回顧2022年的氫能政策,從中央到地方政策不斷疊加,政策框架不斷完善,體系漸趨豐富。目前的政策框架大致可分為三個(gè)維度:中央的產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)、正在推行的燃料電池示范應(yīng)用補(bǔ)貼政策以及各地方的氫能產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃。
根據(jù)《2023-2028年氫能行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)投資態(tài)勢(shì)及投融資策略指引報(bào)告》分析,國(guó)家發(fā)改委2022年3月23日發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035)》(簡(jiǎn)稱“行業(yè)中長(zhǎng)期規(guī)劃”),體現(xiàn)出政策對(duì)未來(lái)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位,也明確了政策鼓勵(lì)的應(yīng)用場(chǎng)景和領(lǐng)域,勾勒出氫能中長(zhǎng)期藍(lán)圖,有助于強(qiáng)化投資者對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展信心,提振產(chǎn)業(yè)參與者的長(zhǎng)期預(yù)期。行業(yè)中長(zhǎng)期規(guī)劃對(duì)投資而言主要有三大核心要點(diǎn),包括氫能定位、未來(lái)發(fā)展目標(biāo)以及應(yīng)用方向。在產(chǎn)業(yè)定位中,氫能被正式確定能源,且是能源體系的重要組成部分,此外氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)環(huán)節(jié)也被納入國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的范疇。相關(guān)的量化發(fā)展目標(biāo)主要對(duì)應(yīng)2025年的目標(biāo),一大目標(biāo)是氫能車(chē)保有量達(dá)到5萬(wàn)輛,另一目標(biāo)是可再生能源制氫量在10~20萬(wàn)噸。
對(duì)于未來(lái)的應(yīng)用方向,政策規(guī)劃了包括交通、儲(chǔ)能、分布式能源以及工業(yè)領(lǐng)域的減碳四大領(lǐng)域。在交通領(lǐng)域中,政策提到燃料電池車(chē)在商用車(chē)型上的優(yōu)勢(shì),也提出氫能車(chē)是對(duì)鋰電車(chē)的互補(bǔ);儲(chǔ)能領(lǐng)域中,氫能儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)主要在長(zhǎng)周期、大規(guī)模場(chǎng)景中;分布式能源的應(yīng)用可以看作是儲(chǔ)能領(lǐng)域的拓展,主要是利用氫能在不同能源間靈活轉(zhuǎn)換的特性。氫能在工業(yè)領(lǐng)域中的減碳主要是替代傳統(tǒng)的化石能源作為燃料或者化工原料,預(yù)計(jì)在“碳中和”的階段會(huì)得到普遍的推廣。
示范城市群方面,上海城市群2021年率先落實(shí)了2025年推廣規(guī)劃與補(bǔ)貼細(xì)則,2022年8月,廣東省的推廣規(guī)劃與補(bǔ)貼細(xì)則出臺(tái),至此第一批入選的上海、京津冀、廣東城市群對(duì)應(yīng)規(guī)劃和補(bǔ)貼細(xì)則已經(jīng)全部出臺(tái)。第二批入選示范城市群的河北、河南分別于2021年8月和2022年9月明確了省級(jí)推廣規(guī)劃。2022年也是非示范城市群政策“井噴”的一年。山東、山西、陜西、內(nèi)蒙古、川渝、湖北等主要的非示范城市群都在2022年出臺(tái)了中長(zhǎng)期推廣規(guī)劃,非示范城市群中,政策的完善程度有所不同,山東、內(nèi)蒙、湖北等地的部分地級(jí)市還出臺(tái)了補(bǔ)貼政策,但并不意味著沒(méi)有推出補(bǔ)貼的省份就會(huì)更差,例如山西、四川等地可以依靠自身較為廉價(jià)的氫氣實(shí)現(xiàn)FCEV的低成本運(yùn)營(yíng),市場(chǎng)機(jī)制的推動(dòng)作用也不可小覷,2022年四川、山西的良好的上險(xiǎn)量表現(xiàn)就說(shuō)明了這一點(diǎn)。
當(dāng)前氫能各領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)頭羊在于FCEV,F(xiàn)CEV增長(zhǎng)空間在于各地規(guī)劃的推廣數(shù)量,補(bǔ)貼政策的落地速度與基礎(chǔ)設(shè)施完善程度則是決定增長(zhǎng)速度的兩個(gè)核心因素。從各地規(guī)劃的推廣目標(biāo)來(lái)看,僅示范城市群2025年的目標(biāo)就超過(guò)3.5萬(wàn)輛,這只是省級(jí)文件中明確的推廣量,實(shí)際上示范城市群內(nèi)部的地級(jí)市推廣量加總大概在5萬(wàn)輛左右,其中廣東的額外增量最大,其內(nèi)部地級(jí)市推廣量加總已經(jīng)超過(guò)2萬(wàn)輛。非示范城市群規(guī)劃的推廣數(shù)量已經(jīng)超過(guò)示范城市群,累加起來(lái)全國(guó)范圍2025年的規(guī)劃量可超過(guò)10萬(wàn)輛。
影響推廣速度的兩個(gè)因素之一的補(bǔ)貼政策已經(jīng)在2021年9月開(kāi)始落地推行,另一個(gè)影響因素就是氫能供給及其基礎(chǔ)設(shè)施,即氫氣來(lái)源與加氫站建設(shè)。氫氣來(lái)源方面,當(dāng)下綠氫滲透率不高,所以氫氣主要還是依靠工業(yè)副產(chǎn)氫或化石能源制氫,并且受制于運(yùn)輸成本,加氫站氫氣基本都來(lái)源于本地。山西、陜西、內(nèi)蒙等傳統(tǒng)化石能源豐富省份有大量的副產(chǎn)氫,具備天然優(yōu)勢(shì)。之前,由于氫氣還是作為危險(xiǎn)化工品被監(jiān)管,各地政府對(duì)于制氫與加氫站建設(shè)都持謹(jǐn)慎態(tài)度,但是2022年中央頂層設(shè)計(jì)發(fā)布之后,部分地區(qū)政府開(kāi)始出臺(tái)相關(guān)政策逐步放松對(duì)制氫和加氫站建設(shè)的要求,允許在非化工園區(qū)制氫、建制氫加氫一體站,比如廣東。此外,2022年12月14日,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《擴(kuò)大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2035年)》,明確提出“推進(jìn)汽車(chē)電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化,加強(qiáng)停車(chē)場(chǎng)、充電樁、換電站、加氫站等配套設(shè)施建設(shè)”,我們預(yù)計(jì)這一信號(hào)或使得地方政府對(duì)加氫站建設(shè)的謹(jǐn)慎態(tài)度進(jìn)一步放松。此外,河南等地還提出加氫站適當(dāng)超前建設(shè)的政策。加氫站建設(shè)建設(shè)周期并不長(zhǎng),若政策進(jìn)一步放松,其建設(shè)和投運(yùn)也會(huì)加速。
全球氫能發(fā)展相對(duì)領(lǐng)先的地區(qū)有美國(guó)、歐洲、日韓,而沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋等中東國(guó)家也瞄準(zhǔn)了氫能,沙特阿拉伯雖未發(fā)表書(shū)面文件,但是已經(jīng)提出了氫能戰(zhàn)略目標(biāo)。全球氫能發(fā)展的主要邏輯有:第一,從環(huán)保的角度出發(fā)實(shí)現(xiàn)清潔能源轉(zhuǎn)型,典型如歐洲,歐盟在碳市場(chǎng)(EUETS)的框架之下,各國(guó)都肩負(fù)著脫碳的任務(wù);第二,能源安全角度,本國(guó)化石能源稟賦較差,希望通過(guò)氫能革命擺脫對(duì)化石能源的的嚴(yán)重依賴,典型如日韓,俄烏沖突使得歐盟也將發(fā)展氫能作為能源安全的重要方向;第三,出于經(jīng)濟(jì)原因想要保持產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位或者希望通過(guò)氫氣出口賺取經(jīng)濟(jì)收益,典型如美國(guó)、澳大利亞以及沙特阿拉伯等中東國(guó)家。
2022年12月8日,習(xí)近平主席出訪沙特阿拉伯,兩國(guó)在氫能領(lǐng)域交換了合作文件。沙特阿拉伯既是世界上最大的化石燃料出口國(guó),也擁有地球上最優(yōu)異的太陽(yáng)能和風(fēng)能資源。優(yōu)異的風(fēng)光稟賦有望使得沙特未來(lái)成為制取綠氫最為便宜的國(guó)家,沙特計(jì)劃2030年達(dá)到年出口400萬(wàn)噸氫氣,其光伏、風(fēng)電設(shè)備和電解槽將會(huì)是一個(gè)巨大的市場(chǎng)。而我國(guó)的堿性電解槽制造成本在300美元/千瓦以下,有顯著的成本優(yōu)勢(shì)。同時(shí)我國(guó)強(qiáng)勢(shì)的光伏產(chǎn)業(yè)有望帶動(dòng)電解槽的出貨,光伏企業(yè)本就與氫能行業(yè)關(guān)系緊密,隆基、天合、協(xié)鑫等皆跨界氫能,海外市場(chǎng)的打開(kāi),或使得光伏企業(yè)與電解槽企業(yè)合作更加緊密,攜手出海。基于以上兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì),我國(guó)電解槽具備搶占國(guó)際市場(chǎng)的能力,光伏電解槽一體、電解槽企業(yè)有望率先受益。總結(jié)而言,2022年氫能政策東風(fēng)強(qiáng)勁,國(guó)內(nèi)政策框架逐步完善,官方推動(dòng)的國(guó)際合作也開(kāi)始展開(kāi)。
展望2023年,中研產(chǎn)業(yè)研究院判斷市場(chǎng)預(yù)期關(guān)注的焦點(diǎn)會(huì)從政策催化本身切換到各地方政策實(shí)際落地效果以及數(shù)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)度,若各地方政策落實(shí)有效,各層面產(chǎn)業(yè)政策疊加共振,產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張速度有可能超預(yù)期。
從國(guó)內(nèi)項(xiàng)目規(guī)劃而言,綠氫的下游應(yīng)用主要包括化工、燃料電池車(chē)、熱電聯(lián)供等儲(chǔ)能領(lǐng)域。從經(jīng)濟(jì)性和現(xiàn)有市場(chǎng)規(guī)??矗ぴ鲜蔷G氫最主要的利用途徑,這是因?yàn)椋?/p>
首先,綠氫制取在大部分還是在化工園區(qū)進(jìn)行。安全監(jiān)管層面,氫氣歷史上長(zhǎng)期作為危險(xiǎn)化工品被管理,因此在大部分省份氫氣的生產(chǎn)只能在化工園區(qū)進(jìn)行,將制取的氫氣直接提供給園區(qū)化工企業(yè)使用,減少了運(yùn)輸成本,經(jīng)濟(jì)性可以最大化。
其次,化工用氫需求大,商業(yè)模式穩(wěn)定。傳統(tǒng)上部分化工生產(chǎn)路線生產(chǎn)需要加氫,之前都是化石能源制取的氫氣作為氫源,替換成綠氫既可以幫助化工生產(chǎn)過(guò)程減碳,又不需要額外的轉(zhuǎn)換工藝,因此有穩(wěn)定的市場(chǎng)需求。而綠氫其它領(lǐng)域的應(yīng)用,目前的經(jīng)濟(jì)性和商業(yè)模式還在探索過(guò)程中。由于新能源發(fā)電的波動(dòng)性以及電解槽響應(yīng)時(shí)間的缺陷,且電網(wǎng)目前很難為化工園區(qū)的制氫項(xiàng)目接入專線,所以目前國(guó)內(nèi)堿性電解槽較為理想的應(yīng)用模式還是直接利用網(wǎng)電作為電解槽用電來(lái)源,同時(shí)利用配套新能源電站的電量對(duì)沖網(wǎng)電成本,類似模擬結(jié)算的方式確認(rèn)用電成本。這樣一方面可以保證電解槽運(yùn)行的持續(xù)性,另一方面通過(guò)自身低成本的新能源發(fā)電來(lái)降低電解綜合用電成本,有助于降低綠氫的制取成本。在這種模式下,我們測(cè)算目前堿性槽平均的電解電價(jià)約0.35元/kwh,對(duì)應(yīng)制氫成本在24.07元/kg。如果制氫項(xiàng)目配套的新能源電站發(fā)電小時(shí)數(shù)較高,比如風(fēng)光互補(bǔ)的新能源電站,向電網(wǎng)貢獻(xiàn)的電量更多,電解綜合用電成本也會(huì)更低,預(yù)計(jì)較低的電價(jià)成本可以達(dá)到0.25元/kwh,對(duì)應(yīng)的成本大約可降到20元/kg以內(nèi),大約對(duì)應(yīng)17.07元/kg,基本與化石能源制氫中的高成本路線持平,但目前僅有少部分企業(yè)可以達(dá)到這一水平。我們判斷至2030年,行業(yè)平均的用電成本可以降至0.25元/kwh,實(shí)現(xiàn)與化石能源制氫成本的平價(jià)。
但上述模式(化工園區(qū)制氫+新能源電站與制氫項(xiàng)目位置分離)對(duì)PEM電解槽制氫并不友好,因?yàn)橹苯硬捎镁W(wǎng)電制氫無(wú)法發(fā)揮PEM電解槽響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)長(zhǎng)期看,隨著現(xiàn)場(chǎng)制氫的逐步松綁、特殊場(chǎng)景下制氫項(xiàng)目(如海上風(fēng)電或者邊遠(yuǎn)地區(qū)氫儲(chǔ)一體等)的增加以及未來(lái)制氫項(xiàng)目配套電網(wǎng)專線等場(chǎng)景的推廣,預(yù)計(jì)PEM電解槽的效率和利用小時(shí)的優(yōu)勢(shì)都將得到有效發(fā)揮。我們預(yù)計(jì)至2030年P(guān)EM電解制氫成本也有望回到20元/kg內(nèi)。
總結(jié)而言,堿性電解槽降本的主要方式是增加電流密度、降低膈膜厚度、提升催化劑的比表面積以及改進(jìn)使用傳輸層(PTLs),綜合延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間,降低電價(jià)等;PEM電解槽降本的主要方式是降低貴金屬催化劑載量以及尋找其他高比表面積的催化劑、改進(jìn)膜技術(shù)、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模等。我們預(yù)計(jì)兩類綠氫制取路線的制氫成本在2030年前后都可以實(shí)現(xiàn)與化石能源制氫成本的平價(jià)。
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