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1、中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望2024.10rmi.org/2中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望關于落基山研究所（RMI）落基山研究所(Rocky Mountain Institute,RMI)是一家于1982年創立的專業、獨立、以市場為導向的智庫，與政府部門、企業、科研機構及創業者協作，推動全球能源變革，以創造清潔、安全、繁榮的低碳未來。落基山研究所著重借助經濟可行的市場化手段，加速能效提升，推動可再生能源取代化石燃料的能源結構轉變。落基山研究所在北京、美國科羅拉多州巴索爾特和博爾德、紐約市及華盛頓特區和尼日利亞設有辦事處。rmi.org/3中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望作者李婷譚光

2、瑀王喆張博雅作者姓名按姓氏首字母順序排列。除非另有說明，所有作者均來自落基山研究所。聯系方式王喆，zwangrmi.org引用建議李婷，譚光瑀，王喆，張博雅，中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望，落基山研究所，2024，https:/ CC BY-SA 4.0 許可參考、分享和引用我們的工作。https:/creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/除特別注明，本報告中所有圖片均來自iStock。鳴謝特別感謝兒童投資基金會對本報告的支持。作者與鳴謝rmi.org/4中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望目錄執行摘要.51.氫儲運發展背景 .72.中遠期氫儲運需求規模

3、分析.82.1 氫能供需規模預測.82.1.1 全國氫能供需規模.82.1.2 分省氫能供需規模預測.102.2 運輸場景及規模預測.122.3 存儲場景及規模預測.133.氫儲運技術比較分析.143.1 運氫技術對比.143.1.1 技術特性和適用場景.143.1.2 技術經濟性.153.2 儲氫技術對比.173.2.1 技術特性和適用場景.173.2.2 技術經濟性.184.綜合場景需求、技術特性和成本經濟性的中遠期儲運氫模式.204.1 大規模儲運管網模式.204.2 具體應用場景氫儲運方案.214.2.1 工業園區儲運氫方案.224.2.2 交通加氫站儲運氫方案.235.政策及產業發展

4、建議.24參考文獻.25rmi.org/5中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望執行摘要在2060年碳中和情景下，氫能作為我國未來的低碳能源體系中的重要組成部分，其需求規模預計將成倍增長，綠氫比例也將大幅提高。我國綠氫產業正處于快速發展初期，供需在時間和空間尺度上均存在一定程度的錯配，氫儲運環節成為突破產業瓶頸的關鍵。當前，氫儲運技術仍處于起步階段，產業的發展潛力、未來規模以及技術發展路線是政策方、投資方和企業方所關心的核心，對于促進和加強氫儲技術的政策指引和行業布局十分關鍵。本報告從儲運規模和技術經濟性兩個角度出發，基于對遠期氫能產業規模的預測，確定氫能運輸和存儲場景，計算各場景的氫能儲運需求規

5、模，從而嘗試展望我國2060年氫能儲運的整體格局，結合當前市場主流氫能儲運技術的發展現狀及趨勢，預測了2060年各類技術的適用場景及成本效益，并提出了推動氫能儲運產業發展的相關建議。預計我國氫能總需求將從當前的3500萬噸/年增長至2060年的9000萬噸/年，年氫能運輸需求7250-7600萬噸，年儲氫需求4050-4150萬噸。短距離運氫、短時儲氫是最為主要的儲運氫場景，僅有少部分用氫需求需要通過長距離運輸、長時存儲來滿足，其規模的大小取決于未來產業布局。與當前百萬噸級別的儲運體量相比，遠期氫能儲運需求將大幅擴大，儲運市場在整體氫能市場中的占比也將大幅提升，具有極大發展潛力。作為未來的關鍵

6、能源之一，氫能資源分布將在一定程度上決定未來產業布局，進而影響儲運格局。為更準確地了解資源分布對儲運格局影響的不同程度，我們設置了工業無搬遷、大規模搬遷兩種情景，分別對應產業格局不發生變化、產業格局以綠氫資源為核心考慮因素重新布局兩種假設，進行了模型量化分析。結果表明，工業無搬遷情景下，有1540萬噸氫能需要跨省長距離運輸以緩解供需錯配，占總氫能規模的17%；工業大規模搬遷情景下，各省氫資源可基本滿足本省用氫需求，無需跨省長距離運氫，但工業搬遷至可再生資源豐富地區，則受到季節性波動影響增大，相應產生100萬噸以上長時儲氫需求。在實際產業發展過程中，產業搬遷方向、規模還會受到政策引導、供應鏈配套

7、、需求側等多方面因素影響，最終形成氫儲運整體格局。從不同儲運需求類型的技術選擇上看，短距和長距運氫、短時和長時儲氫均適用不同技術路線：運氫：在短距離運氫中，除氫衍生品轉化運輸（僅單次轉化）外，管道和輸電經濟性較強，但前期投入較大；前期投入較小、更靈活的運輸方式還可考慮氣氫和液氫運輸，相比液氫，氣氫長管拖車在200km運距以下更具優勢。在長距離運氫中，氫衍生品轉化運輸（僅單次轉化）經濟性最佳；此外管道和輸電也為適用方案，經濟性接近，輸電成本介于不同管徑大小管道成本之間。儲氫：在短周期（周以內）儲氫中，氣罐儲氫為常見選擇，以制氫側、公路交通和工業為代表性需求的使用場景中，氣氫儲罐儲氫成本隨著儲氫壓

8、力增加而增加。在長周期（月以上）儲氫中，以電力為代表性需求的使用場景（亦有少量交通和工業需求）中，地質儲氫為主要的儲氫技術選擇，巖洞成本最低，鹽穴最高，枯竭油氣田居中。在應用場景中，氫儲運環節緊密聯系、互相影響，需要用全面系統的視角對比和形成不同的組合方案。從宏觀視角看，大規模氫儲運管網的建設可以最大程度實現跨區域和周期的氫資源互補，提高氫能供應的穩定性、安全性，并降低整體儲運環節成本。從微觀視角看，以工業、交通等為代表的具體儲運氫應用場景中，一般而言存在不同的可選氫儲運方案，需要結合項目實際情況，因地制宜做出最佳選擇。rmi.org/6中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望為了推動氫能儲運體系布

9、局，引導產業良性發展，助力技術研發突破，報告提出了以下政策及產業發展建議：持續研究全球和國內的氫產業技術進展、市場需求和政策趨勢，定期評估氫能產業鏈各環節的發展狀況與整合程度，研判產業發展方向，提早布局發展資源；根據區域資源稟賦和工業需求，進一步科學規劃工業產業的總體布局，引導氫能產業分布格局的逐步形成，并支持因地制宜規劃建設氫能管網等大型基礎設施；重視支持氫能儲運主流技術路線中的關鍵技術環節的研發，提升重要材料和零部件的國產化水平，推動技術的部署成本持續優化，并推動儲運示范項目落地；在氫儲運產業規劃和研判中需注重與上游制氫端和下游用氫端的充分協同，避免產能投資不足或者過剩，并基于行業的新動態

10、與新需求對規劃與實施進行提升。rmi.org/7中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望1.氫儲運發展背景在能源轉型與“雙碳”目標的引領下，我國正在加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系，促進能源高質量發展和經濟社會發展全面綠色轉型。在我國未來的低碳能源體系中，氫作為一種用途廣泛的二次能源，將在化工、鋼鐵、交通、電力等眾多行業的深度減排中發揮關鍵作用。根據預測，到2060年，我國氫需求量將在當前3500萬噸/年的基礎上增長23倍，達到近億噸/年，在整體能源體系中的占比達到15-20%。氫能供應將采用低碳清潔的技術路徑，其中，通過可再生電力電解水制取的綠氫可以實現近零排放，是遠期最主要的氫能來源，占比達

11、到總量的70%以上。1到2060年，隨著氫產業的擴大化和低碳化，受到可再生資源的時空分布特征影響逐漸加深，空間、時間尺度的雙重錯配將成為影響產業發展的核心問題。在空間上，隨著綠氫規模與比例的提升，供給側將逐漸向可再生資源豐富的西北地區集中，然而主要氫能需求卻集中在東南經濟發達地區的工業、交通等領域，形成了“西北制氫、東南用氫”的空間錯配格局。在時間上，綠氫生產受到可再生資源不穩定性的影響，短期內具備間歇性、波動性，長期存在季節性的差異，難以滿足需求側對于氫能長期穩定供應的需求，導致時間錯配問題。為解決時空錯配問題，發展氫能的存儲與運輸環節至關重要。氫能運輸、存儲環節分別在空間、時間上連接了供給

12、側與需求側，通過儲運設施的大規模建設、高效運營，可以為解決時空錯配問題提供重要的調節與緩沖空間。建立安全、高效、經濟的儲運體系對氫產業的整合發展具有直接且深遠的影響。然而在當前，氫儲運體系仍處于發展初期，距離2060年的需求規模還具有較大差距。首先，我國氫能儲運的未來格局與布局方式尚不明確。由于氫能產業轉型剛剛起步，未來的發展時間長、影響因素多，氫能儲運的整體格局仍然存在較大不確定性，目前尚未具有對于遠期氫能儲運規模及場景的全面預測，導致儲運產業發展缺乏遠期目標指導。其次，當前氫能產業鏈對于儲運環節的需求相對較少。目前氫的主要來源仍是靈活性高的化石能源，可以即用即生產，就近消納，儲運需求低。盡

13、管綠氫產業鏈各環節已開始規?；?，但整體體量仍然較小，綠氫制取-儲運-利用的產業鏈條也尚未完全打通，商業模式尚未建立。最后，氫能儲運技術成熟度低，成本較高，仍不具備大規模商業化條件。受到氫氣的物理化學特性影響，氫能儲運技術研發難度高。氫氣密度低、重量輕、液化溫度低，氣態運輸需要大規模提高密度增加儲運效率，液態運輸也面臨液化過程耗能高、儲運環節易蒸發損失等問題。此外，氫能原子半徑小易逃逸，性質活躍易爆炸、易與金屬反應，對于儲氫容器的材料要求很高。多種具有潛力的儲運技術仍處于市場化初期，目前尚未出現完全成熟、經濟性優的規?；瘍\氫技術。為解決以上問題，我們開展了儲運中長期布局圖景與技術研究，明確了碳

14、中和情景下氫儲運的總體規模和需求，討論了儲運技術的適用場景及經濟性，希望可以通過對遠期儲運需求的合理評估，為儲運行業的規劃布局提供有效參考，為政策制定和投資選擇提供科學依據，從而支持氫能產業鏈的高效、可持續發展。rmi.org/8中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望2.中遠期氫儲運需求規模分析為預測氫能儲運的核心規模和場景，我們首先預測了碳中和情景下全國氫能供需規模，細化得出分省、分行業的氫能供給及需求規模，然后基于供需的空間、行業分布分析得出省際地理錯配格局及應用場景限制（如圖表1所示）。為排除產業發展不確定性的影響，我們基于工業產能是否向自然稟賦優越、氫資源富集的地區轉移設置了兩個情景，分別

15、代表氫能地理錯配程度最高和最低的情況，并對比了兩種情景下的儲運場景與規模差異。圖表 1 儲運需求預測方法2.1氫能供需規模預測2.1.1全國氫能供需規模氫能儲運規模取決于氫能產業的整體規模及其分布格局。因此，我們首先以中國2030年“可再生氫100”發展路線圖報告為基礎，按行業和部門細化估算了2060年我國氫能供需規模?；谛枨罄瓌庸┙o的產業發展規律，我們首先確定了碳中和情景下各行業需氫技術種類及規模。具體而言，我們以各行業現有產能為基礎，結合社會經濟發展趨勢和零碳轉型要求，預測了2060年的需氫行業規模，結合氫能相關技術在全部產品生產技術中的滲透率，預測了2060年各行業氫能需求總規模。其中

16、，航空、船運行業僅包括直接應用氫能的技術路線。對于使用甲醇、合成氨等氫基燃料的技術路線，其氫能需求量歸入對應工業部門統計。具體需氫行業及估算方式如圖表2所示。運氫需求儲氫需求省間氫能供需差異應用場景限制各省、各來源氫能供給能力（由資源分布決定）各省、各行業氫能需求量的上下限（考慮工業產能轉移不確定性）省間長途運輸省內長途運輸省內短途運輸短時儲氫長時儲氫2060年氫能總體規模、來源及行業分布rmi.org/9中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望圖表 2 氫能需求行業及需求量估算方式工業鋼鐵隨著我國工業化發展進入新階段，鋼鐵需求量穩步下降，循環利用率大幅提升。到2060年，初級鋼生產需求將下降至3億

17、噸以下，氫氣直接還原鐵技術成為最主要的初級鋼生產技術。2煉化隨著經濟發展，煉化產品需求將持續擴大，逐漸趨于穩定。氫能作為煉化產業重要原料，需求量也將隨之擴大。3合成氨合成氨需求量總體先減后增，近期，隨著化肥效率提升，農業用氨需求逐步降低；中遠期，燃料需求成為合成氨的快速增長點。作為合成氨原料，氫氣供給量隨之波動。4甲醇甲醇需求量總體先增后減。長期傳統下游需求穩中有降，降幅逐步增大。甲醇制乙烯和甲醇燃料需求長期驅動甲醇需求增長，但潛力有限。氫氣合成是甲醇生產最主要的技術路線，供給量隨之波動。5水泥城鎮化與基建放緩將導致水泥需求不斷下降，逐步趨于穩定。燃料替代是水泥減碳的關鍵方式，可選燃料包括生物

18、質、市政垃圾、氫能、電力等，受成本限制氫能技術滲透率相對較低。6交通重型道路交通預計道路貨運量在近期隨經濟發展增加，在遠期因增長趨勢放緩和鐵路運輸替代而下降，導致重型貨車保有量先增后降7。到2060年氫燃料電池重卡將成為重型道路交通的關鍵技術選擇，全國氫能重卡擁有量超過500萬輛。輕型道路交通輕型道路交通以乘用車為主，預計其保有量在短期內受經濟增長帶動持續增加，長期由于交通智能化，效率提升，保有量下降8。乘用車電氣化將是最主要的技術路線，氫燃料電池汽車作為其補充，全國保有量約400萬輛。船運航運能源消費量將先增后降，可通過氫、氫基燃料、生物質燃料、電力等多種替代能源實現減排，受能量密度限制，氫

19、能在其中滲透率較低。9航空未來航空需求將不斷提升，可通過氫、氫基燃料、生物質燃料等多種替代能源實現減排，受能量密度限制，氫能在其中滲透率較低。10電力季節性調峰根據可再生資源分布預測了2060年發電、用電曲線的季節性差異。氫能作為電力季節性調峰的主要技術之一，滲透率較高。在確定氫能需求總規模后，我們預測了可滿足這一需求的零或近零排放氫能供給技術路線及規模。遠期氫能供給來源及估算方式如圖表3所示。圖表 3 氫能供給來源及供給量估算方式可再生電力電解水制氫基于可再生能源資源的分布條件，假設最多利用可再生能源發電量的20%用于制氫。工業副產氫隨著工業生產路線的轉型，工業副產氫的規模將逐步縮小。根據產

20、業發展趨勢，預測至2060年仍有少量工業副產氫來源于烯烴裂解、氯堿與焦爐煤氣?；茉粗茪浼犹疾都G氫和工業副產氫外，剩余氫能需求仍有部分缺口，不得不采用化石能源制氫的方式予以滿足。為確保氫能的零排放，需要為化石能源制氫設備加裝碳捕集措施，并在后續將捕集的碳固定或封存。根據以上方法估算得出的2060年氫能來源和需求預測如圖表4所示。全國總用氫需求約為9000萬噸，其中以工業、交通需求為主，占比分別約為總需求的47%，其余還有少量電力季節性調峰的用氫需求11。工業部門中約72%的用氫需求來自化工行業，主要是作為重要的化工原料參與合成氨、甲醇、煉化等化學品的生產，約28%的需求來自于采用氫冶金技

21、術路線的鋼鐵生產。交通部門中最主要的用氫需求來自于使用燃料電池汽車的道路交通，其中超過70%為重型道路交通，其主要應用場景為使用氫能重卡進行貨物運輸，還有約14%為輕型道路交通，主要應用場景為氫燃料電池小客車，其余少量需求來自以氫能作為燃料的航空12與船運13技術路線。為滿足用氫需求，70%以上的氫能來自于可再生電力電解水制氫，這一比例是受到自然資源稟賦與保障全社會用電需求的限制。此外約20%的氫能需求無法通過可再生能源滿足，需通過化石能源制氫，并附加CCUS設施保障氫能的近零排放，還有少量氫能來源于工業副產氫。rmi.org/10中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望圖表 4 2060年全國氫能

22、供需規模預測（萬噸）2.1.2 分省氫能供需規模預測為進一步明確氫能的地理、行業分布格局，我們基于全國供需規模預測，進一步細化得到各省氫能供給來源規模、需求行業規模。拆解方式如圖表5所示。其中，產業轉移作為影響產業分布的重要因素，在很大程度上決定了氫能需求的地理分布。然而，影響產業轉移的因素非常多樣，難以準確評估和預測。因此，本研究首先考慮了無產業轉移的基準情景，預測按照當前產業格局發展的氫能需求分布與供給側的地理錯配。除此以外，本研究還設置了產業轉移受綠氫吸引力最大化的極限情景，即認為需氫產業將以綠氫產地為核心大規模搬遷，考察其能在多大程度上緩解供需錯配。圖表 5 分省氫能供需規模預測方法供

23、給側可再生氫各省的氫能供給能力受到其可再生資源量限制，空間分布較為確定。假設各省最多利用可再生能源發電量的20%用于制氫。其他來源氫氣靈活性較高，根據利用可再生氫后剩余的氫能需求缺口分配到各省。需求側交通、電力行業氫能需求分布受到基礎設施和經濟活動的制約，空間分布較為確定。工業行業工業行業分布受到原料來源、產業鏈集群分布、需求分布等多種因素影響。氫能替代化石能源利用后，需氫工業不再受到化石能源分布制約，可能向氫能資源更豐富的地區遷移，但影響程度與形式存在不確定性。為覆蓋更多可能性，研究通過調整工業需氫規模的省間分布設置了無搬遷、大規模搬遷兩個情景。需注意的是，兩個情景僅反映工業搬遷對氫能跨省運

24、輸需求影響的上下限，不反映對于未來工業搬遷方式的實際預測。6,5004,2002,0004,250550500甲醇900鋼鐵1,200合成氨1,400重型道路交通3,0009,000工業副產氫化石能源制氫+碳捕集技術綠氫電力工業交通9,000水泥 100輕型道路交通 600船運 450煉化 650航空 150rmi.org/11中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望工業無搬遷情景在這一情景下，忽略了影響工業轉移的眾多因素，假設需氫工業不發生規模性、趨勢性的轉移，而是仍按照當前產業格局分布。工業無搬遷情景下，2060年各省氫能供需差異及分行業需求量如圖表6所示。這一情景中，綠氫供給分布取決于資源條件

25、，氫能需求取決于當前產業分布布局，二者不可協調，導致省間供需地理錯配，因此產生了跨省運輸需求。我國氫能地理錯配存在明顯的東西部差異，西部供給多于需求，東部需求多于供給，需要大規模西氫東送以實現各省的供需平衡?？缡∵\輸總量為約1540萬噸/年，占總氫能規模的17%。圖表 6 2060年各省氫能供需差異及分行業需求量（無搬遷情景）工業大規模搬遷情景在這一情景下，優先考慮可再生資源富集程度與成本、區域經濟協調發展等因素對工業轉移的影響，假設需氫工業以綠氫資源為最核心的考慮要素大規模搬遷，自發緩解供需地理錯配問題。工業大規模搬遷情景下，2060年各省氫能供需差異及分行業需求量如圖表7所示。這一情景中，

26、由于需氫工業大規模向西北地區轉移，氫能整體需求量不再呈現西北低、東南高的特征。地區間產生氫能主要需求行業差異，工業用氫需求主要集中于西部，交通用氫需求集中于東部。在這樣的分布下，西部生產的氫能可以在本省被需氫工業消納，東部制氫能力也可以滿足其以交通為主的省內需求，不再需要跨省運輸。但各省內部仍存在供給和用氫需求的錯配，需要通過省內運輸解決。圖表 7 2060年各省氫能供需差異及分行業需求量（大規模搬遷情景）氫能供需差異（萬噸）氫能需求量（萬噸）5440-220總需求量工業交通電力氫能需求量（萬噸）氫能供需差異（萬噸）5440-220總需求量工業交通電力rmi.org/12中國氫儲運中長期布局圖

27、景和技術展望2.2 運輸場景及規模預測為緩解氫能在供給側與需求側的地理錯配，需要通過多種形態、多種介質將氫能或其轉化前后的能量從供給側運輸至需求側，其中既包含輸電后在需求側制氫的方式，也包含將氫能通過氣態、液化、固態氫化物等形式運輸的方式，還包括將氫能轉化為甲醇、合成氨等衍生物后運輸的方式。為便于比較，統一按照需要運輸的氫能質量作為運輸規模單位?？紤]到主流的道路運輸方式每日運輸的極限距離為600公里，我們以此距離為界，將氫能運輸需求劃分為短距離和長距離兩種場景，其中，長距離運氫場景有省間長距離運輸、省內長距離運輸兩種情況。圖表8展示了運輸場景的劃分方式和影響各運輸場景規模的主要因素。圖表 8

28、運輸場景劃分及規模影響因素長距離運氫（600公里以上）省間長距離：省間供需錯配產生的跨省運氫需求。省間運輸規模取決于省間供需錯配量。省內長距離：對于新疆、內蒙古等面積較大的省份，還需通過省內長距離運氫來連接省內的產氫地和用氫地。省內運輸規模受到用氫行業特性的影響：交通：交通行業的主要氫能利用設施為加氫站，常分布于道路兩側等狹小空間，通常難以就地制氫，高度依賴運輸。由于下游可接受氫價較高，對運氫環節的成本更加寬容，可以接受更高比例的長距離運氫。工業：大部分用氫工業以集群形式分布在工業園區內，在部分地區具有就地制氫條件無需運輸，其余部分依賴運輸。受到下游可接受的氫能成本限制，僅可接受一定比例的長距

29、離運氫。電力：可在站內完成“電-氫-電”轉換，發揮季節性調峰作用，幾乎不需要運輸。短距離運氫（600公里以下）省內短距離：在省內通過較短的運輸距離來滿足氫能需求，適用于全部省份。計算得到不同情景下的氫能運輸需求如圖9所示。碳中和情景下，年氫能運輸需求為72507600萬噸，占氫能總規模的八成以上。在兩種情景下，短距離運氫都是主要的運氫場景，大部分用氫需求都可通過省內短距運氫或者就地滿足，僅有小部分無法就近調劑，需要長距離運輸。在工業無搬遷情景下，約五分之一的氫氣需要通過長距離跨省運輸。圖表 9 氫能運輸需求大規模搬遷情景無搬遷情景總計 7250萬噸/年總計 7600萬噸/年省內短距離93%省內

30、長距離7%省間長距離20%省內短距離75%省內長距離5%rmi.org/13中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望2.3 存儲場景及規模預測為緩解氫能在供給側與需求側的時間錯配，可以通過多種形態、多種介質將氫能或其轉化前后的能量儲存起來，在需要時再轉化為氫能或直接使用。其中既包含在制氫前通過儲能平滑可再生能源波動性的方式，也包括在制氫后或用氫節點將氫能通過氣態、液態、固態氫化物等形式存儲的方式，還包括將氫能轉化為合成氨、有機儲氫物等衍生物后存儲的方式。為便于比較，統一按照需要存儲的氫能質量作為存儲規模單位。根據需求側對于氫能存儲的需求，我們將氫能的存儲場景劃分為短時存儲和長時存儲兩類。短時存儲主要

31、覆蓋周內至小時級的儲氫需求，這類需求主要用于撫平在可再生能源制氫與運氫等環節產生的短時波動，保障對于下游的連續穩定供應。長時存儲主要覆蓋月度及以上的儲氫需求，這類需求用于調節可再生能源的季節性波動，保障在可再生資源緊缺月份的氫能穩定供應，此外還有少量的安全儲備需求。圖表10展示了影響各存儲場景規模的主要因素。圖表 10 存儲場景劃分及規模影響因素短時儲氫短時儲氫需求規模主要取決于其在生產鏈上的環節與下游企業的需求：制氫側：由于可再生能源具有隨機性、波動性，制氫側配備短時儲氫以撫平制氫效率的日內、日間差異。道路交通：由于車輛加氫需求量存在隨機性，在加氫站內配備短時儲氫設施以保障短期的足量供給。工

32、業：由于工業用氫具有較高的連續穩定供應需求，配備短時儲氫以撫平上游制氫或運氫環節的波動性。為避免重復計算制氫側與需求側的儲氫需求，若氫能就地制取利用，則僅計算其制氫側儲氫需求，認為需求側不需要再次儲氫；若氫能需要異地運輸，則同時計算制氫側、用氫側的儲氫需求，以緩解運氫環節帶來的波動。長時儲氫長時儲氫需求主要來源于可再生能源的季節性差異，例如風電出力高峰為春、冬兩季，光伏出力高峰為夏、秋兩季，水利發電存在夏季豐水期、冬季枯水期等。由于各省的資源稟賦不同，其發電曲線的季節性特征也存在差別。按照各省典型的年度發力曲線計算得出該省份的長時儲氫需求，加總得到全國的長時儲氫需求。計算得到不同情景下的氫能存

33、儲需求如圖表11所示，年儲氫總量四千余噸，接近氫能總規模的一半。在兩種情景下，短時儲氫都是主要的儲氫場景，占比約八成，需求大部分來源于制氫側，還有部分來自交通和工業用氫場景。長時儲氫量約占總儲氫量的20%，主要用于電力行業，還有少量用于工業、交通領域。與無搬遷情景相比，工業大規模搬遷情景下工業更多分布于可再生資源豐富的地區，更多受到季節性波動問題影響，因此長時儲氫需求更高。圖表 11 氫能存儲需求長時 19%短時 81%長時 21%短時 79%總計 4150萬噸/年總計 4050萬噸/年無搬遷情景大規模搬遷情景rmi.org/14中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望3.氫儲運技術比較分析在明確了

34、未來氫能儲運的需求和總體布局的基礎上，系統性分析各類儲運技術的特點、適用性和成本經濟性有助于不同利益相關方進行技術路線的規劃布局和選擇，因此，我們梳理了不同氫儲運技術路線的主要特點，并分析得出其占優勢的使用場景。同時，我們依據各技術的當前成本水平和未來降本空間，并結合其發展現狀和趨勢等影響因素和假設，分析了不同氫儲運技術路線的未來的成本經濟性。希望通過呈現以上更多維度的技術對比，為讀者理解不同的氫儲運技術在實際使用場景中的優劣勢提供一個更綜合的視角。各技術路線對比主要在于技術經濟性，這也是技術成熟度和規?；降染C合要素的反映。由于當前我國氫氣生產大多為就地消納，全部儲運體量應在百萬噸級別上下

35、，少量的氫儲運也主要以氣氫長管拖車和短線管道輸送等相對成熟的技術運行。大多數的下文提及的氫能儲運技術暫時并未得到大規模應用，現有小部分使用場景也相對高端化（如航天航空用液氫）或者仍處于實驗示范發展階段。因此，本研究中技術經濟性對比部分是以當前各技術路線發展情況和理論降本空間進行合理外推，對2060年碳中和情景下各氫能儲運技術路線成本水平的預測。3.1運氫技術對比3.1.1 技術特性和適用場景站在供氫或用氫企業的角度，我們盡可能將能夠實現或者等同于實現氫能跨區域運輸的所有可選技術都進行羅列14。如圖表12，我們按照當前技術成熟度由高到低對不同技術進行從上到下排列。圖表 12 運氫技術路線比較運氫

36、技術技術描述適用規模適用場景技術成熟度氣氫運輸以高壓氣氫形態（20/30/50 MPa等）存入無縫鋼膽氣瓶，并搭載于長管拖車運輸單車氫運輸量在 1噸以內需求較靈活的短距離點到點運輸場景液氫運輸將氫氣降溫至-253以下液化，存入低溫液態儲氫罐，并搭載在隔溫的槽罐車/船舶運輸單車可容納約 4噸氫適用于需求較靈活，且中長距離大規模運輸場景合成氨/甲醇運輸將氫能合成轉化為液氨/甲醇再搭載于液化氣槽罐車進行運輸，根據其終端用途決定是否需要將氨/甲醇轉化回氫單車可容納 56噸氫適用于長距離運輸，且終端場景可直接利用更佳輸電制氫將電力輸送與在地制氫結合，以代替運氫，需進行包括為制氫所額外建設的特高壓及輸配電

37、設施建設與輸氫管道可實現互相替代，規?；鞠喈斶m用于電力設施建設難度低且用氫需求穩定、連續、大量且運輸半徑較長的場景管道輸氫將純氫通過約2001000mm管徑的輸氫管道進行運輸，類似天然氣管網運營模式，需進行干線、支線和節點控制設施建設單條干線管道年度輸氫量可達幾十萬到幾百萬噸級別適用于工業集群和園區等用氫需求穩定、連續、大量且運輸半徑較長的場景其他有機液體運輸通過不飽和有機溶液（如芳香族化合物等）與氫氣產生可逆反應從而實現儲氫和放氫，并通過專用槽罐車進行運輸單車可容納約 5噸氫適用于需求較靈活，且中長距離大規模運輸場景固態氫化物運輸將氫與以鎳、鎂、鈦、釩系等為代表的金屬或合金反應形成固態氫化

38、物，存于具備強換熱性的儲氫容器并搭載于專業固態儲氫車輛運輸單車可容納12噸氫（以鎂基為例）適用于需求較靈活，且中長距離大規模運輸場景rmi.org/15中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望首先，氣氫長管拖車和液氫槽車運輸發展早且技術相對成熟，目前占全國市場份額約90%15。這兩種技術都較為靈活，適用于點對點運輸場景，且關鍵技術成熟，商業化節奏較快。未來氣氫長管拖車運輸的主要發展方向為設計生產壓力更高且更安全的儲氫氣瓶，而國內液氫運輸技術則主要還需提升單位能耗管理水平和關鍵零部件設計生產的自主性。然后，輸氫管道和輸電制氫技術也具有很強的發展潛力。當前，管道輸氫已有初步發展，在運行的管道已有百公里左

39、右16，總體市場份額約為10%；而輸電制氫技術雖然沒有被計入運氫市場規模，但也已經廣泛存在于實際綠氫生產項目中。這兩類技術雖然前期建設成本高，但體量較大，穩定可靠，在超長距離的運氫場景中優勢突出。隨著輸氫管道的氫氣純度和壓力逐步提高，尋找氣密性更好的管道材料和圖層材料成為未來該技術路線的主要研究探索方向，而跨區域輸電本身技術難度不高，但未來在電網可再生電力比例進一步提高、建設空間和供應能力趨于飽和的背景下，主要挑戰可能來自路線規劃、需求靈活性提升及與供電網絡的合作模式探索等。最后，還有一類技術是以運輸儲氫載體來同等實現氫能跨區域調配的效果。比如，以運輸合成氨、甲醇、其他有機液態有機物或者固態氫

40、合金為儲氫載體的技術路線在物流運輸行業（尤其是合成氨和甲醇）是普遍且成熟的，但由于終端需求產品為氫，因此可能涉及“氫-化合物-氫”兩次轉化。氫與甲醇和合成氨相互轉化在化工行業已經屬于成熟技術，因此對于這兩類技術而言，主要未來需要解決的問題在于轉化能耗的優化提升。而液體有機物和固態氫化物兩種是新型載氫運輸技術，這兩類技術仍處于研發階段，從轉化能耗優化、儲氫載體選擇到加脫氫催化劑的成本管理等，都是需要持續關注和突破的問題。3.1.2 技術經濟性為了更加直觀地比較不同運氫技術路線的經濟性，在圖表13中我們分別將適用于600km以內和6002500km兩種運氫需求場景的各類技術進行了比較（成熟度最低的

41、技術路線尚處于試驗階段，商業化路徑不明確，難以進行技術經濟性預測分析，暫未加入經濟性比較分析）。圖表 13 運氫技術路線經濟性對比其中氣氫罐車、液氫槽車和管道運輸三種運輸方式在圖中的成本曲線體現為著色區域，主要是由于氫氣瓶內氣壓、液氫工廠規模和輸氫管道管徑的大小不同對成本曲線有所影響，圖中著色區域的上下邊緣線分別對應著各自最小和最大的規格參數。252015105050100 150500 550200 25060060010001800140022001200200016002400 2600300 350 400 4508002520151050元/kg H2元/kg H2氣氫罐車液氫槽車管

42、道運輸甲醇兩次轉換合成氨兩次轉換輸電合成氨單次轉換甲醇單次轉換短距離運氫技術經濟性比較(600km以內)長距離運氫技術經濟性比較(6002500km)rmi.org/16中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望在600km以內的短距離運氫場景中，可選技術路線相對較多，除氫衍生品轉化運輸（終端用途有限制）外，相對重資產投入的管道和輸電技術路線展現出較強的經濟性，而相對輕資產投入的氣氫和液氫運輸也是可考慮的技術選擇，在200km運距以內氣氫相對液氫經濟性更佳，而超過200km運距液氫的相對經濟性就會提升，優于部分低壓氣氫運輸的技術選擇。具體而言，首先成本最低的兩種運輸方式分別為甲醇及合成氨的單次轉化，氫

43、在生產地轉化為甲醇、合成氨等后運輸至需求側直接使用，由于甲醇和氨等液體運輸成本較為低廉，該技術路線的成本主要來自“氫-氨/甲醇”的轉化過程。該運輸方式僅適用于交通、工業等下游直接使用甲醇和合成氨的場景，如果還需轉化回氫再利用，考慮二次轉化的成本及轉化效率損耗，成本將陡然增加并超過其他運輸方式。其次，管道運輸和輸電方案成本優勢也很明顯，雖然管道和輸電方案前期投資巨大，但由于這兩種技術路線運輸體量大且壽命長，所以單位綜合運輸成本更低。最后，僅適用于短距離運輸的氣氫罐車和液氫槽車綜合成本不算最優，但考慮到前期投入較低和靈活性較高的特點，也是短距離運氫場景中十分有競爭力的技術選擇，且為當前的主要技術選

44、擇。在技術路線內部，氣氫和液氫的運輸成本則分別隨著儲氣罐氣壓和液化工廠規模增加而下降。值得注意的是，由于相對氣氫而言，液氫運輸密度高、體量大，但需要在足夠運距才能分攤較高的液化成本，在200km以上的距離，液氫運輸成本更占優勢，200公里以下，仍然是氣氫的成本相對更低。在6002500km的長距離運氫場景中，可適用的技術選擇較有限，氨醇等氫衍生品單次轉化的運輸經濟性仍然最佳，輸電制氫的成本與管道運輸成本經濟性重合度較高。具體而言，與短距離運輸類似，將氫向甲醇和合成氨進行單次轉化仍然是最經濟的運輸方式選擇，但若涉及二次轉化回氫再利用，成本將快速增加。不同的是，由于合成氨和甲醇的運輸成本部分較低，

45、在2000km以上的超長運距中，即使在消費側需要將合成氨和甲醇轉化回氫氣，其總成本相對小管徑管道輸氫也具備一定的優勢。另外，在管道運氫和輸電制氫兩種重資產投入技術的對比中，管道管徑大小對管道輸氫經濟性影響較大，雖然總體而言輸電制氫在超長距離的場景中邊際成本增加幅度更慢，經濟性勝過小管徑管道輸氫，但相比滿負荷運行的1016mm管徑管道輸氫仍然更貴i。i由于該分析中的假設條件均為理想情況，實際項目建設中采用管道輸氫或輸電制氫的具體成本情況均不盡相同。rmi.org/17中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望3.2儲氫技術對比3.2.1 技術特性和適用場景對于要求穩定供給的制氫或用氫企業而言，氫能的跨周

46、期存儲是需要解決的重要技術問題。氫能存儲常常與運輸一起討論，尤其在很多移動式儲運氫場景中儲運是難以拆分的，如氣氫和液氫的道路運輸等，但這部分為了運輸而配備的儲氫成本我們在上一節運氫技術對比中已經包含討論。在這一節我們將主要聚焦固定式儲氫的應用場景中的相關技術，排除了運氫場景中儲氫裝置和氫能交通工具所搭載的小型移動儲氫裝置。在儲氫領域，我們同樣盡可能將能夠實現或者等同于實現氫能跨周期固定式存儲的所有可選技術按照技術成熟度從高到低進行羅列，如圖表14。圖表 14 固定式儲氫技術路線比較儲氫技術技術描述適用規模適用場景技術成熟度氣氫儲存將氫氣壓縮至鋼質儲氫容器（如罐/瓶等）進行儲存，根據用氫壓力需求

47、、技術水平、安全性要求、土地成本等因素可選擇不同壓力等級（570MPa）的儲氫設施單個容器最多可儲氫約1噸適用于終端用氫壓力水平各異，氫氣存取周期短、靈活性強的場景液氫儲存將液氫存入絕熱性極高的專用容器（如小型瓶、圓柱儲罐或大型球罐等）進行儲存，依據容器體量大小選擇真空夾層或者堆積絕熱的方式保持容器內溫度單個容器最多可儲氫約200噸適用于用氫體量較大，且氫氣存取周期短、靈活性強的場景合成氨儲氫將氫能合成轉化為液氨，并利用儲罐進行儲存，一般容器設計壓力為2MPa左右，溫度保持在-33以下單個容器最多可儲氫上萬噸適用于大體量、長周期儲存，且終端場景可直接利用更佳有機儲氫物有機液態儲氫（LOHC）技

48、術，借助不飽和液體有機物和氫氣的可逆反應、加氫反應實現氫的儲存，借助脫氫反應實現氫的釋放，儲氫有機液體可實現常溫常壓儲存單個容器最多可儲氫約0.5萬噸適用于大體量、長周期儲存，且終端場景可直接利用更佳地質儲氫將氫氣存入由人工建造或者天然形成的地下地質構造中，如巖洞、鹽穴或枯竭油氣田等，存取過程均較慢，一般儲存周期較長，在有需要時采出使用單個地質結構儲氫規?？蛇_數千至數萬噸適用于大體量、長周期儲存，且氫氣存取靈活度要求較低的場景固態儲氫通過物理或化學方式使氫氣與固態儲氫罐內的儲氫材料（金屬合金和碳材料等）結合實現氫氣的儲存單個容器最多可儲氫約0.1噸適用于儲氫安全要求高，且終端場景有熱力資源更佳

49、總體而言，上述的各類儲氫技術可以劃分為氣態、液態和固態儲氫。首先，當前氣態儲氫為最普遍的儲氫技術路線，包括地面儲罐以及地質結構儲氫等形式，其中高壓儲氫瓶/罐的技術當前應用最普遍，但是國內儲氫容器設計制造的關鍵技術仍處于追趕突破期，國產的碳纖維、閥門等關鍵材料和零部件上與國際一流水平仍有差距；地質儲氫則對于儲氫地的地理條件有著較為嚴苛的要求，建設周期也較長，我國在解決多孔儲層等地質結構的氣體密封性等方面的研究經驗還相對欠缺17。其次，液態儲氫也有少量應用，液氫儲存目前主要用于航天工程，成本高昂，距離民用或者一般工商用還有一定距離；以液態有機儲氫物、合成氨等為載體的儲氫手段也處于研究和示范階段，此

50、類儲氫技術的難點在于氫與載氫物質互相轉化反應過程的能耗控制和轉化效率，因此為實現更優經濟性，其主要突破方向在于催化劑選擇和加脫氫反應控制等。最后，固態儲氫也已經進入研究階段，因為儲氫密度高、安全性強、放氫純度高等特點，在車載儲氫場景中有獨特優勢。目前主要的技術攻堅方向包括加脫氫的反應過程中熱管理、載氫材料的儲氫率和循環性能以及反應過程控制系統等。18rmi.org/18中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望3.2.2 技術經濟性為了更加直觀地比較不同固定式儲氫技術路線的經濟性，在圖表15中我們分別將適用于從數小時、日、周、月、季到年等不同儲氫周期需求場景下的各類技術進行了比較（成熟度最低的技術路線

51、尚處于試驗階段，商業化路徑不明確，難以進行技術經濟性預測分析，暫未加入經濟性比較分析）。圖表15 不同儲氫周期下固定式儲氫技術選擇與應用場景從儲氫需求的角度來看，目前行業的儲氫需求普遍集中在“小時-日-周”和跨“月-季-年”這兩類周期范圍，其中制氫側、道路交通和工業生產場景的儲氫需求主要以“小時-日-周”這類短時周期為主，電力行業的儲氫需求主要以跨“月-季-年”這類長時周期為主。短時儲氫主要用于解決氫能生產和需求在連續性上不匹配的問題，制氫側、公路交通和工業都是第一類較短儲氫周期的典型需求場景。制氫側的需求主要源于綠氫生產所依賴的可再生電力資源的日內波動性，固定式儲氫可用于儲存高峰時段的多余產

52、量作為緩沖，考慮外運氫能力制氫側的儲氫需求通常也不會超過一天。而公路交通的儲氫需求更加明確，以加氫站為例，部署站內固定式儲氫裝置以應對非連續的氫氣補給和需求都是最佳選擇，而加氫站的氫氣補給頻次最多也不會超過數日。對于工業用氫部門，如鋼鐵、甲醇、合成氨等，本地部署固定式緩沖儲氫裝置對于工業企業的生產成本和安全管理都十分關鍵，因此工業企業可考慮留出更大容量和更長周期的儲氫裝置以應對氫氣供給的風險。1815129630小時制氫側元/kg H2公路交通工業電力日周雙周70MPa氣氫儲罐液氫鹽穴36MPa氣氫儲罐合成氨枯竭氣田58MPa氣氫儲罐液態有機儲氫物巖洞月季半年年rmi.org/19中國氫儲運中

53、長期布局圖景和技術展望而電力場景則是第二類長周期儲氫的典型代表。作為為數不多適用于長時儲能的技術，儲氫（“電-氫-電”轉化）在未來有望作為跨季長時儲能手段，為電網提供更多靈活性。尤其在未來電網中可再生電力比例進一步提高的背景下，平衡可再生電力年內波動，以保障電網穩定運行將為跨季節長時儲能提供巨大的市場空間。對于“小時-日-周”級短時儲氫而言，氣氫儲罐是最為常用的技術路線。目前，儲罐的壓力大小是影響其成本的最主要因素，通常壓力越大，單位儲氫成本越高ii。另一方面，理論上儲氫設備使用頻次越高，單次循環折舊攤銷越小，綜合成本也就越低，但由于儲氫設備本身的壽命也是由儲放循環次數決定的，過多的循環次數會

54、導致設備提前報廢，加大設備更新的成本，因此只有在設備平均每日循環次數達到1次左右時，單位儲氫成本達到最低。iii對于跨“月-季-年”級長周期儲氫而言，液氫、液氨及其他液態有機儲氫物以及地質儲氫是較為適用的技術路線。液氫、液氨及其他液態有機儲氫物這三種技術路線技術特性上略有差異，但成本都相對偏高，經濟性較差，其中液氫的轉化成本略低，但儲存難度大、逸散速度快，因此儲存成本較高，液態有機儲氫物最易儲存，性質最穩定，因此儲存成本相對較低，但前期轉化所需成本較高。地質儲氫由于儲氫規模大且通常會借助自然地理環境作為儲氫設施，在經濟性上優勢較大，但由于地質儲氫對于地理選址要求高且儲放靈活性較差，可實現的難度

55、相對較高。ii高壓儲罐前期購置成本也會更高且儲氫安全隱患也會增加，對于不同場站而言，當地的強制安全要求和土地資源稀缺度等因素也將作為經濟性以外的因素影響決策。iii 根據目前主要用氫場景的儲運需求分析，我們認為以“周-月”為周期的固定式儲氫需求相對有限。rmi.org/20中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望4.綜合場景需求、技術特性和成本經濟性的中遠期儲運氫模式在系統性分析了2060年碳中和情景下我國氫氣儲運總需求、不同場景的儲運特點、各類技術特性和成本經濟性的基礎上，研究團隊綜合考慮各個因素，從國家整體輸氫管網和儲氫設施的規劃布局、工業園區及企業氫能儲運資源配置的角度分別進行了探討。4.1

56、大規模儲運管網模式如第二章結果所示，如果需氫工業不在未來發生產業遷移，仍按照當前布局發展，則需要大規模西氫東送以實現各省的供需平衡，跨省運輸總量約1540萬噸/年，長時儲氫需求約750萬噸/年。為滿足如此大規模、長距離、長時間的氫能儲運需求，建設全國性的儲運管網是一個可選的典型模式。大規模儲氫管網的主干線路連接氫能供需側的重要節點和大規模儲氫庫，根據實時的生產數據調節氫在管道內的流速，從而保障供需平衡，解決時空錯配問題。管網的支線還可以延伸連接至具體的制氫項目和用氫園區，同時滿足短距離、短時的儲運需求。通過全國性的大管網調節，可以最大程度規避局部的可再生資源波動，實現不同地區、不同時間的氫資源

57、互補，提高氫能供應的穩定性、安全性。相較于通過電網大規模輸電后在需求側就地制氫等模式，大規模儲運管網模式在多個方面具有優勢。在成本上，管網中大規模長距離運輸的主干線路可以采用大管徑的輸氫管道，小規模短距離的支線則可選擇更小的管徑節約成本，根據3.1.2節的成本預測，在兩種情況下管網模式的經濟性都處于最優。另外，通過儲運管網可以在氫能體系內部解決錯配問題，避免給電網調節增加壓力，減小電力系統的調節難度與風險，同時可以增加一種電力之外的能源遠距離運輸方式，提升能源安全。通過優化管網布局，還可以更好地銜接輸氫管道與儲氫庫，形成規模效應，整體降低儲運環節成本?；诟魇淠芄┬璨町?、地理地質條件等因素，

58、參考燃氣管網、電網規劃及十四五能源規劃等布局規劃19,20,21，我們給出了四條大規模氫氣儲運管網主要線路的示意圖，基于我國當前天然氣儲氣庫分布及巖洞、鹽穴、枯竭油氣田等地質構造分布22,23,24,25，我們還給出了大型儲氫庫分布的示意圖，如圖表16所示。四條儲運管網主干線路分別為：從內蒙古輸送至黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山西，總輸送規模約550萬噸。從新疆、甘肅、青海輸送至寧夏、陜西、河南、山東、江蘇，總輸送規模約500萬噸。從西藏、四川輸送至重慶、湖北、安徽、江西、浙江、福建、上海，總輸送規模約360萬噸。從云南輸送至貴州、湖北、廣西、廣東、海南，總輸送規模約130萬噸。氫能

59、儲運管網的整體布局和規劃是一個復雜的系統工程，需要統籌考慮近-中-遠期整體氫能行業的規劃和發展狀況，使管網布局與源-荷兩側產業發展情況相協調，有效支撐各階段的產業發展需求。為此，建議從國家層面和省級層面盡早推動管網布局規劃，協調各類企業和利益相關方的資源分配，綜合考慮產業格局，并從政策資金配套、監管框架上提供支持。同時，由于當前管道運輸技術尚未完全成熟，在大規模商業化運營之前，仍需解決管材的選擇、氫氣的滲透和脆化、安全性和經濟性的平衡等問題。建議從近期開始加大研發力度，并率先在氫能需求旺盛、具備一定基礎條件的地區開展試點示范工程，通過實踐積累經驗，驗證技術可行性與安全性，為未來大規模推廣奠定基

60、礎。rmi.org/21中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望圖表16 氫氣儲運管網主要線路示意圖4.2 具體應用場景氫儲運方案隨著氫和綠氫使用比例的不斷提高，未來在以鋼鐵、化工、交通、電力等為代表的主要用氫場景中氫儲運的需求也會隨之大幅提升，因此對于用氫方業主和運營方而言，如何部署規劃氫儲運方案也是無法回避的問題。本節以鋼鐵和化工工業集群、道路交通加氫網絡兩個典型的用氫場景為例，展開分析氫源和所配套儲運設施的可選方案，以及在選擇評估過程中應考量的主要因素。對于投資方而言，不同的儲運方案選項所對應的前提條件各不相同，需要從項目的實際情況出發進行決策。當然，幾種方案在不同的實際項目中仍然可能存在不分

61、優劣，甚至優勢互補的情況，就可考慮綜合部署多種儲運方案，形成抗風險能力更強的儲運組合方案。主要儲氫節點主要運氫節點主要運氫線路氫能供需差異（萬噸）5440-220rmi.org/22中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望4.2.1 工業園區儲運氫方案圖表 17 工業集群氫源及儲運設施示意圖以規模較大的用氫工業園區為例，業主或者運營方在前期進行氫儲運總體系統規劃的階段，首先應關注是否有條件靠近可再生電力資源企業，在空間距離上接近風光和綠氫資源，可以盡可能減少儲運氫的規模和成本，同時也能減少對儲運系統的壓力。但由于我國綠氫資源潛力在空間分布上的不均衡，所以并非所有園區在選址時都可靠近風光和綠氫資源，那

62、么對于這類園區而言，其氫儲運方案可能將面臨以下選擇。假設某個工業園區內存在鋼鐵和合成氨/石化兩大用氫場景，本地制氫能力也相對不足需要跨區域調配氫氣。在考慮未來幾乎都使用綠氫的條件下，由于工業對于連續穩定供氫的高需求，該園區將一定存在可觀的氫儲運需求。結合前面章節中所討論的各類儲運氫技術，如圖表17，可供業主和運營方選擇的方案大致有三種：一是通過接入本地的輸氫管網，按用量支付氫價，由于管網供氫具有極高的可靠性，無需再于本地部署過多的儲氫設施，但這種方案的前提需要建立在大型氫氣管網已實現對于工業用氫點末端覆蓋的前提下。二是可以從周邊地區進行公路運氫，鋼鐵企業需要直接用氫，因此若氫源較近可采用氣氫運

63、輸，較遠則可考慮液氫運輸，場站內按需部署儲氫設施（儲氫罐或地下氫庫）；化工企業若直接利用氫衍生品，則可以考慮在產氫地先對氫進行加工合成，再對合成氨、甲醇或其他液態有機氫化物進行運輸，場站內可以考慮建設氫衍生品的液態儲存裝置。三則是可以考慮新建或擴建電力線路（假設為清潔電網），專門用于園區內就地制氫，由于電網可以保證穩定電力供應，因此本地儲氫設施需求也幾乎可以忽略，但注意需要額外部署足夠的本地制氫設施。不同的氫儲運方案選擇也取決于園區本身需求和配套條件，需根據具體情況而論。比如生產合成氨或甲醇下游產品的企業，選擇將氫轉化為合成氨或甲醇運輸就是最優方案；對于本地正好有管網覆蓋且對于氫供給的連續性要

64、求非常高的企業，接入輸氫管網則為更優選擇；而對于本身有產業鏈延伸需求且有投資制氫資產能力的用氫企業而言，借助輸電建設本地制氫能力則為更佳的戰略決策。異地制氫 公路運輸 管網氣/液氫合成氨/甲醇 公路運輸節點儲氫庫場內儲氫場內儲氫用氫場景2合成氨/石化用氫場景1鋼鐵生產輸電就地制氫場內制氫場內制氫氫流電流rmi.org/23中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望4.2.2 交通加氫站儲運氫方案 圖表 18 交通加氫網絡氫源及儲運設施示意圖假設某加氫網絡公司在估算過往氫燃料電池汽車的加氫需求之后，決定在某高速公路服務區上建設一個加氫站點。在考慮未來幾乎都使用綠氫的條件下，站內儲氫以及氫源補給方案需要進

65、行規劃部署。因為加氫站有站內儲氫設置，所以對于氫源供給的連續穩定性要求相對較低，只需滿足定時補給，少量應急的需求即可。結合前面章節中所討論的各類儲運氫技術，如圖表18，可供該公司選擇的方案大致有兩種：一是通過氣氫長管拖車將附近氫源（分布式制氫、集中式制氫或者儲氫庫）運輸到站內。二是若是鄰近地區有儲氫管網覆蓋，可考慮建設支線管道連接，站內再部署提純壓縮設施，在這種情況下可以取代站內儲氫裝置，節省儲氫庫建設成本。此外，在有條件的地區可以少量部署站內制氫，如屋頂屋后光伏或者風電等發電設備，并配備制氫和提純設施，該方案不涉及運氫，但該氫源受到可用土地面積和本地風光資源的限制，其供給量非常有限，只能作為

66、一種補充性氫源。分布式制氫節點儲氫庫/集中式氫源站內制氫（少量）場內儲氫 公路運輸 管道運輸站內儲氫用氫場景 交通加氫非連續需求加氫站氫流H2rmi.org/24中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望5.政策及產業發展建議綜合以上分析，我們可以看到氫儲運環節在氫能產業發展中的重要作用和巨大潛力，提早明確儲運布局模式和明確技術發展方向對于引導產業后續發展非常關鍵。因此，為了更好地布局氫能儲運體系，引導產業良性發展，助力技術研發突破，我們提出了以下政策及產業發展建議：持續研究氫產業發展進程，跟蹤研判未來發展圖景：繼續深入研究全球與國內氫能產業的技術進展、市場需求和政策趨勢，參考其他能源的發展規律，定期

67、評估氫能產業鏈各環節的發展狀況與整合程度，持續跟蹤研判產業發展方向，提早布局發展資源，及時調整政策措施，為氫能產業健康發展奠定堅實基礎。加快明確工業產業結構布局，引導氫能產業合理布局：根據區域資源稟賦和工業需求特征，遵循市場規律，科學規劃全國工業產業結構的總體布局，從而盡早確定氫能產業的分布格局。在此基礎上，盡早明確氫能儲運的整體規劃，并通過政策引導和財稅激勵措施，支持因地制宜建設大規模氫能管網等大型基礎設施，提高氫能供應鏈效率。支持氫能儲運技術研發工作，推動儲運示范項目落地：重視氫儲運技術研發和試點示范工作，從政策激勵到企業戰略上予以傾斜，尤其需要關注主流技術路線中的技術環節，提升材料和零部

68、件的國產化水平，推動技術的部署成本持續優化。通過覆蓋更全面的技術推薦清單和更精準的創新扶持工具加速相關技術發展的進程。展開產業鏈上下游聯動合作，探索更優氫儲運發展模式：以全產業鏈視角看待氫儲運技術發展，在產業規劃和研判中需要與上游制氫端和下游用氫端充分協同，一方面避免產能投資不足或者過剩，另一方面也需要跟蹤上下游技術發展的新動態和新需求，解決氫儲運環節與上下游的技術銜接問題，促進全產業鏈的健康發展。rmi.org/25中國氫儲運中長期布局圖景和技術展望參考文獻1 李婷，劉瑋等，開啟綠色氫能新時代之匙：中國2030年“可再生氫100”發展路線圖，落基山研究所，中國氫能聯盟研究院，20222陳濟，

69、李抒苡，李相宜，李也,碳中和目標下的中國鋼鐵零碳之路,落基山研究所,20213李抒苡,薛雨軍,王珮珊,碳中和目標下的中國化工零碳之路,落基山研究所,20224李抒苡,薛雨軍,王珮珊,碳中和目標下的中國化工零碳之路,落基山研究所,20225李抒苡,薛雨軍,王珮珊,碳中和目標下的中國化工零碳之路,落基山研究所,20226落基山研究所,中國水泥協會,加速工業深度脫碳：中國水泥行業碳中和之路,20227中金公司，“碳中和，離我們還有多遠“，2020，https:/ 中國產業發展促進會氫能分會，氫儲能是長時儲能未來解決方案，2023，https:/cn- 艾邦氫能源技術網，空客官宣氫動力飛機，氫能應用場

70、景新突破，2024，https:/ 國內首艘氫燃料電池動力示范船“三峽氫舟1”號首航成功，2023，http:/ 勢銀，考克利爾競力，2023勢銀氫能與燃料電池年度藍皮書，202417 王璐,金之鈞,呂澤宇,蘇宇通,2024.地下儲氫研究進展及展望.地球科學,49(6):2044-2057.doi:10.3799/dqkx.2024.00118平安證券，樊金璐，陳驍，皮秀等，氫能系列報告（二）儲氫篇：儲氫發展適度超前，高壓儲氫優先實現，202119 國家發展改革委，國家能源局，中長期油氣管網規劃，2017，https:/ 全球能源互聯網發展合作組織，中國能源轉型與“十四五”電力規劃研究，202

71、3，https:/ 國家發展改革委，國家能源局，“十四五”現代能源體系規劃，2022，https:/ 南方能源觀察，eo數讀|22座地下儲氣庫在哪兒，201523 中國能源報，中國鹽穴資源現狀與儲油氣庫綜合利用，201524 氫云鏈，重磅！中石油啟動地下油氣田儲氫庫勘探前期工作，202425 喬德武，任收麥等，中國油氣資源勘探現狀與戰略選區，2011，https:/ 重視合作，旨在通過分享知識和見解來加速能源轉型。因此，我們允許感興趣的各方通過知識共享 CC BY-SA 4.0 許可參考、分享和引用我們的工作。https:/creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/除特別注明，本報告中所有圖片均來自iStock。RMI Innovation Center22830 Two Rivers RoadBasalt,CO 81621www.rmi.org 2024年10月，落基山研究所版權所有。Rocky Mountain Institute和RMI是落基山研究所的注冊商標。