2023氢能行业调研报告 中国氢能产业技术路线及优缺点分析

氢能行业发展想现状如何？近年来，随着氢能利用技术发展成熟，以及应对气候变化压力持续增大，氢能在世界范围内备受关注，氢能已经纳入我国能源战略，成为我国优化能源消费结构和保障国家能源供应安全的战略选择。氢能产业基础设施是发展氢能产业的前置条件，也是消纳我国可再生能源结构性过剩的技术选择，并能带动高端装备制造业快速发展、促进产业结构调整。

中国氢能产业技术路线及优缺点分析

我国对于氢能产业的相关扶持政策密集出台，加速氢能产业化进程。国内现阶段氢气主要由化石能源制氢或副产氢获得，为实现碳减排和化石能源替代的目标，后续主要有两种发展路径，一是发展蓝氢，二是发展绿氢，这些路径各有各的优缺点。

产业基础较为成熟的主流制氢路径。氢气目前主要有三种主流制取路径：以煤炭、天然气为代表的化石能源重整制氢，以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢，以及电解水制氢。我国氢能的生产利用已较为广泛，制成的氢气主要应用在工业原料或生产供热中。此外还有其它制氢方式，包括生物质制氢、太阳能光催化分解水制氢、核能制氢等，但仍然处于试验和开发阶段，尚未形成工业化应用。

主流制氢路径的优缺点比较。国内现阶段氢气主要由化石能源制氢或副产氢获得，为实现碳减排和化石能源替代的目标，后续主要有两种发展路径：一是发展蓝氢，即在灰氢制作过程中结合CCUS降低碳排放，但化石能源制氢及工业副产氢最多只能降低80%碳排放，更多是向绿氢转变中的过渡阶段;二是发展绿氢，即待可再生能源占比提升电价成本下降后，全面推广电解水制氢。

化石能源制氢以煤制氢和天然气制氢两种主要制氢方式为代表，是国内最主流的制氢方式。煤制氢技术路线稳定高效，制备工艺成熟，也是成本最低的制氢方式。经测算，在原料煤价格在800元/t时，制氢成本约为12.64元/kg。天然气制氢为国外主流应用，国内天然气制氢经济性低于海外。其中，蒸汽重整制氢较为成熟。经测算，在天然气价格为0.838元/m3时，天然气制氢的成本约为12.83元/kg，天然气原料成本占据总成本的70%以上。中国天然气资源供给有限且含硫量高，预处理复杂，制氢经济性远低于国外。

根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年中国氢能行业深度分析及发展研究报告》显示：

工业副产氢为生产化工产品的同时所得氢气，主要有焦炉煤气、氯碱化工、轻烃利用、合成氨醇等工业副产氢。目前我国排空的工业副产氢产量约为450万t。其中，PDH及乙烷裂解副产氢约为30万t，氯碱副产氢约为33万t，焦炉煤气副产氢约为271万t，合成氨醇等副产氢约为118万t。国内工业副产氢呈现向下游利用发展的趋势，实现下游产品多元化。电解水制氢成本主要包括设备成本、能源成本(电力)、原料费用(水)及其它运营费用等。能源成本即电力成本占比最大，一般为40%~80%。设备成本包括以下几个方面：电解槽(电解电堆)是电解水制氢系统的核心部分，成本占比约40%~50%，包含电池、PTL、双极板、端板和其它小部件，其中最核心的部分为膜电极组件。

系统辅机包括整流器、水净化单元、氢气处理(压缩和存储)和冷却组件，成本占比约50%~60%。据不完全统计，截至2021年上半年，中国累计建成146座加氢站(不含3座已拆除加氢站)，其中已投运加氢站136座，已建成待投运加氢站10座，在建加氢站71座，规划建设加氢站117座。从历史数据来看，2016-2020年，我国建成加氢站数量迎来快速增长阶段。2016-2019年建成的加氢站数量均呈现翻倍增长态势，2020年我国新建成加氢站51座，2021年上半年建成加氢站20座。通过山东、河北等地区的“氢进万家”及2022年北京冬奥会等项目的带动，加氢站布局速度加快，同时，其它非氢燃料电池汽车城市群示范的省市亦开始布局加氢站基础设施，氢能产业发展提速。

2023服贸会“氢能碳中和论坛暨H2-Eco第三届国际氢生态峰会”4日在北京国家会议中心召开。论坛上，发布了大兴国际氢能示范区三年建设成果、京津冀智慧氢能大数据平台，中和新兴能源科技研究院有限公司与北京市政路桥建材集团有限公司在会上完成全国首笔氢能领域碳交易意向签约，京能集团、氢璞创能等6家重点企业在会上与大兴区政府签署合作意向书。中和新兴作为碳减排量开发主体，依托氢燃料电池汽车碳减排监测与分析平台，在精准计量的基础上，以“普惠”方式，聚合了20家氢车运营企业，涵盖7类车型、1000余辆氢燃料电池汽车，预计年碳减排量达到2.4万吨。

氢能行业市场未来发展趋势预测

随着科技和经济的发展，全球能源供应结构也在不断变化和调整，但石油、天然气和煤炭仍然占据着能源供应体系的主导地位。我国2022年3月也发布了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》，提出到2025年使可再生能源制氢量达到10至20万吨/年，2030年形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，2035年形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升等目标。

据《蓝皮书》路线图规划，到2030年，氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分，产业产值将突破10000亿元;加氢站数量达到1000座，燃料电池车辆保有量达到200万辆，高压氢气长输管道建设里程达到3000km，氢能产业基础设施技术标准体系完善程度迫近发达国家水平，氢能与燃料电池检验检测技术发展及服务平台建设形成对氢能产业发展的有效支撑。中国应进一步推动氢能源产业的发展。

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