• 聚焦催化劑體系和核心反應(yīng)裝備，ROTOBOOST突破甲烷催化裂解制氫核心技術(shù)
  

根據(jù)相關(guān)研究，在不計(jì)入同步制備的碳產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)收益的情況下，電加熱方式的熔融金屬天然氣裂解制氫成本已經(jīng)與水蒸氣重整SMR+CCS技術(shù)路線的成本基本持平，如直接以天然氣作為熱源，則成本已能低于傳統(tǒng)SMR+CCS方式。

制備綠氫能否達(dá)到高轉(zhuǎn)化率是該技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)之一。高轉(zhuǎn)化率取決于多方面因素，如熔融金屬的催化活性、多孔分布器決定的氣液接觸面積、反應(yīng)溫度和液相介質(zhì)高度。

ROTOBOOST表示，公司掌握的熔融金屬催化裂解甲烷制備綠氫技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化中試階段，基于公司自主研發(fā)的催化劑體系和反應(yīng)裝置技術(shù)，甲烷轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到90%，高于SMR技術(shù)的75%。

熔融金屬催化裂解制氫的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)來源于其制備過程中產(chǎn)生的碳產(chǎn)品。其他技術(shù)路線如等離子體催化只能產(chǎn)生炭黑這類低附加值的碳產(chǎn)品。而熔融金屬催化法可以制備石墨烯、碳納米管等高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的碳材料產(chǎn)品，從而可以大幅降低制氫成本。該技術(shù)可以通過調(diào)控催化劑的活性組分、載體、制備方法，以及催化劑還原條件、空速、反應(yīng)溫度、壓力等反應(yīng)條件來控制碳材料產(chǎn)品的形貌和產(chǎn)量。

ROTOBOOST表示，公司已經(jīng)可以合成用于鋰電池負(fù)極材料的合成石墨產(chǎn)品，以及具備更高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的石墨烯和單壁碳納米管產(chǎn)品，并已開始研發(fā)用于鈉電池負(fù)極的硬碳材料。

相較于現(xiàn)有的工業(yè)化制備石墨烯和碳納米管的產(chǎn)量規(guī)模，ROTOBOOST有望單天就達(dá)到噸級(jí)的產(chǎn)量規(guī)模。未來公司可以基于對(duì)反應(yīng)機(jī)理和碳生長(zhǎng)過程的研究，通過調(diào)控反應(yīng)條件來定向獲得不同結(jié)構(gòu)的碳材料。

在未考慮碳產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)收益時(shí)，熔融金屬催化熱裂解技術(shù)本身成本就要低于電解水制氫的成本。以ROTOBOOST可量產(chǎn)石墨烯和碳納米管等高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的碳產(chǎn)品來看，該技術(shù)路線制氫成本將大幅降低，從制備成本角度上看，氫氣甚至成為了一個(gè)生產(chǎn)成本很低的“副產(chǎn)品”。

鋰電行業(yè)中負(fù)極石墨制備成本主要是電力能耗成本，而ROTOBOOST制備技術(shù)的合成石墨后期處理單噸耗電量?jī)H為傳統(tǒng)石墨制備的5%-6%，可以大幅降低成本和全流程碳足跡，遠(yuǎn)優(yōu)于近日生效的歐盟電池法案法定上限。

在ROTOBOOST看來，熔融金屬催化裂解核心技術(shù)的難點(diǎn)在于催化劑體系的構(gòu)建和反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)。整個(gè)工藝過程控制的背后還涉及流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、力場(chǎng)的多物理場(chǎng)仿真模擬和多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)。

• 發(fā)力船舶、石油、化工、鋼鐵等多個(gè)下游應(yīng)用領(lǐng)域

ROTOBOOST已經(jīng)在船舶、石油、化工、鋼鐵等領(lǐng)域開展氫能規(guī)模化應(yīng)用。其中，船舶動(dòng)力屬于氫能下游應(yīng)用中一個(gè)非常重要的場(chǎng)景。船運(yùn)公司面臨著非常大的可持續(xù)發(fā)展約束壓力。目前已有的LNG貨船和未來新建的貨船都需要改變?yōu)榫G色能源驅(qū)動(dòng)。

在船舶領(lǐng)域，ROTOBOOST已經(jīng)和各國(guó)船級(jí)社、國(guó)際航運(yùn)龍頭公司展開合作，為L(zhǎng)NG船舶、豪華郵輪以及甲醇動(dòng)力船提供向氫能及綠色甲醇轉(zhuǎn)型的解決方案。ROTOBOOST的制氫裝備可以每天在LNG船上生產(chǎn)10噸到40噸的氫氣，相當(dāng)于一個(gè)中型化工廠每天的氫氣需求量。

其制氫設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)模塊化的疊加，逐步提升船舶綠氫的使用比例，且無需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)閥門管道設(shè)施進(jìn)行大幅改動(dòng)，保障LNG船舶在全生命周期內(nèi)都能夠符合日趨嚴(yán)格的排放合規(guī)要求。

ROTOBOOST CEO Kaisa Nikulainen表示，與傳統(tǒng)的SMR或電解槽設(shè)備相比，ROTOBOOST 工藝技術(shù)的高轉(zhuǎn)換效率確保了裝備尺寸的小型化，系統(tǒng)所需電力也明顯低于目前最先進(jìn)的SMR+CCS或電解水制氫技術(shù)。

而且熔融金融催化裂解產(chǎn)生的固體碳所需的存儲(chǔ)空間比液態(tài)CO2少10倍，重量更是只有15%。這一點(diǎn)對(duì)于船運(yùn)公司來說將節(jié)省更多的成本和運(yùn)輸空間，進(jìn)一步帶來收益。

在船舶上生產(chǎn)制備綠氫需要能夠適應(yīng)海上復(fù)雜多變的生產(chǎn)環(huán)境，拿到嚴(yán)苛的船級(jí)社證書。ROTOBOOST是全球首個(gè)獲得美國(guó)ABS、法國(guó)BV、英國(guó)LR、意大利RINA船級(jí)社證書的公司。 

此外， ROTOBOOST已在馬來西亞及印度尼西亞地區(qū)布局，充分利用東南亞當(dāng)?shù)刎S富的棕櫚油工業(yè)資源，將棕櫚油工業(yè)流程中廢氣廢物產(chǎn)生的甲烷氣體及殘?jiān)D(zhuǎn)化為氫氣及合成氣，并進(jìn)一步制備為甲醇。整個(gè)生產(chǎn)流程充分實(shí)現(xiàn)了可再生、可持續(xù)發(fā)展的特征，公司正在積極推進(jìn)綠色甲醇相關(guān)的權(quán)威認(rèn)證。

• 熔融金屬催化裂解有望成為高轉(zhuǎn)化、低成本、大規(guī)模、分布式的綠氫制備技術(shù)

從技術(shù)路線全局來看，電解水無需脫碳，天然氣裂解制氫是在生成CO2之前先脫碳，都可實(shí)現(xiàn)與可再生能源和綠氫相同的零碳效果，且后者可以制備生成高附加值的碳產(chǎn)品，獲得更大經(jīng)濟(jì)回報(bào)。

目前市場(chǎng)主要將焦點(diǎn)集中在風(fēng)光能源+電解水的綠氫路線上，忽視了天然氣催化裂解制備綠氫技術(shù)路線未來的成本優(yōu)勢(shì)和規(guī)模優(yōu)勢(shì)。前者的生產(chǎn)成本則依賴于風(fēng)光電價(jià)成本和電解槽成本的共同下降，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化難度較大。

相較于其他制氫技術(shù)路線，催化熱裂解制氫技術(shù)具有產(chǎn)物自行脫落反應(yīng)環(huán)境、活性成分不易失活等優(yōu)點(diǎn)，在裝置小型化制氫上更具優(yōu)勢(shì)，將來可以實(shí)現(xiàn)分布式制氫。

由此，天然氣裂解制氫技術(shù)可以充分依靠已經(jīng)建成了的全國(guó)天然氣長(zhǎng)輸管道和城市燃?xì)饩W(wǎng)絡(luò)，以及儲(chǔ)氣庫(kù)、LNG接收站、加注站等廣泛的存量基礎(chǔ)設(shè)施。

從產(chǎn)業(yè)鏈整體來看，龐大的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)加上天然氣催熱熱催化裂解技術(shù)適應(yīng)分布式的優(yōu)勢(shì)，在天然氣催化熱裂解技術(shù)路線下，在管網(wǎng)的終端可以直接生產(chǎn)氫氣，氫氣的制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本都將大幅下降。未來甚至可以在社區(qū)、商業(yè)、建筑等節(jié)點(diǎn)建設(shè)天然氣制氫的分布式供能系統(tǒng)。 

• 將進(jìn)入量產(chǎn)放大階段，加速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)

ROTOBOOST未來將繼續(xù)加大研發(fā)投入，突破量產(chǎn)放大階段的材料、裝備難題，加強(qiáng)對(duì)碳產(chǎn)品的質(zhì)量控制，加速實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的大規(guī)模量產(chǎn)。

從技術(shù)供給側(cè)來看， ROTOBOOST屬于國(guó)際上唯一一家進(jìn)入中試階段的甲烷催化裂解技術(shù)路線制氫公司。

商業(yè)模式上，ROTOBOOST不尋求成為一個(gè)制備綠氫的裝備商，而是致力于和石油化工公司等上游客戶形成深度合作，通過銷售綠氫、碳產(chǎn)品及綠色甲醇等來獲取持續(xù)性的收益。

除了已經(jīng)和馬來西亞國(guó)家石油在內(nèi)的亞洲及中東多家石油龍頭公司簽署訂單外，ROTOBOOST未來還將在大規(guī)模制備綠氫、綠色甲醇和碳產(chǎn)品、減少伴生氣排放等方面展開合作。公司現(xiàn)在中國(guó)、挪威、芬蘭、中東地區(qū)等多地設(shè)有研發(fā)中心和生產(chǎn)中心，形成了全球化業(yè)務(wù)布局和團(tuán)隊(duì)建設(shè)；未來，ROTOBOOST還將與國(guó)內(nèi)頭部能源及鋼鐵公司進(jìn)行合作，形成圍繞綠氫制備及應(yīng)用的生態(tài)合作圈。