岳国君，林海龙，彭元亭，闵剑，王梦，熊强

（1国投生物科技投资有限公司，北京 100034；2武汉船用电力推进装置研究所，湖北武汉 430070）

氢能是一种二次能源，通过燃烧或者燃料电池的方式利用，其产物只有水，没有传统能源利用所产生的污染物及高碳排放。氢气的热值（140.4MJ/kg）是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的3～4倍。氢燃料电池可实现综合转化效率90%以上，氢能的开发和利用技术已成为新一轮世界能源技术变革的重要方向[1-2]，氢能被认为是未来能源，发展氢能将有利于加快推进我国能源生产和消费革命，对新时代能源转型发展具有重大意义。现今，人们甚至能够描绘出氢能在社会生活中得到全面应用的蓝图，一个低碳、高效的氢经济呼之欲出[3-4]。然而全新的技术应用成功需要一套完善的技术组合来形成经济上的优势，即经济是技术的一种表达形式。目前氢燃料电池在进入现有的能源体系时还存在着巨大的经济性障碍，有待于优化出合理的技术组合来降低氢气制取和氢能运输的成本。

1 发展生物质绿色氢能的意义

氢能在能源、交通、工业等领域具有广阔的应用前景[5-6]，尤其以燃料电池车为代表的交通领域。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》显示，在中国能源体系中，预计2050年氢能将占比约10%，年经济产值将超过10万亿元，交通运输、工业等领域将实现氢能的普及应用[3]。以生物质为原料制氢，可以将生物质气化后，经变换工艺、脱碳分离获得纯氢，也可以将生物质通过预处理、酶解和发酵等生化转化过程获得甲烷、甲醇、乙醇等含氢化合物，再经催化反应重整获得高纯氢气，其路线如图1所示。……