氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提速 交通及電力領(lǐng)域具備潛力

氫能是一種來(lái)源豐富、綠色低碳、靈活高效、應(yīng)用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體之一。與傳統(tǒng)化石能源相比，氫氣具有能量密度高，資源無(wú)限，無(wú)碳排放，可大批量運(yùn)輸和長(zhǎng)期存儲(chǔ)，以及更高的安全性等優(yōu)勢(shì)，是傳統(tǒng)化石能源的理想替代。能量密度高：能量密度高：氫氣的燃燒熱值達(dá)到1.42×105KJ/kg，是煤炭的5~6倍，汽油、天然氣的3~4倍，意味著消耗相同質(zhì)量的各種燃料，氫氣能夠提供的能量最大，在燃料實(shí)現(xiàn)輕量化方面具有重要意義。

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氫是宇宙中分布最為廣泛的物質(zhì)。電解水制氫以水作為原料，水在地球上的儲(chǔ)量達(dá)到2×1018t，氫氣釋放能量時(shí)又會(huì)生成水，制氫資源取之不盡，然而傳統(tǒng)化石能源正在面臨資源枯竭的問(wèn)題。與傳統(tǒng)的化石燃料不同，氫在轉(zhuǎn)化為電和熱時(shí)只產(chǎn)生水并且不排放溫室氣體或細(xì)粉塵，與碳中和目標(biāo)契合。

氫氣與化石燃料的理化性質(zhì)比較

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根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)氫能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與投資前景研究報(bào)告（2025-2032年）》顯示，目前主流的制氫工藝是煤炭和天然氣重整制氫，生產(chǎn)成本較低，工藝成熟，但是生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量碳排放，未來(lái)化石能源制氫將逐漸被可再生能源制氫取代，形成風(fēng)光發(fā)電—電解水制氫的零碳產(chǎn)業(yè)鏈。

國(guó)家《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》中提出，到2025年，可再生能源制氫量達(dá)到10-20萬(wàn)噸/年，成為新增氫能消費(fèi)的重要組成部分；到2030年，形成較為完備的清潔能源制氫及供應(yīng)體系，可再生能源制氫廣泛應(yīng)用，有力支撐碳達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。雙碳政策疊加國(guó)家清潔能源制氫規(guī)劃，電解水制氫份額預(yù)計(jì)將快速增長(zhǎng)。

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化石能源制氫成本低，工藝成熟，目前應(yīng)用最為廣泛，但是化石能源屬于不可再生能源，儲(chǔ)量有限，在制氫過(guò)程中存在碳排放問(wèn)題，并且需要提純及去除雜質(zhì)，未來(lái)在雙碳政策背景下份額將會(huì)逐漸縮減。電解水制氫的原料是水和電，均為可再生能源，制氫過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生碳排放。因?yàn)樯形磳?shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，技術(shù)路線不成熟，所以目前成本較高。未來(lái)隨著電解水制氫規(guī)模不斷擴(kuò)大，制氫成本將會(huì)逐漸降低，直至與化石能源制氫平價(jià)。

主要制氫路線及其優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

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全國(guó)多地政府出臺(tái)氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)支持政策，搶先布局氫能產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。截至2024年2月底，除黑龍江、云南、西藏及港澳臺(tái)外，全國(guó)其他28個(gè)省、自治區(qū)和直轄市均出臺(tái)了省級(jí)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。多地將交通應(yīng)用作為氫能行業(yè)突破口，支持氫燃料電池汽車(chē)推廣與加氫站建設(shè)。根據(jù)各地區(qū)提出的目標(biāo)，到2025年，我國(guó)將建設(shè)加氫站超1000座，燃料電池汽車(chē)應(yīng)用規(guī)模超過(guò)11萬(wàn)輛，氫能總產(chǎn)值近萬(wàn)億元。

地方政府氫能發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)

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我國(guó)制氫產(chǎn)能主要集中在西北、華東和華北地區(qū)，以煤制氫技術(shù)為主。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院統(tǒng)計(jì)，2023年我國(guó)氫氣產(chǎn)量約為3533萬(wàn)噸，以化石能源制氫為主：其中煤制氫產(chǎn)量達(dá)到1985萬(wàn)噸，占比56%；其次為天然氣制氫，占比21%。從地區(qū)上看，西北、華東、華北位居國(guó)內(nèi)氫氣產(chǎn)量的前三名，合計(jì)占比達(dá)到74%，主要是由于西北、華北地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，而華東地區(qū)化工園區(qū)聚集，均在制氫方面存在優(yōu)勢(shì)。

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全球氫氣需求約為10,500萬(wàn)噸，其中工業(yè)、煉化占據(jù)較大比例，分別約為6500萬(wàn)噸、4000萬(wàn)噸。2022年中國(guó)氫氣消費(fèi)量在化工及煉化領(lǐng)域達(dá)到2,851萬(wàn)噸，其中合成甲醇、合成氨的氫氣消費(fèi)量占細(xì)分領(lǐng)域前兩位，分別為988萬(wàn)噸和973萬(wàn)噸，占比28.0%和27.5%；交通領(lǐng)域占比小于0.1%。

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根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)《氫能實(shí)現(xiàn)凈零排放》，預(yù)計(jì)在2050年之前，通過(guò)更大規(guī)模的普及，氫能源將大約占總能源消耗量的22%，可使當(dāng)年的CO2排放量較現(xiàn)在減少約70億噸，相當(dāng)于維持當(dāng)前全球變暖趨勢(shì)所對(duì)應(yīng)CO2排放量的20%。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟及相關(guān)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，到2050年，若要實(shí)現(xiàn)凈零排放，全球?qū)錃獾男枨罅繉⑦_(dá)到6.63億噸，其中中國(guó)約為1.95億噸，占比近30%。從增速看，2020-2050年間每10年中國(guó)氫氣產(chǎn)量平均復(fù)合增速為4.8%、10.6%、5.9%。

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根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)2021年發(fā)布的《氫能實(shí)現(xiàn)凈零排放》（Hydrogen-for-Net-Zero），至2050年，交通出行領(lǐng)域?qū)⑾M(fèi)氫氣達(dá)2.85億噸，占預(yù)計(jì)當(dāng)年國(guó)際氫氣總產(chǎn)量的43.18%。由于氫氣能量質(zhì)量密度大，能大幅提高運(yùn)輸設(shè)備的載貨能力，因此重卡為氫氣重要消費(fèi)場(chǎng)景，消耗氫氣達(dá)1.1億噸。

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