近日，科技部国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“天然气裂解制氢联产纳米碳材料技术”项目启动暨实施方案论证会在上海召开。经过项目专家组的质询答疑、技术指导和综合评议，项目实施方案顺利通过专家论证，这也意味着该重点项目在上海正式启动。
这项由中国科学院上海微系统与信息技术研究所牵头，上海氢田新材料科技有限公司，上海科技大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学等“产—研”优势单位共同承担的国家重点研发计划重点专项，针对天然气制氢技术的碳减排发展需求，开展天然气制氢联产高附加值碳材料技术研究，将为我国天然气制氢领域的碳减排提供重要技术支撑。其中，上海氢田公司作为项目“顶天立地”的关键一环，实现技术落地和商业化推广。
项目咨询专家组由中国科学院深圳先进技术研究院成会明院士、上海大学鲁雄刚教授、同济大学朱彤教授、同济大学李卓教授、上海光源大科学中心宋飞研究员、上海宝武清洁能源有限公司饶文涛博士组成，责任专家组由北京大学郭少军教授、中国科学院大连化学物理研究所孙树成研究员组成。
会上，项目专家组充分肯定了本项目的总体实施方案，并着重指出在未来研究过程中，项目团队应注重各课题之间的协调与联动，注重标志性成果的潜在实施路径，确保项目各关键节点把控及整体研究目标顺利实现。此外，专家组聚焦课题研究方向、技术创新点及项目实施可能面临的挑战和问题等方面，提出了针对性的指导意见。
据了解，国家重点研发计划“氢能技术”专项的总体目标是：以推动能源革命、建设能源强国等重大需求为牵引，系统布局氢能绿色制取、安全致密储输和高效利用技术，贯通基础前瞻、共性关键、工程应用和评估规范环节，到2025年实现我国氢能技术研发水平进入国际先进行列。
针对我国双碳目标的氢能建设、赶超并引领全球制氢技术，国家在天然气裂解制氢领域于2023年立项。项目首席科学家、中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员于庆凯表示，在碳达峰、碳中和的大背景下，“天然气裂解制氢联产纳米碳材料技术”将为我国天然气的低碳应用提供一条极具竞争力的技术路线。“我国氢气产量的19%来自水蒸汽甲烷重整技术，然而巨量排放的二氧化碳（9~12 kg CO2/kg H2）难以适应未来的‘双碳’发展需求。甲烷（天然气中的主要成分）直接裂解制氢联产固态碳，不仅有效解决天然气制氢中的碳减排问题，而且有望获取大宗高附加值碳材料。”
今年我国《政府工作报告》提出，“加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展”，这是氢能首次作为前沿新兴产业被写入《政府工作报告》。而近年来，全球很多国家也在天然气热裂解制氢联产碳材料这一技术上展开了激烈竞争。据不完全统计，目前全球已有超过30家创新企业开展天然气直接裂解制氢业务，并得到了政府、企业及资本的广泛关注。比如，美国Monolith Materials公司于2022年获得美国能源部10亿美元贷款并和全球知名轮胎企业-固特异达成合作协议，目前可年度热解2万吨天然气，生成1.5万吨炭黑和5000吨氢气；德国BASF自2013年在德国政府的支持下持续开展移动碳床催化天然气裂解制氢技术，并在2023年首届碳中和博览会重点推介，目前已在路德维希港开展中试验证。
上海在此领域率先开展技术攻关和创新突破将助力我国氢能核心前沿技术研发。与此同时，该技术无碳排放，可作为“绿氢”制备的有效补充技术，面向氢冶金，比如高炉用氢、冷轧及热轧用氢等，加氢站（加气站直接改造）等领域形成新质生产力。
