我國儲氫材料市場行情分析及相關(guān)技術(shù)深度分析2024

• 黃婷 2024年2月28日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 386 18
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隨著經(jīng)濟全球化和人民生活水平的提高，人類對能源的需求與日俱增。能源是社會發(fā)展的推動力，目前，世界使用的主要能源為煤、石油、天然氣等。但這些均為不可再生資源，同時燃燒時會造成環(huán)境污染、全球變暖、霧霾等一系列問題，影響人們的生存環(huán)境。人類需發(fā)展新型的清潔

儲氫材料(hydrogen storage material)一類能可逆地吸收和釋放氫氣的材料。最早發(fā)現(xiàn)的是金屬鈀，1體積鈀能溶解幾百體積的氫氣，但鈀很貴，缺少實用價值。

氫基能源規(guī)?；瘍Υ婧瓦\輸是氫基能源大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)，高效率、低成本的儲輸方式是降低氫基能源終端應(yīng)用成本的關(guān)鍵因素之一。

隨著經(jīng)濟全球化和人民生活水平的提高，人類對能源的需求與日俱增。能源是社會發(fā)展的推動力，目前，世界使用的主要能源為煤、石油、天然氣等。但這些均為不可再生資源，同時燃燒時會造成環(huán)境污染、全球變暖、霧霾等一系列問題，影響人們的生存環(huán)境。人類需發(fā)展新型的清潔高效能源取代傳統(tǒng)化石燃料。氫能作為化石燃料的首選替代品，引起世界各國密切關(guān)注，氫能應(yīng)用技術(shù)正迅速發(fā)展，氫能的發(fā)展必將帶動儲氫材料行業(yè)繁榮。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年版儲氫材料市場行情分析及相關(guān)技術(shù)深度調(diào)研報告》分析：

隨著燃料電池技術(shù)的日益成熟與發(fā)展，以氫氣為燃料的電動汽車也將迅速發(fā)展起來，這就要求必須有安全高效的貯氫系統(tǒng)與之相匹配。傳統(tǒng)的液態(tài)及高壓氣態(tài)貯氫方式由于成本、質(zhì)量、體積大小以及安全性等因素限制，無法應(yīng)用于車載貯氫系統(tǒng)。相比之下，金屬氫化物作為一種新型的能源材料，具有貯氫密度高、安全高效及環(huán)境友好等優(yōu)點，將成為未來車載燃料電池的氫載體，所以儲氫材料的重點投資區(qū)域應(yīng)在一線城市，尤其是新能源汽車行業(yè)地區(qū)。

目前儲氫材料研究已經(jīng)取得了很多重大突破，為儲氫材料的研究開拓了新的領(lǐng)域。未來儲氫材料研究發(fā)展的新方向是以開發(fā)安全高效的復(fù)合儲氫材料為前提，實現(xiàn)儲氫材料的規(guī)?；苽渑c可循環(huán)利用。經(jīng)過國內(nèi)外研究者的共同努力，相信氫能在時代中將會扮演重要的角色。

液態(tài)有機儲氫是通過不飽和液體有機物與氫進行可逆反應(yīng)，即脫氫反應(yīng)和加氫反應(yīng)。液態(tài)有機儲氫具有儲氫量大，可重復(fù)利用，儲運安全等優(yōu)點。目前，常用的有機材料是烯烴、炔烴、芳烴等不飽和有機液體，但從儲存過程的能耗，儲氫量等方面考慮，最佳的儲氫溶劑為芳烴，是一個理想的有機儲氫材料。

碳質(zhì)儲氫材料具有易解吸、吸氫量大、質(zhì)量輕等特點，是一種非常具有應(yīng)用前景的物理吸附儲氫方式，其中活性炭儲氫最為突出?；钚蕴康膬錂C理是依靠材料的孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積和表面官能團。研究表明，在常壓和低溫條件下，活性炭的儲氫量與其比表面積和微孔孔容成正相關(guān)關(guān)系，孔徑在0.6～0.7nm時對儲氫量的貢獻最大，儲氫質(zhì)量分數(shù)可達到6%～7%。

當前氫氣較成熟的儲存方式主要有氣態(tài)和液態(tài)兩種形式，運輸方式主要有長管拖車、液氫槽車和管道運輸。氨和甲醇是氫基能源目前主要的衍生品類，兩者均為成熟的工業(yè)原料，運輸方式比較成熟，一般以液態(tài)形式通過車、船、鐵路以及管道等方式進行運輸。氫基能源的大規(guī)模、長距離管道運輸在國內(nèi)外均有較為成熟運行案例，目前國內(nèi)正處于氫基能源規(guī)?；l(fā)展的起步階段，預(yù)期為適應(yīng)氫基能源大規(guī)模發(fā)展與應(yīng)用的要求，未來氫基能源將形成以管道承擔遠距離運輸，以其他運輸方式承擔中短距離運輸?shù)木C合輸運系統(tǒng)。

管道運輸是未來氫基能源大規(guī)模、長距離運輸?shù)闹饕绞?。根?jù)不同規(guī)格管道造價及輸送能力預(yù)測，按照8%資本金內(nèi)部收益率要求，我院依據(jù)各類管道發(fā)展路徑展望下的不同時期技術(shù)參數(shù)，測算得到現(xiàn)狀、中期及長期三個不同階段氫、氨、甲醇管道輸送距離與管輸成本之間的關(guān)系。

我國儲氫材料市場現(xiàn)狀分析

由于我國水風光等可再生能源主要布在西部和北部的資源稟賦，綠氫制備與需求之間呈現(xiàn)典型的逆向分布特征，需要通過有效的運輸途徑將西部和北部可再生能源制備的綠氫輸送到中東部的用能中心。為解決綠氫的長距離運輸問題，我院初步規(guī)劃布局了“西氫東輸”的新格局，即在西部及北部(新疆、青海、內(nèi)蒙古、西藏等地)利用大型新能源基地配套大型制氫基地，進行大規(guī)模制氫，再利用純氫管道將氫輸往中部以及東部區(qū)域進行消納。

根據(jù)研究，為實現(xiàn)“碳中和”目標，未來全國綠氫年需求將達到1.2億噸，相應(yīng)需配套約26億千瓦風光資源與12億千瓦制氫設(shè)備。為實現(xiàn)氫能長距離經(jīng)濟輸運，構(gòu)建以“西氫東輸”為主的全國高標準骨干氫網(wǎng)，總投資超過10萬億元人民幣，管道總長度約9.3萬公里，承載約7900萬噸/年的輸氫能力(相當于2.7億噸原油的熱值，約占我國原油年使用量的35%左右;或相當于3.9億噸標煤的熱值，年可減少二氧化碳排放約10億噸)?！拔鳉鋿|輸”主要布局三條管線流向：蒙東/蒙西→京津冀;新疆/青海→陜西/甘肅/寧夏/湖北/川渝→山東/河南/江浙滬皖/閩贛湘;西藏→云南/貴州→廣東/廣西。

預(yù)計全國氫能骨干管網(wǎng)基本建成后，終端用氫成本將大幅下降，全國范圍內(nèi)可實現(xiàn)以管道運輸為主，交通運輸為輔的綜合氫能運輸系統(tǒng)，終端綠氫價格將低于25元/千克，促進氫能的市場競爭力大幅提升，助力我國新型能源體系的順利構(gòu)建。

2月20日，交通運輸部發(fā)布關(guān)于國家電力投資集團有限公司開展重卡換電站建設(shè)組網(wǎng)與運營示范等交通強國建設(shè)試點工作的意見。原則同意在重卡換電站建設(shè)組網(wǎng)與運營示范、氫燃料電池研發(fā)與氫能交通運營平臺應(yīng)用、城市級綠能交通體系建設(shè)與應(yīng)用等方面開展試點。根據(jù)《意見》，此次氫燃料電池研發(fā)與氫能交通運營平臺應(yīng)用的試點組織單位是國家電力投資集團有限公司，試點指導(dǎo)單位是由交通運輸部綜合規(guī)劃司牽頭，運輸服務(wù)司、科技司配合。具體試點實施單位則是國家電投集團氫能科技發(fā)展有限公司。

近期，除了交通運輸部的新政，重慶、廣東等多地也發(fā)布鼓勵氫能產(chǎn)業(yè)的政策。重慶市經(jīng)濟和信息化委員會發(fā)布的《重慶市數(shù)字能源低碳城市發(fā)展行動方案(2024—2026年)(征求意見稿)》提出，強化川渝兩地協(xié)同，深度挖掘氫燃料電池汽車城際干線物流應(yīng)用場景，加速氫燃料電池汽車在城市配送、公交、環(huán)衛(wèi)、港口運輸?shù)阮I(lǐng)域的推廣應(yīng)用，持續(xù)提升“成渝氫走廊”示范應(yīng)用規(guī)模，川渝聯(lián)動申報國家燃料電池汽車示范城市群。

根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035 年)》，“十四五”時期國內(nèi)燃料電池車輛保有量將達到約5萬輛，同時部署建設(shè)一批加氫站，可再生能源制氫量每年達到10萬噸至20萬噸，實現(xiàn)二氧化碳減排每年100萬噸至200萬噸。到2050年，國內(nèi)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(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達到12萬億元，成為引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展的新增長極。

從行業(yè)發(fā)展來看，政策支持和技術(shù)進步的雙重推動下，綠電成本下降，我國綠氫產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會氫能分會統(tǒng)計，2023年1月至11月，我國簽約、獲批及公示的綠氫項目數(shù)量累計64個，項目規(guī)劃總投資突破4100億元，全部投產(chǎn)后新增綠氫產(chǎn)能將達234.7萬噸/年(綠氨和綠色甲醇項目按氫當量折算)。

當前國內(nèi)電力運營商和化工集團大力布局綠電制氫，電解槽是綠氫項目核心設(shè)備。目前國內(nèi)多個項目陸續(xù)備案投運，我們認為今明兩年規(guī)劃項目有望加快建設(shè)，電解槽招投標放量后電解槽企業(yè)訂單有望加速落地。同時歐洲、中東等海外地區(qū)亦在規(guī)劃大規(guī)模綠氫項目，關(guān)注電解槽出海機會。氫儲運作為氫能產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，是氫能實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵因素，其核心技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備與材料環(huán)節(jié)有望受益。

中信證券指出，展望2024年，政策效應(yīng)有望不斷累加，F(xiàn)CEV和綠氫產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展均有望提速，產(chǎn)業(yè)預(yù)期料將得以修復(fù)。按照氫能中長期發(fā)展規(guī)劃目標推算，2024/2025年氫能車產(chǎn)業(yè)鏈市場規(guī)模有望連續(xù)翻番增長。綠氫新興應(yīng)用逐步落地或推動2025～2030年電解槽需求CAGR達到75%。

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  2024-2029年版儲氫材料市場行情分析及相關(guān)技術(shù)深度調(diào)研報告

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