2023中國制氫產業(yè)鏈發(fā)展規(guī)劃及應用前景

• 方蔓桃 2023年5月18日 來源：百度 1180 76
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制氫是氫能產業(yè)上游的關鍵一環(huán)，其技術水平影響著氫能大規(guī)模推廣與普及。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國氫氣產能約為4100萬噸，主要集中在西北、華北和華東地區(qū);氫氣產量約為3300萬噸，其中煤制氫產量約為2100萬噸，天然氣制氫產量約為450萬噸，工業(yè)副產氫產量約為700萬噸，電解

制氫行業(yè)市場前景如何?中國產業(yè)發(fā)展促進會會長于彤指出，氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源，其開發(fā)與利用已經成為新一輪世界能源變革的重要方向。目前，我國氫能產業(yè)仍處于發(fā)展初期，相較于國際先進水平，仍存在產業(yè)創(chuàng)新能力不強、技術裝備水平不高、支撐產業(yè)發(fā)展的基礎性制度滯后、產業(yè)發(fā)展形態(tài)和發(fā)展路徑尚需進一步探索等問題。

制氫是氫能產業(yè)上游的關鍵一環(huán)，其技術水平影響著氫能大規(guī)模推廣與普及。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國氫氣產能約為4100萬噸，主要集中在西北、華北和華東地區(qū);氫氣產量約為3300萬噸，其中煤制氫產量約為2100萬噸，天然氣制氫產量約為450萬噸，工業(yè)副產氫產量約為700萬噸，電解水制氫產量約為50萬噸，電解水制氫產量僅占總產量的1.5%。從產能結構可以看出，化石能源制氫仍是我國目前的主要氫源，從生產源頭看并不“清潔”，氫能轉型的目標是采用可再生能源發(fā)電，再通過電解水制取綠氫進行替代。

制備氫氣的方法已較為成熟，從多種來源中都可以制備氫氣，每種技術的成本及環(huán)保屬性都不相同，主要分為四種技術路線：工業(yè)尾氣副產氫、電解水制氫、化工原料制氫、化石燃料制氫等。利用化石燃料制氫是目前工業(yè)制氫的主要途徑。在石化、鋼鐵、焦化工業(yè)領域，氫氣一般以副產品的形式出現(xiàn)，在循環(huán)經濟模式下被當作這些企業(yè)的重要化工原料或燃料。

目前，我國已有多個省市發(fā)布了氫能和氫燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃，上海、如皋、等城市積極謀劃氫能城市建設，形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南六大氫能和氫燃料電池汽車的產業(yè)群。然而我國氫能和燃料電池相關技術和產業(yè)發(fā)展仍面臨巨大挑戰(zhàn)，燃料電池和氫能核心技術能力、關鍵部件與裝備、標準體系建設等方面亟待加強。

目前,中國氫能產業(yè)政策尚不健全,難以支持全產業(yè)鏈發(fā)展,氫能產業(yè)發(fā)展面臨諸多問題,如產業(yè)鏈缺乏經濟可行性、關鍵技術水平不高、終端應用場景單一等。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國制氫行業(yè)市場前瞻分析與未來投資戰(zhàn)略報告》顯示：

制氫行業(yè)市場深度分析

氫能作為一種清潔高效的新能源，由于其靈活高效、清潔低碳、應用廣泛，正在成為全球爭相發(fā)展的未來能源新星。多個國家制定氫能發(fā)展規(guī)劃，基礎設施建設加快，交通領域率先開展示范應用。隨著技術突破和規(guī)?；瘧?，氫能全產業(yè)鏈將迎來發(fā)展爆發(fā)期，日本技術優(yōu)勢明顯，中國加速追趕。

從產業(yè)細分領域看：涵蓋氫氣制備、儲存、運輸、加注、燃料電池到終端應用的龐大產業(yè)鏈，其中上游大規(guī)模、高效、低成本制備儲運氫是關鍵，中游燃料電池是整個產業(yè)鏈的核心技術和制高點，下游應用涉及氫燃料電池車、氫動力船舶、氫能發(fā)電、氫能冶金、建筑供熱等多個領域。

3月23日，由國家發(fā)改委和能源局聯(lián)合印發(fā)的《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》正式發(fā)布。

在規(guī)劃圖中，將氫的能源屬性再次明確，表示它將是未來國家能源體系的重要組成部分，而且這一次不光是建設性的意見，而是提出了一系列的規(guī)劃。比如2025年之前國內企業(yè)要掌握核心技術和工藝，當年氫能源汽車的產量要達到5萬臺，2030年要形成較為完備的氫能產業(yè)技術創(chuàng)新體系。

從去年國內數(shù)據(jù)來看，電解水制氫交付項目中98%為堿性技術，PEM技術僅占2%。但從國際來看，目前海外大型項目中PEM技術占比達55%至60%。與堿性技術相比，PEM技術的優(yōu)勢可體現(xiàn)在五個方面：一是無污染，沒有具腐蝕性和毒性的電解液;二是占地少，所需面積遠遠小于堿性技術;三是能耗低，相較堿性技術節(jié)省約10%電耗;四是與可再生能源匹配性更好，適應電源間歇性、波動性的特點，動態(tài)響應快、操作范圍寬;五是運維成本低。

長春綠動氫能科技有限公司副總經理才宇表示，當前電解水制氫項目大多處于示范階段，堿性設備應用更普遍、設備價格相對更低，示范階段更傾向于主要使用堿性設備。在以綠氫為核心的綠電轉化項目中，PEM設備更加適應電源的波動性和間歇性，隨著PEM技術的突破和成本的降低，PEM制氫設備的應用將呈現(xiàn)逐年上升趨勢。

據(jù)中國氫能聯(lián)盟預計,到2025年,我國氫能產業(yè)產值將達到1萬億元;到2050年,氫氣需求量將接近6000萬噸,實現(xiàn)二氧化碳減排約7億噸,氫能在我國終端能源體系中占比超過10%,產業(yè)鏈年產值達到12萬億元,成為引領經濟發(fā)展的新增長極。

目前我國的氫能產業(yè)鏈從上游制氫端涵蓋至下游的氫燃料電池端。從上游制氫層面看,常規(guī)的制氫技術路線中以傳統(tǒng)化石能源制氫為主,全球范圍內主要是使用天然氣制氫,我國由于煤炭資源比較豐富,因此主要使用煤制氫技術路線,占全國制氫技術的60%以上。今后將由化石能源制氫逐步過渡至可再生能源制氫,其中電解水制氫為最具潛力形式。

下游燃料電池汽車為短中期氫能需求主要增量。截止2020年底,我國氫燃料電池汽車保有量為7352輛,進入商業(yè)化初期。距離規(guī)劃中提出的燃料電池車輛保有量約5萬輛還有很大的發(fā)展空間。未來隨著技術突破依舊規(guī)模化帶動成本下降,氫燃料電池汽車的市場滲透率有望持續(xù)提升。

電動汽車的出現(xiàn)，對傳統(tǒng)燃油車造成了很大的沖擊。以電驅為主的系統(tǒng)，繼承了電機的諸多優(yōu)勢。比如電機的工作是沒有怠速概念的，它可以在開啟的瞬間就輸出最大的扭矩。電機的加速絕對線性，甚至不需要多檔變速箱配合做工，就能滿足日常的用車需求。不管是純電動車還是混動車，相比傳統(tǒng)的燃油車確實更加環(huán)保，在節(jié)能減排方面更有優(yōu)勢。

而氫能源的普及，則可能更進一步，達成更高維度的環(huán)保，把現(xiàn)有新能源車的短板進一步補上。

經過一年多的發(fā)展，康明斯恩澤已順利部署多套電解水制氫設備，包括中國三峽集團“源網荷儲一體化”項目、中國石化中原油田可再生電力電解水制氫示范項目。其中，中石化中原油田項目已進入試運行，年產能近400噸，綠氫純度達99.9995%，每天產出的氫氣可供106輛公交車全天行駛，目標是年減排二氧化碳2200噸。

從實際情況來看，僅靠設備端降本還不足以讓綠氫具備較強的經濟性。以燃料電池汽車為例，加氫費用只有降到每公斤30元以下才能與燃油車競爭。但如果拿不到特殊電價，終端的制氫加氫一體站制氫成本將接近每公斤50元。

制氫行業(yè)市場前景分析

氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，發(fā)展氫能對于減少二氧化碳等溫室氣體排放、實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標具有重要意義。我國具有良好的制氫基礎，是世界上最大的制氫國，年制氫產量約3300萬噸，已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術和生產工藝，發(fā)展優(yōu)勢顯著。

我國已成為全球最大的制氫國，現(xiàn)有工業(yè)制氫產能為2500萬噸/年，主要來源于化石能源制氫(煤制氫、天然氣制氫);其中，煤制氫占我國氫能產量的62%，天然氣制氫占比19%，而電解水制氫受制于技術和高成本，占比僅1%。

2020年“雙碳”目標提出后，我國氫能產業(yè)發(fā)展進入快車道。2021年，中國氫氣產量達3300萬噸，同比增長32%，成為目前世界上最大的制氫國。未來，隨著可再生能源制氫技術的突破和成本的降低，氫能占比將進一步提升，預計2023年我國氫氣產量將達4332萬噸。

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