理效果好等優(yōu)勢，目前已成為氫氣制取的重要手段之一。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2023-2027年中國氫氣分離膜行業(yè)市場行情監(jiān)測及未來發(fā)展前景研究報告》顯示，膜是膜分離工藝過程的核心，氫氣分離膜是指利用膜分離法純化氫氣過程中所需的氣體分離膜產(chǎn)品。根據(jù)形狀不同，氫氣分離膜可分為平板膜、中空纖維膜與螺旋纏繞膜；根據(jù)工作原理不同，氫氣分離膜可分為致密金屬膜、無機多孔膜、有機聚合物膜、金屬-有機框架膜、混合基質(zhì)膜等。其中無機多孔膜還可分為分子篩膜、二氧化硅膜、硅基材料膜等。
中空纖維膜是氫氣分離膜市場主流產(chǎn)品，目前其市占比已接近90%。以中空纖維膜作為氫氣分離膜的試驗最早出現(xiàn)于20世紀60年代末期，經(jīng)過近十年發(fā)展，中空纖維膜應(yīng)用范圍不斷擴展，在70年代末期已成為氫氣分離膜市場主流。氫氣分離膜技術(shù)壁壘較高，目前全球市場仍由美國杜邦公司、法國液化空氣集團、日本宇部興產(chǎn)株式會社三大國際企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。
我國氫氣分離膜行業(yè)起步時間較晚，20世紀80年代才有相關(guān)研究出現(xiàn)，但發(fā)展速度較快，90年代就有相關(guān)自研產(chǎn)品出現(xiàn)，直至目前，經(jīng)過30余年發(fā)展，我國氫氣分離膜在膜結(jié)構(gòu)、膜材料、膜組件等方面已取得較大進展。
新思界
行業(yè)分析人士表示，具體來看，在膜材料方面，目前我國氫氣分離膜材料主要為聚酰胺、聚酰亞胺，使用此類材料制備而成的氫氣分離膜氫氣選擇性更高、工作溫度范圍更廣；在膜結(jié)構(gòu)方面，國內(nèi)氫氣分離膜結(jié)構(gòu)已從早期以平板膜為主的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐灾锌绽w維膜為主的結(jié)構(gòu)，且目前正朝著比表面積更大、工作效率更高的螺旋纏繞膜結(jié)構(gòu)不斷升級。未來隨著國內(nèi)氫氣分離膜技術(shù)工藝不斷升級，其行業(yè)發(fā)展速度有望持續(xù)加快。
