蒸汽甲烷重整市場規模及份額，依原料（天然氣、液化天然氣、甲醇、煤炭）劃分；技術;最終用途 - 全球供需分析、成長預測、統計報告 2025-2037

蒸汽甲烷重整市場：成長動力與挑戰

成長動力

• 將氫燃料的採用擴展到傳統產業之外：雖然氫長期以來一直用於煉油、氨生產和化學加工，但其作用正在擴展到運輸、發電、供暖等領域。由於安全協議的改進和基礎設施的改善，鍋爐裝置中直接使用氫氣的情況有望增加，這提高了其商業需求。此外，由於低碳燃料的選擇較少，航運和航空等產業在實現環境目標方面將從氫中獲得顯著的好處。
  
  儘管氫基燃料的能源消耗和成本較高，但最近旨在滿足低碳目標的監管變化預計將顯著增加蒸汽甲烷重整市場收入。由於從化石燃料向再生能源和低碳氫化合物的過渡以及這些技術在包括半導體在內的行業的廣泛使用，該市場將得到發展。國際能源總署（IEA）報告稱，2023年，低排放氫的需求增加超過10%，即不到100萬噸。最近，政府透過市場開發工具、激勵計畫和授權採取了更多行動。
   
• 蒸氣甲烷重整技術的最新進展：蒸汽甲烷重整催化方面的最新進展包括開發穩定性更高的鎳基催化劑、具有更高活性的貴金屬摻雜催化劑，以及具有更高抗燒結和失活性能的鈣鈦礦基材料。此外，研究人員在蜂巢狀堇青石整體上設計了超薄的 Ni/CeO2/ZrO2 催化劑塗層，在甲烷乾燥重整方面取得了優異的性能。
  
  儘管活性相負載量極小，但這些整體式催化劑在高重時空速下在 750°C 時達到熱力學轉化極限，在較長的運行時間內保持穩定性。這些創新透過提高氫氣生產效率、降低成本並支持向低碳能源解決方案的轉變，推動蒸汽甲烷重整市場的發展。
   
• 對氫氣生產的政策支持不斷增加：政府對提高生產能力的支持和資金隨著氫氣的需求而不斷增加。 IEA發布的《2024年全球氫能回顧報告》顯示，2023年，全球專案開發商在正在進行的氫供應項目上投資了35億美元。其中電解設施建設項目約佔80%，其餘項目將氫氣生產與碳捕獲、利用和儲存（CCUS）結合。
  
  儘管氫能公司的公開市場價值最近有所下降，但氫能新創公司在 2023 年已籌集了總計 37 億美元的股本。這筆資金主要由工業氫利用專案開發商和氫生產技術開發商主導；然而，2024 年迄今進行的交易顯示出更多的技術組合。陰離子交換膜 (AEM) 電解和甲烷催化分解氫氣技術已達到技術成熟度 (TRL) 7 級，標誌著去年的幾個創新里程碑。因此，政府的支持性政策正在推動蒸汽甲烷重整市場的擴張。

挑戰

• 日益嚴重的環境和人類健康問題：蒸氣甲烷重整 (SMR) 的主要缺點是會產生大量副產品二氧化碳 (CO2)。 SMR 使用蒸氣作為反應物，將碳氫化合物甲烷分解為氫氣和一氧化碳。然後利用水轉移反應將蒸氣和一氧化碳進一步分解成氫氣和二氧化碳。光是 2020 年，SMR 和其他傳統氫氣方法就向大氣中排放了 9 億噸二氧化碳。這個數量相當於幾個已開發國家的排放量。 SMR 的二氧化碳排放除了導致氣候變遷外，還會危害環境和人類健康。因此，許多科學家和決策者正在尋找策略來減少或完全消除 SMR 和其他氫氣生產過程中的二氧化碳排放。
   
• 維護與操作問題：高溫活動可能會使設備承受巨大的熱應力，導致材料劣化並增加維護需求。這包括熱交換器和耐火管等部件的例行更換。此外，潛在的故障可能會擾亂氫氣供應鏈，因此需要強大的預測性維護策略和使用耐用、耐熱的材料。成功應對這些挑戰需要不斷努力優化工藝，以最大限度地提高氫氣產量，同時最大限度地減少浪費。這種方法不僅涉及提高催化劑的性能，使其在較低溫度和壓力下有效運作，還涉及保持對溫度、壓力和氣體流速的精確控制。