中國(guó)氫能源行業(yè)風(fēng)口已至 中國(guó)氫能源產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展分析

• 2021年3月18日 HaoChenChong來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1402 92
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隨著氫燃料電池汽車的推廣，氫氣市場(chǎng)需求遞增，加氫站建設(shè)駛?cè)肟燔嚨?。截?020年2月，我國(guó)加氫站共有66座。國(guó)家要在2年內(nèi)對(duì)氫能立法，這是迄今為止氫燃料電池行業(yè)的最大利好，氫能源行業(yè)風(fēng)口將至。

中國(guó)氫能源行業(yè)風(fēng)口已至

隨著氫燃料電池汽車的推廣，氫氣市場(chǎng)需求遞增，加氫站建設(shè)駛?cè)肟燔嚨?。截?020年2月，我國(guó)加氫站共有66座。國(guó)家要在2年內(nèi)對(duì)氫能立法，這是迄今為止氫燃料電池行業(yè)的最大利好，氫能源行業(yè)風(fēng)口將至。

在生產(chǎn)與消費(fèi)方面，我國(guó)已具備一定氫能工業(yè)基礎(chǔ)，全國(guó)氫氣產(chǎn)能超過(guò)2000萬(wàn)t/a，但生產(chǎn)主要依賴化石能源，消費(fèi)主要作為工業(yè)原料，清潔能源制氫和氫能的能源化利用規(guī)模較小。國(guó)內(nèi)由煤、天然氣、石油等化石燃料生產(chǎn)的氫氣占了將近70%，工業(yè)副產(chǎn)氣體制得的氫氣約占30%，電解水制氫占不到1%。國(guó)內(nèi)外能源企業(yè)結(jié)合其各自優(yōu)勢(shì)選擇不同技術(shù)路線，紛紛布局氫能源生產(chǎn)與供給，煤制氫、天然氣制氫、堿性電解水制氫技術(shù)和設(shè)備已具備商業(yè)化推廣條件。

根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟的預(yù)計(jì)，到2030年，中國(guó)氫氣需求量將達(dá)到3500萬(wàn)噸，在終端能源體系中占比5%。到2050年氫能將在中國(guó)終端能源體系中占比至少達(dá)到10%，氫氣需求量接近6000萬(wàn)噸，可減排約7億噸二氧化碳，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬(wàn)億元。

1、中國(guó)氫能源產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展分析

氫能在能源市場(chǎng)的多種應(yīng)用場(chǎng)景將降低氫能的整體使用成本

目前市場(chǎng)對(duì)氫能使用存在一個(gè)明顯的誤區(qū)，即將氫能的應(yīng)用范圍局限于傳統(tǒng)化工生產(chǎn)領(lǐng)域這一單一應(yīng)用場(chǎng)景，由此而擔(dān)憂氫能基礎(chǔ)設(shè)施投入開(kāi)銷巨大，且使用成本高昂。

事實(shí)上，氫能作為儲(chǔ)能介質(zhì)能夠橫跨電力、供熱和燃料三個(gè)領(lǐng)域，促使能源供應(yīng)端融合，提升能源使用效率，其應(yīng)用模式可以抽象為以下三個(gè)方面：

1、電能到電能的轉(zhuǎn)換

電解制氫實(shí)現(xiàn)電能向氫能的轉(zhuǎn)化，必要時(shí)氫能可通過(guò)燃料電池再次轉(zhuǎn)化為電能。

2、電能到燃?xì)獾霓D(zhuǎn)換

電解制氫后，將氫氣直接混入天然氣管道，或者合成甲烷后混入天然氣管道;混合天然氣在終端作為燃料提供熱能。

3、電能到燃料的轉(zhuǎn)換

電解制氫后，氫氣作為燃料電池車的燃料，為汽車提供動(dòng)力。

而氫能作為能源載體的具體應(yīng)用模式涉及新能源制氫補(bǔ)充發(fā)電、燃料電池汽車、分布式發(fā)電等領(lǐng)域。

所以氫能的應(yīng)用場(chǎng)景具有很強(qiáng)的多樣性，如未來(lái)能夠形成電力、供熱和燃料相互交叉的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，將大幅降低其使用成本。

圖表：氫能作為儲(chǔ)能介質(zhì)能夠橫跨電力、供熱和燃料三個(gè)領(lǐng)域

資料來(lái)源：中研普華

應(yīng)用一：傳統(tǒng)石油化工生產(chǎn)的原材料

中國(guó)目前年產(chǎn)氫氣中50%用于石油和煤化工領(lǐng)域，45%用于合成氨。所以中國(guó)對(duì)于氫氣的應(yīng)用主要集中在石化生產(chǎn)領(lǐng)域，即氫氣的傳統(tǒng)使用領(lǐng)域。

在這些生產(chǎn)過(guò)程中，氫氣是直接參與反應(yīng)的原材料。相對(duì)于傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，氫能在新能源方面的應(yīng)用份額很低，說(shuō)明中國(guó)氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還處于萌芽階段。

圖表：氫氣的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

資料來(lái)源：中研普華

應(yīng)用二：氫能可實(shí)現(xiàn)再生能源補(bǔ)充發(fā)電

近幾年，以德國(guó)為首的西歐國(guó)家正嘗試探索風(fēng)電、太陽(yáng)能電解制氫，并用天然氣管道輸送氫氣或氫氣制甲烷的氫能發(fā)展模式，即電轉(zhuǎn)氣(power togas，P2G)模式。

電轉(zhuǎn)氣(P2G)模式的第一步是利用風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源產(chǎn)生的電能電解水制取氫氣。

第二步是氫氣與二氧化碳反應(yīng)制備甲烷，再通過(guò)天然氣管道與天然氣混合儲(chǔ)存運(yùn)輸;或者直接將制得的氫氣與天然氣按一定比例混合后，再通過(guò)天然氣管道進(jìn)行儲(chǔ)存運(yùn)輸。

目前中國(guó)主要城市的天然氣管道建設(shè)已經(jīng)較為完備，具有發(fā)展電轉(zhuǎn)氣(P2G)的初步基礎(chǔ)。中國(guó)發(fā)展電轉(zhuǎn)氣(P2G)具有多重重大意義。

一是通過(guò)發(fā)展電轉(zhuǎn)氣(P2G)可實(shí)現(xiàn)可再生能源補(bǔ)充發(fā)電。目前風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電的難點(diǎn)在于發(fā)電的波動(dòng)性。波動(dòng)的可再生能源使發(fā)電高峰和用電高峰產(chǎn)生錯(cuò)配，造成并網(wǎng)困難。

但如果波動(dòng)的可再生能源先轉(zhuǎn)化成氫能儲(chǔ)存起來(lái)，在用電高峰時(shí)，再轉(zhuǎn)化為電能，就可實(shí)現(xiàn)可再生能源補(bǔ)充發(fā)電。

二是降低氫能的儲(chǔ)運(yùn)成本。目前氫氣主要通過(guò)高壓壓縮和液化等方式儲(chǔ)存和運(yùn)輸，儲(chǔ)運(yùn)費(fèi)用占?xì)錃馐蹆r(jià)的40%至70%。儲(chǔ)運(yùn)費(fèi)用過(guò)高成為阻礙氫能推廣的一個(gè)重要原因。

如果通過(guò)現(xiàn)有天然氣管道輸送氫氣，則輸送壓力較低，且能夠連續(xù)供氣，所以氫氣的儲(chǔ)運(yùn)成本可以大幅降低。

三是電轉(zhuǎn)氣(P2G)的應(yīng)用能夠提高可再生能源在中國(guó)能源消費(fèi)中的占比，減少化石燃料的使用，有助于減少污染和碳排放。

應(yīng)用三：以氫燃料電池為核心的分布式能源網(wǎng)絡(luò)可提高能源利用率

氫能不但能夠?qū)崿F(xiàn)前文所述的并網(wǎng)發(fā)電，還因其儲(chǔ)運(yùn)的機(jī)動(dòng)性，可以依托氫燃料電池技術(shù)，建立分布式能源網(wǎng)絡(luò)，做到區(qū)域或城市電力、熱能和冷能的聯(lián)合供應(yīng)。

燃料電池自身的能源轉(zhuǎn)化效率高，且分布式能源系統(tǒng)的能源輸送距離短，以氫燃料電池為核心的能源網(wǎng)絡(luò)的能源利用率明顯高于傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)。

日本東京天然氣公司和松下公司聯(lián)合研發(fā)的家庭分布式能源系統(tǒng)Ene-Farm已經(jīng)在日本成功推廣。

該系統(tǒng)的燃料電池以天然氣管道輸送的氫氣為燃料，發(fā)電和用電地點(diǎn)相同，且發(fā)電產(chǎn)生的熱量也被用來(lái)供熱。整個(gè)系統(tǒng)的能源利用效率高達(dá)95%，而傳統(tǒng)天然氣發(fā)電加鍋爐供熱的能源效率僅有68.7%。

根據(jù)東京天然氣公司和松下公司公布的數(shù)據(jù)，Ene-Farm可以減少37%的一次能源使用量和49%的二氧化碳排放量。

應(yīng)用四：燃料電池客車或成為中國(guó)氫燃料電池汽車發(fā)展的突破口

國(guó)外汽車生產(chǎn)廠商經(jīng)過(guò)多年技術(shù)積累，已經(jīng)為燃料電池車的商業(yè)化打下了良好基礎(chǔ)。配合靈活的銷售方案，包括美國(guó)、德國(guó)、丹麥、英國(guó)在內(nèi)的國(guó)家的燃料電池汽車，正在從概念車逐步向商業(yè)化生產(chǎn)過(guò)渡。

目前豐田Mirai、現(xiàn)代iX35以及本田Clarity燃料電池汽車已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。

而燃料電池的研發(fā)和技術(shù)進(jìn)步速度也在加快，預(yù)計(jì)未來(lái)2-3年內(nèi)，會(huì)有多輛概念車型步入商業(yè)化。

而燃料電池客車因技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較低、具有良好的宣傳推廣效應(yīng)、以及加氫站布局存在優(yōu)勢(shì)的原因，有可能成為中國(guó)燃料電池汽車發(fā)展的突破口。

想要了解更多氫能源行業(yè)具體詳情，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2021-2025年中國(guó)氫能源行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資規(guī)劃報(bào)告》。

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