甲醇是重要的化学工业基础原料，在有机化工行业中使用量只次于苯、乙烯以及丙烯，是制造甲胺、甲醛、醋酸等多种有机化工产品的原料。

甲醇制氢，即以甲醇为原料生产氢气。与其他的制氢方法相比，甲醇制氢具有以下３个优势：

1、制氢原料来源广且价格低廉，甲醇作为一种常见的化工原料；

2、氢元素利用率高，甲醇含氢量高，能量密度高，氢气的产率高；

3、制氢装置简单，甲醇便于储存和运输，可以做成组装式或可移动式的甲醇制氢装置。

从技术路径上看，甲醇制氢主要有３种途径：甲醇水蒸气重整制氢、甲醇裂解制氢、甲醇部分氧化制氢。近年来，随着科技的进步，甲醇电解制氢和超声波分解甲醇水溶液制氢等新颖的制氢方法逐渐进入人们的视野。

第一种是甲醇水蒸气重整制氢，是国外20世纪80年代兴起的一种制氢技术。甲醇与水蒸气混合物通过加压，在催化剂和170~300℃反应温度的条件下实现裂解转化，生成氢气和二氧化碳。

甲醇水蒸气重整制氢技术具有操作方便、反应条件温和、副产物成分少易分离等优势，制氢规模在10~10000Nm3/h内均能实现，产能灵活可调整，因此是技术较为成熟、应用广的制氢方法。

第二种是甲醇裂解制氢，即利用甲醇的直接分解反应制备氢气，该反应为合成气制甲醇的逆反应。原料甲醇在缓冲罐中，与脱盐水按一定比例混合，进入换热器与反应产物换热升温。升温后的混合溶液再进入汽化过热器，用高温导热油加热汽化，进入列管反应器，在催化剂的作用下，进行裂解和变换，生成二氧化碳和氢气。生产的二氧化碳和氢气混合气经过气液分离罐去除其中的甲醇/水，然后经过变压吸附提纯，得到高纯氢气。

甲醇裂解技术氢气产率高、能量利用合理、过程简单、便于工业操作。但该工艺产物混合气中含有的一氧化碳含量较高，后续分离装置复杂。

第三种是甲醇部分氧化制氢，这是以空气为氧源，利用氧气与甲醇之间的不完全反应来制备氢气。甲醇部分氧化体系是由甲醇供热、水蒸气重整供氢。体系中所有的能量均来源于甲醇，所有的物质均来源于甲醇、水和空气。甲醇、水和空气由室温经蒸发器预热到一定的温度后，进入反应器进行反应，得到的产品气经换热器回收热量后排放，进入变化吸附器去除杂质得到高纯氢气。

该制氢工艺的优势在于利用氧气氧化甲醇的放热反应，反应速度快，反应条件温和，能量效率高。其缺点在于产品气中氢的含量不高，且由于通入空气氧化时，其中氮气的含量降低了混合气中氢气的含量，使其低于40%，若将空气改为氧气，则氢气含量可提升至66%。

第四种是甲醇直接电解制氢，这是一种比较经济的制氢方法，它的新颖之处在于操作简单、成本低和产氢率高。在膜电极两端通入直流电流，采用电势线性扫描进行电解。电解之前，将阴极室充满氩气作为保护气体。蠕动泵将电解溶液泵入阳极室电解，然后在阴极通过排水法，收集电解产生的氢气。

电解甲醇制氢整个电解过程中只需要很低的电压。一方面可以利用甲醇自身电解得到氢，另一方面可以由水电解获得氢，因此氢的利用率非常高。其缺点是施加在膜电极两端的电压难于把握，若电压过低则影响甲醇的电解；反之电压过高，反应速度加快，则导致收集的氢气不纯净。

第五种是超声波分解甲醇水溶液制氢，其原理是利用超声波的声控化效应，即甲醇水溶液中的微小泡核在超声波作用下被反应，当超声波达到一定功率时，泡核发生振荡、生长、收缩乃至崩溃等一系列动力学过程，同时会产生高达几十兆帕至上百兆帕瞬时压力和几千摄氏度的高温，甲醇水溶液便发生分解反应。

超声波分解甲醇水溶液制氢技术避免了传统甲醇制氢技术所需的高温环境，具有操作灵活、安全可靠，反应装置结构简单等特点，具有较大的发展前景。但目前，世界各国对超声波分解甲醇水溶液制氢的研究尚处于探索阶段。

目前成熟的甲醇制氢工艺中，甲醇部分氧化技术生成的氢气含量较低，甲醇裂解技术产生CO会导致燃料电池的铂电极严重中毒，故可行性较高的技术是甲醇蒸汽重整。将甲醇重整制氢与氢燃料电池2个环节集成的新系统，称为甲醇重整燃料电池系统。

2018年10月25日，全球首台基于甲醇重整氢燃料电池轻型卡车在昆山正式商业运营。该燃料电池系统的氢气供应有别于传统的罐储氢方式，而是通过甲醇和水的混合液的重整化学反应，获得氢气，氢气再进入燃料电池电堆发电，做到了氢气的“即产即用”，实现高效率和低成本。

综上所述，甲醇由于其能量密度高、易存储、来源广等优势，成为氢能的载体。目前甲醇水蒸气重整是甲醇制氢技术中具有优势和技术成熟的制氢方法，被认为是有希望利用在氢燃料电池上的制氢技术之一。甲醇制氢无论在原料、能耗，还是在制氢规模灵活性以及效率上，都具有很强的优势，是未来制氢技术的一个重要发展方向。