微信客服
微信公众号
我国具备大规模制氢潜力，氢气有望替代非电能源需求
氢是世界上最简单而又充足的元素，能够替代大多数非电领域需求。氢气正如电 流，作为能源的载体，可以承担能源的储存、运输工作。氢气可以从天然气、煤炭、 生物质、废弃材料（例如塑胶）、水分子中实现零碳排放制取。化石燃料、生物质、 塑料的气化被认为是最经济的制氢方式。根据美国能源部数据显示，全球每年氢气制 取量约为七千万公吨，其中76%源于蒸汽甲烷重整（SMR），22%源于煤气化，以及2%源 于电解水。通过碳获取、利用和储存技术（CCUS），我们可以实现氢气制取过程的负 碳排放。根据IEA的《氢能未来》报告，纯氢气需求大概在7300万吨每年，其中全球 三分之一的氢气供给来自于工业生产中的副产品。目前全球氢能需求大概在330Mtoe， 大于整个德国的能源供给。
从供给端，看我国煤炭资源丰富，煤制氢发展潜力大。我国作为世界第一产氢大 国，产能超过2000万吨每年。煤、天然气、石油等化石燃料生产的氢气占了将近70%， 工业副产气体制得氢气约占30%，电解水占不到1%。我国制氢潜力巨大，煤炭、天然 气制氢几乎不受资源约束，焦炭、氯碱、甲醇、合成氨的副产氢气产能也超过千万吨。发展氢能是我国优化目前能源消费结构的必经之路，通过煤制氢、煤焦炉气制氢等方 式，实现对现有煤炭资源的绿色应用。
2050年绿氢占比将达到47.5%，电解水制氢空间广阔。根据BP《2020世界能源展 望》报告显示，在能源快速转型以及净零情景下，2050年超过95%的氢来自于绿氢和 蓝氢，其中蓝氢（通过天然气SMR以及煤制氢结合碳捕捉CCUS技术制取）和绿氢（可 再生电力电解水制氢）约为1:1。剩下5%为由化石能源不结合CCUS技术制取的灰氢。相较我国目前电解水制氢仅1%的占比而言，电解水制氢有望在风电和光伏等新能源 发电产业的带动下进入降本轨道，电气化的普及也促使了绿氢成为碳中和时代主流 的二次能源
从需求端看，氢能在发电、工业以及交运等领域运用前景广阔：
发电及储能：目前氢能在发电中的运用微乎其微，然而不失为潜在的选择，氢气 可以混入现有的天然气管道网络进行运输，氢燃炉的应用可以提高电力系统的灵 活性。与此同时，燃料电池相较其他热引擎而言，化学能-电能的转化效率更高。在现有的能源体系下，氢能结合光伏、风电及水电的发展，可以作为平衡季节性 电力需求的长期能源储备选项。
工业用途：氢作为高温过程的能源来源，在钢铁、水泥、精炼和石油化工等行业 具有特别的优势。根据英国石油公司《2020 世界能源展望》估算，到 2050 年氢 在工业行业终端能源消费总量的占比约为 10%，在净零情景中约为 18%。此外， 氢气可以替代原煤和天然气作为还原剂用于钢铁生产中。氢气同样可以用于去碳 工业，例如水泥、肥料、石油化工。
交通运输：氢燃料电池交通工具满足高效能低排放的需求，在减低碳排放的进 程中发挥重要的作用，尤其在长途货车、公交、中型大型车、面包车、货车、 轮船以及飞机的应用中。相较于锂电池与传统发动机，燃料电池具有零碳排 放、高反应效率、加注时间短、续航里程高的特点，氢燃料电池技术能同时解 决燃油机碳排放及污染高、纯电动车续航短及充电时间长的痛点。
在锂电无法渗透的长途运输领域，氢能作为绿色二次能源替代非电领域的能源需 求。根据 BP 的预测估算，在快速转型情景中，到 2050 年全球氢能需求约为 25 艾焦耳，氢能重卡在重型货车行驶公里数的占比约为 7%；在净零情景中氢能需求约为 58.6 艾焦，氢能重卡在重型货车行驶公里数的占比约为 10%。据中国氢能联盟预计，到 2050 年，我国氢气需求量接近 6000 万吨，可减排 7 亿吨 CO2。预计到 2050 年氢燃料电池 汽车保有量将达到 3000 万辆，氢能客车、氢能重卡以及氢能物流车渗透率分别为 40%、 75%、10%。我们按照绿氢蓝氢 1：1 的情景估算，2050 年我国电解水制氢年产能要达 到 3000 万吨，化石能源制氢要在目前 2000 吨每年的基础上，结合 CCUS 碳捕捉技术， 额外再增加 1000 吨每年的产能。电
0 条