行业漫谈 丨《2024中国氢能产业发展报告》解读


 

氢能作为新型能源体系的重要一环,对减少温室气体排放,尽早实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。

 

当前,以新能源为轴心的国际能源竞争不断深化,抢抓国际市场机遇,推进燃料电池、电解槽等各项关键技术全面成熟,加快推动氢能在交通、工业、储能等领域的重点应用,是推动氢能产业高质量发展的关键所在。

 

近日,低碳融合发展研究院联合车百智库共同发布《2024中国氢能产业发展报告》,深入研究探讨了2023年中国氢能产业的政策演进、技术突破与市场应用,为快速了解中国氢能源行业提供了有利的工具。

 

《2024中国氢能产业发展报告》封页

图片来源:原文

 

《2024中国氢能产业发展报告》内容目录

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报告摘要

ABSTRACT OF REPORT

 
 

 

关键词一:产业链完善

 

中国的氢能产业链已经涵盖了上游的制氢、中游的储运氢和下游的应用三个主要部分。报告指出,国内基本形成了较为完整的氢能产业链,其中上游制氢技术取得了显著进展,特别是电解水制氢技术的快速迭代更新,为氢能的大规模制备奠定了技术基础。碱性电解槽、质子交换膜电解槽(PEM)和固体氧化物电解槽(SOEC)三大技术路线呈现出多样化的发展势头。其中,碱性电解槽由于成本较低、技术成熟,仍占据主流地位,而PEM和SOEC因其高效性和可扩展性逐步受到市场关注。

 

中游的储运环节是氢能产业链中亟待突破的瓶颈。储氢和运输氢气的技术壁垒较高,特别是在大规模储运氢的安全性和经济性方面仍存在挑战。报告指出,目前国内在储氢技术方面虽然取得了一些关键突破,但在加氢站、输氢管道等基础设施的建设速度上仍相对滞后,无法满足未来大规模氢能应用的需求。

 

下游的氢能应用领域呈现出多样化趋势,交通领域尤其是氢燃料电池汽车(FCEV)已经成为氢能应用的先导示范。报告提到,五大氢燃料电池汽车示范城市群的建设为氢能在交通领域的推广奠定了基础。除了交通领域,工业领域的氢能应用,如绿氢与化工、炼钢、合成氨、甲醇等高耗能行业的耦合也逐渐显示出其经济性。绿氢作为重要的工业脱碳工具,已经在多个领域启动了示范项目。

 

关键词二:政策主导

 

政策是推动氢能产业发展的重要驱动力,报告多次强调了国家和地方政策在氢能产业布局中的引导作用。中国的氢能产业政策体系在过去几年内逐步完善,中央政府通过中长期规划为氢能产业设定了战略引领方向,明确了氢能在未来能源体系中的主要定位。以燃料电池汽车为例,国家设立了五大示范城市群,试图通过大规模示范应用推动氢能汽车的普及。

 

此外,针对氢能在工业减碳中的作用,国家也出台了一系列专项支持政策,以期推动氢能在重工业领域的广泛应用,特别是在化工和冶金等高耗能、高排放行业。长时储能政策的出台为氢能储能应用提供了政策支持,特别是在未来可再生能源与氢能的结合(如风光制氢)的发展路径上,氢能储能被视为解决能源波动性问题的关键手段。

 

地方政府的支持也不容忽视。以大湾区为代表的地区通过政策激励,吸引了大量氢能相关企业和创新项目,加快了氢能技术创新和产业集聚。报告特别提到,大湾区的氢能产业规模化发展逐步形成了地方政策与企业技术创新相互促进的局面,为全国氢能产业的发展提供了示范效应。

 

关键词三:制储并进

 

氢能产业的技术进步不仅体现在制氢技术的迭代更新上,还在储运氢和燃料电池领域取得了重要突破。报告详细介绍了各类储氢技术的优缺点,包括高压储氢、液态储氢、有机液态储氢等,并指出未来的储运氢技术发展方向在于提升经济性和安全性。通过技术创新降低氢气的储运成本、提高加氢站的运营效率,是未来氢能商业化应用的关键。

 

在燃料电池领域,质子交换膜燃料电池(PEMFC)技术的逐渐成熟,使氢燃料电池汽车成为氢能应用的重要突破口。报告预测,随着燃料电池技术的不断进步,燃料电池汽车的市场将继续扩大,特别是在商用车和重型车辆领域,氢燃料电池汽车具有不可替代的优势,如长续航、快速加氢等。

 

分布式发电是氢能另一个重要的应用场景,特别是在偏远地区和微电网系统中,氢燃料电池可以提供稳定的电力输出。氢能的这种多场景应用潜力表明,随着技术的成熟和应用场景的拓展,氢能将在未来能源体系中占据更加重要的地位。

 

关键词四:数字亮眼

全国已建成加氢站数量

(截至2023年)

250座

氢燃料电池汽车接入车辆数量

(截至2023年)

5300辆

碱性电解槽制氢成本

4.5-5.5 kWh/Nm³  

电解槽出货量

(2023年)

2220.5 MW

碱性电解槽在市场中的占比

94.2%

绿色氢气的制氢成本目标

(至2030年)

低于2美元/公斤

2022年中国氢能市场规模

6200亿元人民币

液氢运输成本

3000元人民币/吨

中国绿氢市场规模预测

(至2025年)

1100亿元人民币

加氢站运营成本折算后

氢气价格

60-80元/公斤

 

关键词五:挑战重重

 

中国氢能产业面临的挑战主要集中在成本、技术瓶颈和基础设施建设滞后上。制氢成本,尤其是绿氢的成本居高不下,是当前产业发展的最大障碍之一。尽管电解水制氢技术在不断进步,但碱性电解槽、质子交换膜电解槽和固体氧化物电解槽等主流技术路线的能耗和设备成本仍然较高,特别是在电价波动较大的情况下,依靠可再生能源制氢的成本竞争力不足。此外,绿氢与传统化石燃料制氢相比在经济上难以形成竞争,限制了其在工业和交通等领域的大规模应用。这使得氢能在实现低碳转型中的角色受到制约,亟需通过技术创新和规模化应用降低生产成本。

 

氢气的储运技术仍处于瓶颈阶段,进一步阻碍了氢能产业的发展。氢气的储存和运输面临许多技术挑战,包括其易燃易爆、分子量小、渗透性强等特性。目前使用的高压储氢和液态储氢技术虽然可以解决部分问题,但成本高、技术复杂,难以大规模推广。特别是液态储氢要求极低的温度条件,导致储氢过程中的能耗过高。此外,加氢站建设和输氢管道等基础设施的滞后进一步限制了氢能的商业化应用。目前全国加氢站的数量远不能满足市场需求,而加氢站的建设成本高昂,运营效益有限,导致企业投资动力不足。

 

氢能产业的发展还面临政策协调与市场推广的不足。尽管国家出台了一系列政策推动氢能发展,但政策实施和地方政府之间的协调性仍存在问题,特别是在加氢站建设、燃料电池汽车推广等领域,地方政策与实际需求不匹配,导致产业链发展进程缓慢。加之公众对氢能技术的认知和接受度较低,市场推广难度较大,影响了氢能在居民生活、交通等领域的普及。未来,政府需要在政策层面加强支持和引导,推动氢能在技术突破、成本降低和基础设施建设上的协同发展,同时加大公众教育力度,提高氢能在社会中的接受度,才能推动氢能产业的全面升级与普及。

 

 
 

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2024-09-14
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