新材料来袭！科学家成功将水污染物转化为氢气【附氢气技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

近日，伍斯特理工学院研究人员开发了一种材料，可以从水中去除尿素，并有可能将其转化为氢气。通过构建特定电子结构的镍和钴原子材料，该小组能够使这些过渡金属氧化物和氢氧化物在电化学反应中选择性氧化尿素。

尿素是一种低成本氮农业肥料，是人体新陈代谢的天然产物。富含尿素的农业废水和城市废水排放会导致富营养化，即有害藻华和缺氧死区，从而对水生环境和人类健康产生不利影响。

同时，尿素的独特特性使其成为一种潜在的储氢介质，可以提供按需制氢。例如，尿素无毒、水溶性高、氢含量高（按重量计6.7%）。因此，尿素电解制氢比水电解更加节能和经济。

未来，该团队的研究结果可以帮助利用废物流中的尿素，通过电解过程有效地生产氢燃料，并可用于从水中隔离尿素，维持生态系统的长期可持续性，并彻底改变水与能源的关系。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.3c03257

技术价值观察

氢能能产业价值链：该技术处于上游

氢能产业链上游为氢气制取环节，是氢气的来源和供应保障，按原料来源主要分为化石燃料制氢、工业副产制氢和可再生能源电解水制氢三种方式。从产量结构看，我国目前以化石燃料制氢为主，其次是工业副产制氢，受制于电价和电解槽成本，电解水制氢占比低。

宏观市场观察

全国氢气年产量超3400万吨

中国是产氢大国，根据中国氢能联盟数据显示，2019年，中国氢气产量超过3300万吨，同比2018年增长60%。2021年，我国氢气产量超过3400万吨，位居全球第一。

预计2050年氢能产值达12万亿元

目前，交通运输领域作为氢能下游应用市场发展的主要突破口，并逐渐向储能、工业、建筑领域拓展，推动氢能行业快速发展。根据中国氢能联盟数据，2019年全国氢能产值达到3000亿元，结合近几年新增项目情况，初步统计测算2021年全国氢能产值规模超过3100亿元。

根据中国氢能联盟资料，预计到2050年，中国氢能产业产值规模有望达到12万亿元，将成为引领经济发展的新增长极。

中国氢能技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与氢能技术强关联的城市集群主要集中在华南和华中地区，并且以深圳市为重点发展区域，未来布局氢能技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南地区优先导入，其中可重点关注广东省深圳市福田区、北京市海淀区、上海市浦东新区所处氢能的相关企业，以及该地方对于氢能的产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《2023-2028年全球氢能源行业市场调研与发展前景预测分析报告》

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