嘉世咨詢：2022氫能源行業簡析報告（16頁）.pdf

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1、請尾頁掃碼版權歸屬 上海嘉世營銷咨詢有限公司氫能源行業簡析報告01.氫能是未來能源體系變革過程中不可或缺的一環數據來源：公開數據整理；嘉世咨詢研究結論；圖源網絡氫能是清潔、低碳能源，在使用過程中不產生額外污染，也不產生 CO2排放。按照氫能的制取方式，可將氫能劃分為灰氫、藍氫和綠氫：其中：灰氫：從化石燃料制取的氫氣，碳排放強度高；藍氫：化石燃料制氫+CCS（即碳捕集技術）制取的氫氣，碳排放強度低；綠氫：可再生能源電解水制取的氫氣，幾乎沒有碳排放。氫能是低碳經濟的重要組成部分，雖然部分制氫過程可能產生碳排放，但未來隨著綠氫 的推廣，氫能產業的碳排放預計將顯著減少，有助于實現雙碳目標。據 IEA

2、預測，2021-2050 年，氫能在全球降碳行動中的累計貢獻度為 6%。碳排放強度劃分（由高到低）2021-2050 年多種降碳方式的累計貢獻度（全球）碳排放強度高灰氫化石燃料制取碳排放強度低藍氫化石燃料制取+CCS幾乎沒有碳排放綠氫可再生能源電解水制取35%19%13%11%11%6%5%可再生能源電動化科技進步碳捕捉技術（CCUS）行為和需求變化氫能減少煤炭、石油利用RYmVoMtRVVlWqU0ZpZaQbPbRoMqQtRnOkPoOrQlOmMyRbRpPzQwMsQpOuOmRsO穩定性儲能性可獲得性應用規模其他02.氫能與其他新能源對比優勢明顯數據來源：公開數據整理；嘉世咨詢研究

3、結論；圖源網絡從穩定性、儲能性、可獲得性、應用范圍與其他新能源對比發現氫能是可以長周期使用、環保、適用范圍多元（供熱、供電、燃料等）同時儲運相對方便、制取來源廣、可實現性強的優質能源；我國可以憑借中石油、中石化等能源大型企業相關優勢（具備成熟的油氣基礎設施、原料供給、能源體系供應產業鏈基礎）快速開啟高效率低成本氫能發展之路。無地域限制、無時間限制(無需考慮制取的間歇性和波動問題)有氣波固三種儲存形式，載體的技術成熟可實現大容量且安全儲能無時間限制(長期儲存不影響質量和使用能力)獲得來源多樣，化石燃料、可再生能源電解水等均可制氫同時氫能既可作為燃料亦可作為能源使用:交通運輸領域(燃料電池)、冶金

4、、化工等工業領域(作為燃料使用)、建筑領域(燃料電池)、發電年制氫量約3300萬噸；2020年全國氫氣產能超過2000萬t/a可以利用現有加油站基礎轉化成加氫站，效率高成本低有原料供給基礎和優勢,可以快速實現灰制氫模式，然后同步探索藍綠氫方式制氫產業鏈和天然氣供應模式大致相同，落地實現性大氫能源其他新能源光伏和風電能有間歇性且波動大，需要考慮波峰波谷階段受天氣和時間影響大，電網消納壓力較大儲存形式單一，且限制性大(需要轉化成電儲能或靠近水源)有時間限制(儲存有周期性，時間過就會影響能源質量和密度)主要依靠風、太陽、水自然資源轉化獲取,相較于氫能獲取來源少風能和光伏主要用于發電2021年光伏發電

5、量3259億千瓦時；風電6526億千瓦時占地面積大，無法在城市大規模鋪設設備需要重新鋪設設備，成本高效率相對低選址有地域限制，容易對當地水土環境造成不良影響03.供應鏈完善，氫能應用前景廣闊，發展潛力較大數據來源：公開數據整理；嘉世咨詢研究結論；圖源網絡氫能的應用場景較為豐富。上游氫氣制取的方式包括化石能源制氫、工業副產提純制氫、電解水制氫等，氫氣運輸的方式包括道路車輛、鐵路、船舶、管道運輸等，加氫站是氫能大規模應用的關鍵性基礎設施，氫能的終端應用領域包括交通、工業、電力、建筑等。上游：氫生產與供應中游：燃料電池及核心零部件下游：燃料電池應用氫制取氫儲運加氫站化石重整（煤、天然氣）電解水高壓氣

6、氫拖車液氫槽車加氫機壓縮機儲氫瓶組工業副產（焦爐煤氣、化肥氯堿輕烴工業）變壓吸附PSA裝置儲氫瓶管道氣氫卸氫機站控系統、管道&閥門氮氣匯流排燃料電池電堆燃料電池系統配件質子交換膜鉑基催化劑雙極板空氣壓縮機各種電磁閥及管路加濕器DC/DC儲氫瓶碳紙/碳布膜電極密封墊片壓力調節閥穩壓罐氫氣循環泵或引射器傳感器增濕器交通領域物流車重型卡車船舶飛機固定式電源/電站天然氣摻氫氫能冶金工業與能源領域天然氣摻氫微型熱電聯供 建筑領域乘用車專用車大型客車有軌電車04.政策發力，氫能是未來國家能源體系的重要組成部分數據來源：公開數據整理；嘉世咨詢研究結論；圖源網絡自2019年氫能首次被寫入政府工作報告以來，我國

7、各部委密集出臺各項氫能支持政策，內容涉及氫能制儲輸用加全鏈條關鍵技術攻關、氫能示范應用、基礎設施建設等；2022年3月，國家發展改革委、國家能源局聯合印發氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年），以實現“雙碳”目標為總體方向，明確了氫能是未來 國家能源體系的重要組成部分，提出了氫能產業的三個五年階段性發展目標，同時也明確 了氫能是戰略性新興產業的重點方向，氫能產業上升至國家能源戰略高度。發布時間發布機構政策文件政策解讀2022.06發改委、國家能源局等9部門聯合印發“十四五”可再生能源發展規劃內容:推動光伏治沙、可再生能源制氫和多能互補開發;推動可再生能源規?；茪淅?。意義:明確要推動

8、可再生能源規?；茝屠?，為“十四五”期間氫能產業的發展明確了方向。2022.03發改委、國家能源局氫能產業發 展中長期規劃(2021-2035年)內容:分析了我國氫能產業的發展現狀，明確了氫能在我國能源綠色低碳轉型中的戰略定位、總體要求和發展目標，提出了氫能創新體系、基礎設施、多元應用、政策保障、組織實施等方面的具體規劃。意義:氫能上升至國家能源戰路高度。2021.11國家能源局、科技部“十四五”能源領域科技創新規劃內容:攻克高效氫氣制備、儲運、加注和燃料電池關鍵技術，推動氫能與可再生能源融合發展。意義:就氫能制儲輸用全鏈條關鍵技術提供了創新指引，為氫能的示范應用和安全發展提供了重要指導。2

9、021.10國務院2030年前碳達峰行動方案內容:積極擴大電力、氫能、天然氣等新能源、清潔能源在交通運輸領域應用。意義:明確了氫能對實現碳達峰碳中和的重要意義。2021.03第十三屆全國人大中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要內容:在氫能與儲能等前沿科技和產業變革領域，組織實施未來產業孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產業。意義:氫能作為國家前瞻謀劃的六大未來產業之一-寫入“十四五”規劃。2020.12發改委、商務部鼓勵外商投資產業目錄.(2020年版)內容:氫能與燃料電池全產業鏈被納入鼓勵外商投資的范圍。意義:產業對外開放程度提高。2020.04國家能源局中

10、華人民共和國能源法(征求意見稿)內容:能源，是指產生熱能、機械能、電能核能和化學能等能量的資源，主要包括煤炭、石油、天然氣、核能、氫能等。意義:首次將氫能列入能源范疇，從法律層面明確了氫能的能源地位。2019.03國務院政府工作報告內容:穩定汽車消費，繼續執行新能源汽車購置優惠政策，推動充電加氫等設施建設。意義:氫能首次被寫入政府工作報告05.可再生能源制氫成為世界各國的發展方向數據來源：公開數據整理；嘉世咨詢研究結論；圖源網絡各國在實現制氫減排的具體路徑上存在差異：到 2030 年左右，以實現深度脫碳為主要驅動力的歐洲國家普遍確立可再生能源制氫的優勢地位；而以實現能源安全為主要驅動力的日本，

11、國內居民端氫能應用體系仍將基于現有 化石能源基礎設施部署，韓國也計劃逐步由天然氣制氫過渡為可再生能源制氫；美國和澳大利亞，根據本國技術能力和氫能戰略目標的不同，分別采取技術中 立與可再生氫優先的戰略。到 2050 年左右，幾乎所有國家都將可再生能源制氫作為主導的制氫方式，歐洲甚至將可再生能源制氫作為唯一的氫源選擇。世界主要國家/地區氫源過渡情況各國當前氫能戰略主要目標日本韓國德國歐盟美國澳大利亞中國20302050可再生能源制氫化石能源+CCS制氫化石能源制氫逐步廢棄日本韓國德國美國澳大利亞脫碳能源供應多樣化經濟增長極技術進步推動可再生能源部署大規模氫能出口重要戰略目標次要戰略目標未布局06.

12、氫能建設形成五大示范城市群數據來源：公開數據整理；嘉世咨詢研究結論；圖源網絡2021年8月，財政部、工信部、科技部、發改委、能源局聯合發布關于開展燃料電池汽車示范應用的通知燃料電池示范城市群政策正式落地，首批京津冀城市群、上海城市群、廣東城市群獲批。2022年初，第二批示范城市群河南城市群、河北城市群獲批。1234512345京津冀示范城市群北京濱州天津唐山保定上海示范城市群上海蘇州嘉興南通廣東示范城市群廣州深圳珠海陽江中山東莞福州佛山河南示范城市群鄭州張家口新鄉開封安陽濰坊洛陽焦作辛集河北示范城市群雄安聊城邯鄲秦皇島唐山保定定州烏海07.我國氫氣產量突破3000萬噸數據來源：公開數據整理；嘉

13、世咨詢研究結論；圖源網絡自2020年“雙碳”目標提出后，我國氫能產業熱度攀升，發展進入快車道。2021年中國年制氫產量約3300萬噸，同比增長32%，成為目前世界上最大的制氫國；中國氫能產業聯盟預計到2030年碳達峰期間，我國氫氣的年需求量將達到約4000萬噸，在終端能源消費中占比約為5%,其中可再生氫供給可達約770萬噸。到2060年碳中和的情境下，氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中的占比約為20%，其中70%為可再生能源制氫。2012-2021中國歷年氫氣產量（萬噸）目前我國氫能生產和消費格局2012201320142015201620172018201920202021

14、33003300生產格局消費格局煤制氫天然氣制氫工業副產氫（焦爐煤氣、氯堿等）電解水制氫1%合成氨合成甲醇石油煉化燃料電池汽車1%08.上游制氫：將逐步由目前灰氫和藍氫為主轉向綠氫為主數據來源：公開數據整理；嘉世咨詢研究結論；圖源網絡國內現階段氫氣主要由化石能源制氫或副產氫獲得，所獲得的氫氣多為灰氫和藍氫，仍然存在一定程度的 碳排放和環境污染。為實現碳減排和化石能源替代的目標，后續主要有兩種發展路徑：1)發展藍氫，即在灰氫制作過程中結合 CCUS 降低碳排放，但化石能源制氫及工業副 產氫最多只能降低 80%碳排放，更多是向綠氫轉變中的過渡階段；2)發展綠氫，即待可再生能源占比提升、電價成本下降

15、、電解槽技術升級成本下降后，全面推廣電解水制 氫，通過綠氫助力深度脫碳，推動碳達峰和碳中和的實現。制氫方法原料優點缺點使用范圍生產過程單位碳排放量（kgCO2/kgH2）制氫效率（燉）灰氫化石能源制氫煤技術成熟、成本低儲量有限，制氫過程存在碳排放問題，須提純及去除雜質合成氨、合成甲醇、石油煉制傳統煤氣化19噸煤制氫0.110.13噸天然氣技術成熟、耗水量小、氫氣產率高/SMR-9.5噸天然氣制氫0.23-0.37噸工業副產氫焦爐煤氣、化肥工業、氯堿、輕烴利用等成本低、效率高須提純及雜質去除，無法作為大規模集中化的氫能供應源合成氨、石油煉制焦爐氣制氫5噸焦炭制氫0.017噸噸燒堿制氫0.024噸

16、藍氫結合CCUS技術灰氫原料+CCUS碳排放量小成本高，經濟性尚未體現灰氫制備路徑傳統煤氣化+CCUS 2/SMR+CCUS1綠氫電解水制氫電、水工藝過程簡單，制氫過程不存在碳排放尚未實現規?；瘧?，成本較高結合可再生能源制氫;電子、有色金屬冶煉等對氣體純度及雜質含量有特殊要求電網電力38-45/水電風電1光伏發電5億元13.成本、技術為制約氫能發展兩大挑戰數據來源：公開數據整理；嘉世咨詢研究結論；圖源網絡成本技術制價高：我國氫能制取方式主要為灰氫，采取化石原料制氫與工業副產氫兩種制備工藝。在原來工業流程中進行提純去除雜質。相較于傳統能源采掘增加了提純，成本有所增加。儲運難：儲運環節高壓氣態方

17、式效率不高，液氫和管道運輸技術成本投入大，尚未成為主流。加氫站替換仍需政策驅動：加注環節加氫站建設速度快，成本高昂主要以政策驅動，未來將探索加氫合建站，結合現有基礎設施達到降本增效。我國氫能發展剛剛起步，各類技術設備還在不斷的完善改進中，制氫環節上，目前灰氫技術與制備工藝相對成熟，但未能根本解決碳排放?；覛浠A上的藍氫，碳捕捉、碳儲存技術未能實現。對于綠氫來說，無論是技術和設備都在發展過程中，技術的不成熟導致成本高昂。儲運環節中，目前我國主要應用高壓氣態儲氫與長管拖車的運輸方式，液態儲運密度更高，運輸周期短，目前技術尚未成熟，有待開發。14.氫能產業的三大發展趨勢數據來源：公開數據整理；嘉世咨

18、詢研究結論；圖源網絡綠色制氫、氫燃料電池關鍵材料、加氫站設備國產化將成為氫能行業熱門賽道隨著下游應用需求不斷釋放，已有超過三分之一的央企在制定包括制氫、儲氫、加氫、用氫等全產業鏈的布局。央企入局能產生強有力帶動作用，推動我國氫能科技迭代創新。氫能區域產業布局快速形成氫能產業布局與區域資源稟賦高度相關，且短期內氫能長距離、大規模儲運的成本瓶頸依然存在。預計在產業發展初期階段，各地將優先打造區域內產業生態，隨著產業進一步成熟，區域之間通過輸氫管道等基礎設施，由近及遠連接形成全國性網絡。氫能有望在交通運輸領域率先實現商業化短期內，中國氫能應用的需求增量可能主要來自交通運輸領域，氫燃料電池汽車的大規模推廣成為關鍵驅動力。長期來看，工業領域有望成為氫能應用的第一大領域，需求會在政策推動和 技術進步下進一步釋放。商業合作/內容轉載/更多報告