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一、中國(guó)氫氣供需規(guī)模預(yù)測(cè)
中國(guó)是世界上最大的氫氣生產(chǎn)國(guó)，從2018年開(kāi)始?xì)錃饽戤a(chǎn)量已超過(guò)2000萬(wàn)噸規(guī)模。根據(jù)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2012-2021年，中國(guó)氫氣產(chǎn)量從1600萬(wàn)噸增長(zhǎng)至3300萬(wàn)噸，整體呈穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)；自2020年“雙碳”目標(biāo)提出后，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)熱度攀升，發(fā)展進(jìn)入快車道，2021年中國(guó)氫氣產(chǎn)量同比增長(zhǎng)達(dá)32%。
預(yù)計(jì)到2030年碳達(dá)峰期間，我國(guó)氫氣的年需求量將達(dá)到3715萬(wàn)噸；到2050年，氫氣的年需求量將增至9500萬(wàn)噸左右，氫氣市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7542億元，未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊。
中國(guó)氫能市場(chǎng)規(guī)模（億元）
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)
二、中國(guó)氫氣供給與消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析
中國(guó)是全世界最大的制氫國(guó)家，初步評(píng)估現(xiàn)有工業(yè)制氫產(chǎn)能為4000萬(wàn)噸/年左右，可為氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期階段提供氫源保障，62%的制氫量來(lái)自于煤或焦炭生產(chǎn)，電解水制氫占比不足1%。
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)
為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，我國(guó)正大力發(fā)展光伏、風(fēng)能等清潔能源，預(yù)計(jì)到2050年中國(guó)電解水制氫規(guī)模占比將達(dá)到49%，工業(yè)副產(chǎn)物和天然氣制氫融合CCUS技術(shù)實(shí)現(xiàn)低碳排放，煤炭制氫占比則大幅降至10%左右。
數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)
國(guó)際能源署（IEA）《全球氫能回顧2022》數(shù)據(jù)顯示，2021年，全球氫能需求達(dá)到9400萬(wàn)噸，氫能需求的大部分增長(zhǎng)來(lái)自煉油和傳統(tǒng)工業(yè)。與中國(guó)不同，目前全球范圍內(nèi)主要依靠天然氣和工業(yè)副產(chǎn)制氫，美國(guó)95%的制氫通過(guò)大型中央工廠的天然氣重整實(shí)現(xiàn)，主要原因是它是目前最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的做法；歐洲氫氣產(chǎn)量占全球21%，也主要依賴于天然氣重整。
數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)際能源署（IEA）《全球氫能回顧2022》
三、不同制氫技術(shù)路線趨勢(shì)分析
目前主要的制氫方式包括化石燃料制氫、碳捕捉與封存（CCS）制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫和電解水制氫等類型：
化石燃料制氫（灰氫）：化石燃料制氫是傳統(tǒng)的制氫方法，目前有著絕對(duì)的成本優(yōu)勢(shì)。該方式由于離不開(kāi)對(duì)化石燃料的依賴，仍會(huì)排出二氧化碳等溫室氣體，因此所制氫氣不屬于清潔氫能范疇?；茉粗茪渲饕褐茪洹⑻烊粴庵茪?、石油制氫、甲醇制氫等，其中煤和天然氣制氫是化石能源制氫的主要方式；
碳捕捉與封存（CCS）制氫（藍(lán)氫），可以使碳排放量能夠減少90%以上，但CCS技術(shù)將增加制氫成本。作為未來(lái)的一種過(guò)渡路線，既能享受煤制氫、天然氣制氫的低成本，又能較大程度減少碳排放當(dāng)量；
工業(yè)副產(chǎn)制氫：工業(yè)副產(chǎn)制氫是指將富含氫氣的工業(yè)尾氣作為原料，主要采用變壓吸附法（PSA法），回收提純制氫。目前主要尾氣來(lái)源有氯堿工業(yè)副產(chǎn)氣、焦?fàn)t煤氣、輕烴裂解副產(chǎn)氣。與其他制氫方式相比，工業(yè)副產(chǎn)品制氫的最大優(yōu)勢(shì)在于幾乎無(wú)需額外的資本投入和化石原料投入，所獲氫氣在成本和減排方面有顯著優(yōu)勢(shì)。由于其豐富的潛在供應(yīng)量，是燃料電池發(fā)展現(xiàn)階段可行的供氫解決方案；
電解水制氫（綠氫）：電解水制氫是在直流電下將水分子分解為氫氣和氧氣，分別在陰、陽(yáng)極析出，所產(chǎn)生的氫氣純度高（＞99%）。該技術(shù)是目前最有發(fā)展?jié)摿Φ木G色氫能生產(chǎn)方式，特別是利用可再生能源進(jìn)行電解水制氫是目前眾多氫氣來(lái)源方案中碳排放最低的工藝，與全球低碳減排的能源發(fā)展趨勢(shì)最為一致。
從未來(lái)發(fā)展路徑來(lái)看，工業(yè)領(lǐng)域，化石燃料制氫仍占據(jù)主導(dǎo)位置；交通領(lǐng)域，短期優(yōu)先選用工業(yè)副產(chǎn)氫作為主要來(lái)源，長(zhǎng)期采用可再生能源電解水制氫。在供給結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變過(guò)程中，“藍(lán)氫”將成為“灰氫”過(guò)渡到“綠氫”的重要階段。雖然藍(lán)氫在灰氫的基礎(chǔ)上結(jié)合CCS技術(shù)，成本有所提升，但是依然低于綠氫成本，因此看好藍(lán)氫未來(lái)的增長(zhǎng)空間。
綠氫其經(jīng)濟(jì)性受電價(jià)的影響較大。如果按照平均工業(yè)電價(jià)0.6元計(jì)算，產(chǎn)氫成本約40-50元/kg，明顯偏高。據(jù)估算，當(dāng)電價(jià)低于0.3元時(shí)，電解水制氫成本與其他工藝路線相當(dāng)。長(zhǎng)期來(lái)看，綠氫占比有望大幅提升。受益于可再生能源成本下降以及碳排放約束，預(yù)測(cè)到2030年綠氫比例將上升到13.5%左右。
