氫能產業報告
發布時間:2022-06-06氫能產業是涵蓋氫氣制備、儲存、運輸、加注到終端應用的龐大產業鏈。長期以來,氫氣作為一種重要的化工原料氣體廣泛應用于石油煉化、合成氨等產業領域,世界逐漸意識到氫在能源體系中的重要性。近年來,全球范圍內超過 30 個國推出氫戰略和路線圖,我國氫能產業發展窗口期也已經形成,多地規劃布局加速推進氫能產業發展。據氫理事會(Hydrogen Council)和麥肯錫(McKinsey)提供的數據,已經有350多個價值5000億美元的大型項目宣布啟動,氫投資以大約每周10億美元的速度增長。
從氫能制取上來看,我國當前氫氣主要來源依舊為化石氫(煤制氫為主,其次為天然氣制氫),生產化石氫會釋放大量的二氧化碳排放。為解決這一問題,低碳排的可再生能源制氫、二氧化碳捕集、利用與封存技術亟需發展;此外,不產生額外二氧化碳的工業副產氫(包括輕烴綜合利用、煉焦及氯堿化工)將越來越受重視。長遠來看,可再生能源制氫,包括可再生能源電解水制氫設備,風電光伏水電解制氫設備將成為主流。
從儲存與運輸上來看,氫氣的儲存方式主要包括高壓氣態儲存,固體材料儲存,低溫液態儲存和有機液態儲存。運輸上來說,氫氣的運輸方式主要包括長管拖車、槽車運輸和管道運輸。當前,受下游燃料電池車的帶動,車載高壓氣態儲氫瓶將迎來黃金發展期,國內預計2030年累計市場空間將突破千億。民用低溫液態儲氫因其在大規模長距離儲運中具備的成本優勢成為儲氫技術的未來趨勢。
從應用上來看,當前,中國推廣力度最大的下游應用為燃料電池車。作為燃料電池車的配套基礎設施,中國加氫站發展也正在提速。亞化咨詢研究表明,截至2022年3月,中國共建成/運營加氫站182座,另有266座加氫站處于在建/規劃中。此外,氫氣還可民用,也可以作為化工原料,幫助企業節能減排,或與二氧化碳合成高端化學品。
2022年3月23日,**發展改革委、能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,這是我國發布的**氫能產業頂層設計。文件明確了氫的能源屬性,提出了氫能產業發展基本原則:一是創新引領,自立自強;二是安全為先,清潔低碳;三是市場主導,政府引導;四是穩慎應用,示范先行。文件指出,到2025年,我國應基本掌握核心技術和制造工藝,燃料電池車輛保有量約5萬輛,部署建設一批加氫站,可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年,實現二氧化碳減排100-200萬噸/年。到2030年,形成較為完備的氫能產業技術創新體系、清潔能源制氫及供應體系,有力支撐碳達峰目標實現。到2035年,形成氫能多元應用生態,可再生能源制氫在終端能源消費中的比例明顯提升。
加氫站是指為氫能汽車或氫氣內燃機汽車或氫氣天然氣混合燃料汽車等的儲氫瓶充裝氫燃料的專門場所。自2019年3月,氫能被寫入中國《政府工作報告》,提出“推動充電、加氫等設施建設”以來,各地政府紛紛出臺氫能相關扶持政策與發展規劃,支持與引導氫能與燃料電池發展。在此基礎上,燃料電池車發展與加氫站建設提速。**能源局表示,我國在氫能加注方面獲得新突破,已累計建成加氫站超過250座,約占全球數量的40%,加氫站數量位居世界**。
加氫站可按不同的分類方法分成多種類型。按氫氣供應方式分類,加氫站可分為站外制氫加氫站與站內制氫加氫站;按技術路線分類,加氫站可分為氣氫加氫站、液氫儲運型加氫站與有機液體儲氫加氫站。當前,中國加氫站主要為高壓氣氫、站外制氫型加氫站,壓力等級以35MPa為主。從氫氣儲運方式上來看,中國加氫站所用氫氣主要通過長管拖車運輸的方式將壓縮至20MPa的氣氫運送至加氫站。未來,隨著越來越多的車企研發搭載70MPa儲氫瓶的燃料電池車,70MPa加氫站將成為發展趨勢;此外,燃料電池車的增多、加氫站運行負荷的增大,也將使得液氫儲運在氫能產業鏈中扮演重要角色。但是當前,中國在相關領域研究較少,技術相對落后。因此,亞化咨詢認為,加氫站建設與運營企業仍需加強對相關技術的研發。
值得注意的是,目前,我國加氫站發展仍面臨眾多問題,其中最為嚴峻的問題是加氫站審批流程冗長。
2020年4月,能源局發布《中華人民共和國能源法》,在政府法律上認可氫能為能源。亞化咨詢認為,這將使得中國氫能,特別是加氫站的發展進一步提速。但是,雖然氫能從危化品轉化為能源管理將會對氫能的制-儲-運-加-用產生極大的促進作用,氫安全問題不容忽視。
另外,針對當前我國加氫站普遍存在盈利難的問題,亞化咨詢認為,這主要是因為我國加氫站部分設備來源于進口,導致加氫站建設成本高昂;采用高壓氣氫運輸的方式,儲氫密度較低。此外,中國燃料電池車發展仍處于初級階段。未來,隨著加氫站國產化能力的提升及成本的下降,儲運技術的提升及燃料電池車數量進一步增多,中國加氫站運營將實現扭虧為盈。
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