我国焦炉煤气制氢行业：供给释放潜力大 华北、西北地区制氢条件优

一、概述

目前，市面上最主流的制氢方式有化石能源制氢、工业副产氢和电解水制氢，其中化石能源制氢是我国规模最大的制氢方式。具体来看，化石能源制氢包括煤制氢、石油制氢和天然气制氢，工业副产氢主要是氯碱、甲醇、合成氨企业生产过程副产氢，可再生能源电解水制氢则包括碱性、PEM、SOEC等多种方式。根据数据，煤制氢规模占我国制氢总量的40%，工业副产氢规模占制氢总量的32%。

数据来源：观研天下整理

目前主要制氢路径及其优缺点

数据来源：观研天下整理

根据观研报告网发布的《中国焦炉煤气制氢市场发展态势研究与投资战略研究报告（2023-2030年）》显示，焦炉煤气制氢采用变压吸附回收焦炉煤气的氢，其主要原理是使用固体吸附剂来选择气体吸附，并且随着气压的下降，气体在吸附剂中的吸附特性会降低。气体混合物的完全分离和吸附的恢复是通过真空和非氢过程完成。由于焦炉煤气成分复杂且产品氢纯度要求高，在清洁原料气之前，需要脱除杂质较多，必须对PSA 进行调整以适应原料气成分。整个过程分为以下几个处理部分：压缩、预处理、变压吸附（PSA）和脱氧干燥。

焦炉煤气制氢工艺原理

数据来源：观研天下整理

二、市场概况分析

1、焦炉煤气制氢供给释放潜力大，但面临原料气减少带来的影响

焦炉煤气是炼焦副产品，焦炉煤气产量受配煤成分比重的影响较大，挥发分较高的煤种焦炉煤气产量高，反之亦然。根据云煤能源数据，测算1吨焦炭产生约400m3的焦炉煤气，得出2021年我国1吨焦炭产生煤气量为399.7223立方米/吨，焦炉煤气产量为73704万立方米。

2019-2021年我国焦炭及焦炉煤气产量情况

数据来源：观研天下整理

而根据上海钢联数据，2021年中国焦炭产能52588万吨，焦炭产量46445.8万吨，同比下降2.2%，可以测算焦炉煤气产量1858亿立方米；2022年中国焦炭产量达47343.6万吨，累计增长1.3%，则焦炉煤气产量超过1900亿立方米。同时，根据《焦炉煤气制氢方法的比较及成本分析》焦炉煤气中含氢量在55%左右，测算2021年我国潜在焦炉煤气制氢量为1022亿立方米，折合约912万吨。

数据来源：观研天下整理

焦炉煤气制氢潜在产量规模

数据来源：观研天下整理

此外，随着国家大力推进“碳中和”战略实施进度，氢能凭借着低碳、减碳等优势而使其价值凸显，越来越多企业对焦炉煤气价值进行重新审视，鞍钢集团等钢铁企业及美锦能源、山西郑旺等焦化企业均开始推进焦炉煤气副产制氢项目建设。例如，2021年4月17日，鹏飞集团与中设备工程股份有限公司、中国化学工程第九建筑有限公司签署鹏湾氢港2万吨/年焦炉煤气制氢项目总承包合同，标志着该项目将进入实质性建设阶段，该项目是鹏飞集团规划建设年产20万吨制氢项目的一期工程，预计2022年1月份到4月份正式投产氢气产品。

2021年我国工业副产氢项目建设相关事件

数据来源：观研天下整理

不过，需要值得注意的是近年不少地区推进焦炉淘汰工作，河北、山东、河南省要按照2020年底前炼焦产能与钢铁产能比达到0.4左右的目标，制定“以钢定焦”方案，加大独立焦化企业淘汰力度。因此，在焦炉逐渐淘汰、以钢定焦政策实施及下游钢铁产量增速放缓的背景下，焦炭产业将进入平台期，我国焦炉煤气制氢行业也面临着焦炭减少所带来的影响。

2、华北、西北地区焦炭副产煤气制氢条件优异

从焦炭生产区域分布来看，根据国家统计局数据显示，2021年华北地区焦炭产量18726万吨，占焦炭总产量的40.3%，西北地区焦炭产量8443万吨，占比18.2%。由此可见，华北、西北地区是我国焦炭重要产区，也更具备条件利用焦炭副产煤气制氢。

数据来源：观研天下整理（WYD）