在甲醇制氢工艺中，水蒸气重整法与高温裂解法代表了两类不同的技术路线。尽管二者均能够从甲醇中获取氢气，但其反应原理、工艺效率、运营成本及适用场景均存在显著差异。

一、 核心原理：两种工艺的反应本质差异

1、甲醇重整法：水参与下的催化转化

重整工艺以甲醇和水为原料，在催化剂作用下于温和条件下实现高效制氢。

反应条件：采用铜基催化剂（如 Cu/ZnO/Al₂O₃），在200–300℃、2–3 MPa 的温和条件下进行。

反应方程式：CH₃OH + H₂O → CO₂ + 3H₂

反应机制：甲醇在催化剂表面发生吸附和解离，与水蒸气进行重整反应；副产的一氧化碳进一步通过水煤气变换单元转化为二氧化碳，从而提高氢气产率与纯度。最终氢气纯度可达99%以上。

能耗特性：虽为吸热过程，但因反应条件温和，系统整体能耗较低。

2、 甲醇裂解法：高温驱动的单原料分解

裂解工艺仅以甲醇为原料，不引入水蒸气，依赖高温高压实现分子断键。

反应条件：通常在800–1000℃、3–5 MPa 下进行；即便使用催化剂，反应温度仍需维持在500℃以上。

反应方程式：CH₃OH → CO + 2H₂

反应机制：高温促使甲醇中C–H键和C–O键断裂，直接生成氢气和一氧化碳。易因过度裂解形成积碳，影响反应稳定性。

能耗与产物：强吸热反应导致能耗高，产物中一氧化碳含量高，氢气纯度仅约80%，提纯难度大。

二、 关键参数对比

三、 核心区别

1. 产物的“毒性”差异：CO₂ vs CO

这是两种方法最关键的差异，直接决定了它们的应用前景。

重整法的主要副产物是CO₂。CO₂是一种惰性气体，通过成熟的变压吸附（PSA） 技术可以轻松、低成本地去除，从而获得极高纯度（99.999%）的氢气，完美满足燃料电池等对氢气纯度要求极高的应用。

裂解法的副产物是高达~50%的CO。一氧化碳（CO）是燃料电池铂催化剂的“致命毒药”，极少量即可使其永久中毒。将CO从50%净化到ppm级别，技术难度和成本都极其高昂，这使得裂解法产出的氢气几乎无法直接用于燃料电池。

2. 技术成熟度与应用场景

重整法：商业化主流

场景： 分布式能源站、车载制氢、工业制氢等。

原因： 技术成熟、系统稳定、成本可控、氢气纯度高，是当前市场化应用的最优解。

裂解法：局限于实验室研究

场景： 高温反应机理研究、特殊无水分环境下的小批量制氢探索。

原因： 受限于高能耗、高设备要求、严重的积碳问题以及难以处理的CO副产物，难以实现商业化应用。

总结：为何重整法成为不二之选？

甲醇水蒸气重整法凭借其高氢产率、温和的反应条件、优异的催化剂稳定性以及简单的后续纯化流程，在技术可行性与经济性上均显著优于裂解工艺，完美契合了当前分布式制氢与移动式氢源对高效、安全及低成本的核心要求。

反观甲醇裂解法，因存在产物含高浓度CO、能耗过高、操作条件苛刻及积碳等问题，难以满足商业化运营需求，其应用范围限于特定基础研究或极端条件探索等小众领域。