2023氫能行業(yè)調(diào)研報(bào)告 中國氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線及優(yōu)缺點(diǎn)分析

• 黃文玉 2023年9月6日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 北京青年報(bào) 1020 64
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氫在地球上主要以化合態(tài)的形式出現(xiàn)，是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，是二次能源。氫能在21世紀(jì)有可能在世界能源舞臺(tái)上成為一種舉足輕重的能源，氫的制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、應(yīng)用技術(shù)也將成為21世紀(jì)備受關(guān)注的焦點(diǎn)。

氫能行業(yè)發(fā)展想現(xiàn)狀如何？近年來，隨著氫能利用技術(shù)發(fā)展成熟，以及應(yīng)對(duì)氣候變化壓力持續(xù)增大，氫能在世界范圍內(nèi)備受關(guān)注，氫能已經(jīng)納入我國能源戰(zhàn)略，成為我國優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和保障國家能源供應(yīng)安全的戰(zhàn)略選擇。氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施是發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的前置條件，也是消納我國可再生能源結(jié)構(gòu)性過剩的技術(shù)選擇，并能帶動(dòng)高端裝備制造業(yè)快速發(fā)展、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

中國氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線及優(yōu)缺點(diǎn)分析

我國對(duì)于氫能產(chǎn)業(yè)的相關(guān)扶持政策密集出臺(tái)，加速氫能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。國內(nèi)現(xiàn)階段氫氣主要由化石能源制氫或副產(chǎn)氫獲得，為實(shí)現(xiàn)碳減排和化石能源替代的目標(biāo)，后續(xù)主要有兩種發(fā)展路徑，一是發(fā)展藍(lán)氫，二是發(fā)展綠氫，這些路徑各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。

產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較為成熟的主流制氫路徑。氫氣目前主要有三種主流制取路徑：以煤炭、天然氣為代表的化石能源重整制氫，以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫，以及電解水制氫。我國氫能的生產(chǎn)利用已較為廣泛，制成的氫氣主要應(yīng)用在工業(yè)原料或生產(chǎn)供熱中。此外還有其它制氫方式，包括生物質(zhì)制氫、太陽能光催化分解水制氫、核能制氫等，但仍然處于試驗(yàn)和開發(fā)階段，尚未形成工業(yè)化應(yīng)用。

主流制氫路徑的優(yōu)缺點(diǎn)比較。國內(nèi)現(xiàn)階段氫氣主要由化石能源制氫或副產(chǎn)氫獲得，為實(shí)現(xiàn)碳減排和化石能源替代的目標(biāo)，后續(xù)主要有兩種發(fā)展路徑：一是發(fā)展藍(lán)氫，即在灰氫制作過程中結(jié)合CCUS降低碳排放，但化石能源制氫及工業(yè)副產(chǎn)氫最多只能降低80%碳排放，更多是向綠氫轉(zhuǎn)變中的過渡階段;二是發(fā)展綠氫，即待可再生能源占比提升電價(jià)成本下降后，全面推廣電解水制氫。

化石能源制氫以煤制氫和天然氣制氫兩種主要制氫方式為代表，是國內(nèi)最主流的制氫方式。煤制氫技術(shù)路線穩(wěn)定高效，制備工藝成熟，也是成本最低的制氫方式。經(jīng)測(cè)算，在原料煤價(jià)格在800元/t時(shí)，制氫成本約為12.64元/kg。天然氣制氫為國外主流應(yīng)用，國內(nèi)天然氣制氫經(jīng)濟(jì)性低于海外。其中，蒸汽重整制氫較為成熟。經(jīng)測(cè)算，在天然氣價(jià)格為0.838元/m3時(shí)，天然氣制氫的成本約為12.83元/kg，天然氣原料成本占據(jù)總成本的70%以上。中國天然氣資源供給有限且含硫量高，預(yù)處理復(fù)雜，制氫經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)低于國外。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國氫能行業(yè)深度分析及發(fā)展研究報(bào)告》顯示：

工業(yè)副產(chǎn)氫為生產(chǎn)化工產(chǎn)品的同時(shí)所得氫氣，主要有焦?fàn)t煤氣、氯堿化工、輕烴利用、合成氨醇等工業(yè)副產(chǎn)氫。目前我國排空的工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)量約為450萬t。其中，PDH及乙烷裂解副產(chǎn)氫約為30萬t，氯堿副產(chǎn)氫約為33萬t，焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫約為271萬t，合成氨醇等副產(chǎn)氫約為118萬t。國內(nèi)工業(yè)副產(chǎn)氫呈現(xiàn)向下游利用發(fā)展的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)下游產(chǎn)品多元化。電解水制氫成本主要包括設(shè)備成本、能源成本(電力)、原料費(fèi)用(水)及其它運(yùn)營費(fèi)用等。能源成本即電力成本占比最大，一般為40%~80%。設(shè)備成本包括以下幾個(gè)方面：電解槽(電解電堆)是電解水制氫系統(tǒng)的核心部分，成本占比約40%~50%，包含電池、PTL、雙極板、端板和其它小部件，其中最核心的部分為膜電極組件。

系統(tǒng)輔機(jī)包括整流器、水凈化單元、氫氣處理(壓縮和存儲(chǔ))和冷卻組件，成本占比約50%~60%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2021年上半年，中國累計(jì)建成146座加氫站(不含3座已拆除加氫站)，其中已投運(yùn)加氫站136座，已建成待投運(yùn)加氫站10座，在建加氫站71座，規(guī)劃建設(shè)加氫站117座。從歷史數(shù)據(jù)來看，2016-2020年，我國建成加氫站數(shù)量迎來快速增長(zhǎng)階段。2016-2019年建成的加氫站數(shù)量均呈現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2020年我國新建成加氫站51座，2021年上半年建成加氫站20座。通過山東、河北等地區(qū)的“氫進(jìn)萬家”及2022年北京冬奧會(huì)等項(xiàng)目的帶動(dòng)，加氫站布局速度加快，同時(shí)，其它非氫燃料電池汽車城市群示范的省市亦開始布局加氫站基礎(chǔ)設(shè)施，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速。

2023服貿(mào)會(huì)“氫能碳中和論壇暨H2-Eco第三屆國際氫生態(tài)峰會(huì)”4日在北京國家會(huì)議中心召開。論壇上，發(fā)布了大興國際氫能示范區(qū)三年建設(shè)成果、京津冀智慧氫能大數(shù)據(jù)平臺(tái)，中和新興能源科技研究院有限公司與北京市政路橋建材集團(tuán)有限公司在會(huì)上完成全國首筆氫能領(lǐng)域碳交易意向簽約，京能集團(tuán)、氫璞創(chuàng)能等6家重點(diǎn)企業(yè)在會(huì)上與大興區(qū)政府簽署合作意向書。中和新興作為碳減排量開發(fā)主體，依托氫燃料電池汽車碳減排監(jiān)測(cè)與分析平臺(tái)，在精準(zhǔn)計(jì)量的基礎(chǔ)上，以“普惠”方式，聚合了20家氫車運(yùn)營企業(yè)，涵蓋7類車型、1000余輛氫燃料電池汽車，預(yù)計(jì)年碳減排量達(dá)到2.4萬噸。

氫能行業(yè)市場(chǎng)未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)也在不斷變化和調(diào)整，但石油、天然氣和煤炭仍然占據(jù)著能源供應(yīng)體系的主導(dǎo)地位。我國2022年3月也發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》，提出到2025年使可再生能源制氫量達(dá)到10至20萬噸/年，2030年形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應(yīng)體系，2035年形成氫能多元應(yīng)用生態(tài)，可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升等目標(biāo)。

據(jù)《藍(lán)皮書》路線圖規(guī)劃，到2030年，氫能產(chǎn)業(yè)將成為我國新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和新能源戰(zhàn)略的重要組成部分，產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將突破10000億元;加氫站數(shù)量達(dá)到1000座，燃料電池車輛保有量達(dá)到200萬輛，高壓氫氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)里程達(dá)到3000km，氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系完善程度迫近發(fā)達(dá)國家水平，氫能與燃料電池檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展及服務(wù)平臺(tái)建設(shè)形成對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效支撐。中國應(yīng)進(jìn)一步推動(dòng)氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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  2023-2028年中國氫能行業(yè)深度分析及發(fā)展研究報(bào)告

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