一、全球氫能產業(yè)布局和投資

  隨著全球氣候壓力增大以及能源轉型加速,氫能以其清潔,靈活高效和應用場景豐富等優(yōu)勢受到全球矚目，各國相繼出臺具有實操性的氫能戰(zhàn)略，為氫能發(fā)展添油助力。2021年初，國際氫能委員會（Hydrogen Council）與麥肯錫聯(lián)合發(fā)布《氫能洞察》報告，從全球視角觀察氫能產業(yè)的發(fā)展趨勢。氫能促進會根據(jù)此報告相關內容進行分析研判，并結合國內外情況，帶來全新氫能產業(yè)視角，形成全球氫能觀察2021系列研報。本篇為系列研報的第一篇，全球氫能產業(yè)布局和投資分析，讓我們一起開啟氫能新視野。

  產業(yè)發(fā)展勢頭強勁，全球有超過200個已宣布的氫能項目

  根據(jù)國際氫能委員會統(tǒng)計，在全球范圍內，氫能產業(yè)鏈目前已有228個已建、在建及規(guī)劃項目（見圖1）。其中，有17個是已公開的兆瓦級綠氫生產項目（即>1GW可再生能源和>20萬噸/年的低碳氫產能項目），主要分布在歐洲、澳大利亞、亞洲、中東、智利等國家和地區(qū)。

  歐洲在已公開的氫能項目數(shù)量方面處于全球領先地位（126個項目，占比55%），澳大利亞、日本、韓國、中國和美國緊隨其后。歐洲已公開氫能項目中，有105個氫氣生產項目，其他項目涵蓋全產業(yè)鏈，重點布局在工業(yè)應用和交通運輸應用領域，同時歐洲以密切的跨行業(yè)和政策合作為特色，支持多個綜合氫經濟項目（例如，荷蘭北部的氫谷）。日本和韓國在交通運輸應用、綠色氨、液氫和有機液態(tài)儲氫項目方面實力雄厚。 國內方面，僅2021年上半年就公布了近40個氫能產業(yè)鏈項目，其中不乏有光伏企業(yè)入局光伏制氫、石油化工能源企業(yè)紛紛布局氫能產業(yè)的亮點投資，可再生能源制氫（碳中和目標）、液氫及液氫裝備（液氫標準發(fā)布）、燃料電池及汽車（示范城市群推動）、加氫站（合建站、綜合站加速布局）等項目在多重因素下引爆為投資熱點。同時，與外企合作的項目也持續(xù)增多，說明國內市場開發(fā)、外資入局，國內上市公司與外企的合作開始加速落地。國內整個氫能產業(yè)鏈條更加完整，示范項目逐步增多，相關行業(yè)企業(yè)開始入圈、布局氫能，奠定產業(yè)長期發(fā)展基礎。

     到2030年，全球氫能投資將超過3000億美元

    根據(jù)全球氫能項目公告、實現(xiàn)各國政府生產目標所需的投資、支出等數(shù)據(jù)預測，到2030年，全球氫能產業(yè)鏈的投資總量將超過3000億美元——相當于全球能源投資的1.4%。鑒于氫能產業(yè)仍處于早期發(fā)展階段，這些投資中的絕大多數(shù)(75%)未公布投資總額。預計到2030年全球將有800億美元的成熟投資，其中包括處于規(guī)劃階段的450億美元，和已承諾的項目或在建、已投產或已投入運營的項目380億美元（見圖2）。

   從地域分布上來看，預計歐洲的投資份額占比最大（約45%），其次是亞洲，而中國以約亞洲總投資50%的份額領先。從產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)分布來看，制氫項目將占投資的最大份額。由于終端應用項目要為燃料電池和道路車輛平臺提供資金，氫能應用在成熟項目中的投資占比也較高。

   氫能企業(yè)投資增速也將快速增長。與2019年的投資相比，預計到2025年各企業(yè)投資總額將增加六倍，到2030年增加16倍。企業(yè)傾向于將其在氫能領域的投資瞄準三個特定領域：已公布或計劃項目的資本投資、研發(fā)或并購。

   國內方面，我會預計，2020-2025年，我國氫能產業(yè)投資額將高速增長，平均年增速將達45%，2025-2030年投資增速有所放緩，但仍維持約20%以上增速。其中電解水制氫規(guī)模及需求增長迅猛，投資規(guī)模將增加30-100倍以上；由于氫儲運環(huán)節(jié)中液態(tài)儲氫技術需要大量資金投入研發(fā)及產業(yè)規(guī)?；l(fā)展，投資占儲運環(huán)節(jié)總投資的85%以上；應用領域中燃料電池和氫冶金的投資增速較快，未來市場資金還將繼續(xù)加速進入。

  各國政府氫能政策將助推產業(yè)投資加速的勢頭

 全球各國政府已投入總計約700億美元，用以支持氫能戰(zhàn)略。由于全球脫碳化進程的加快，越來越多的國家提出發(fā)展氫能：占世界GDP總量50%的75個國家已提出凈零排放目標，占世界GDP總量80%的國家出臺二氧化碳定價機制（見圖3）。

   氫能是實現(xiàn)凈零排放（碳中和）戰(zhàn)略的關鍵二次能源，當前已有30多個國家制定了氫能發(fā)展路線圖，另有6個國家（包括中國）正在起草氫能戰(zhàn)略。

   除了各國氫能發(fā)展路線圖外，行業(yè)層面的監(jiān)管和目標也是助推氫能投資加速的基礎。交通領域，已有20多個國家宣布在2035年前禁止銷售燃油車。世界范圍內，保有量超1億輛汽車的35個城市正在制定更嚴格的排放限制，25個城市承諾從2025年起只購買和應用零排放公交車。在全球范圍內，預計到2030年，燃料電池汽車保有量將超過450萬輛，其中中國、日本和韓國將帶頭推動燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展，屆時全球將建設10,500個加氫站，為這些車輛提供燃料。

  在工業(yè)領域，各國也提出了氫能發(fā)展目標。例如，歐盟建議各成員國將低碳氫氣生產納入可再生能源指令（REDII指令），通過此舉可顯著推動煉油廠和燃料供應商應用氫氣。此外，四個歐盟國家（法國、德國、葡萄牙和西班牙）最近在其國家戰(zhàn)略中宣布了針對特定行業(yè)的清潔氫消耗目標，這四個歐盟國家還將就航空和航運燃料配額進行深入討論。其他國家也已經通過稅收優(yōu)惠的方式建立了對低碳氫應用的激勵措施，例如美國的45Q法案（按照捕獲與封存的碳氧化物數(shù)量抵免所得稅）。同樣，在法國，工業(yè)用戶可以通過使用綠氫來規(guī)避碳稅成本；而荷蘭正加大對海上風電制氫項目、天然氣和電網(wǎng)改造項目進行投資，以用氫能替代化石燃料。

  由于對氫能的日益關注和各國政府支持的增加，全球已公布的2030年綠氫的年產能從之前的230萬噸增加至670萬噸（見圖4）。

   我國政府對發(fā)展氫能持積極態(tài)度，已在多項產業(yè)政策中明確提出要支持中國氫能產業(yè)發(fā)展，各省、地市積極規(guī)劃布局氫能產業(yè)，截至2021年6月，全國已有11個省,14個市在十四五規(guī)劃中明確提出要發(fā)展氫能產業(yè)。目前我國各省市到2025年的氫能規(guī)劃產值總額已接近萬億，巨大市場潛力下的規(guī)模效應，將是我國氫能產業(yè)迅速發(fā)展的基礎。

二、全球綠氫供應趨勢觀察

   氫能作為實現(xiàn)“碳中和”戰(zhàn)略的重要組成部分，備受全球主要國家和地區(qū)的青睞，雖然可再生能源制氫現(xiàn)階段只占全球氫氣產量的4%左右，但潛力巨大，將引領制氫行業(yè)未來方向。2021年初，國際氫能委員會（Hydrogen Council）與麥肯錫聯(lián)合發(fā)布《氫能洞察》報告，從全球視角觀察氫能產業(yè)的發(fā)展趨勢。氫能促進會根據(jù)此報告相關內容進行分析研判，并結合國內外情況，帶來全新氫能產業(yè)視角，形成全球氫能觀察2021系列研報。本篇為系列研報的第二篇，全球綠氫供應趨勢觀察，讓我們一起開啟氫能新視野。

  三大因素促綠氫成本快速下降

  可再生能源制氫的生產成本正以超預期的速度快速下降。進入2021年，全球氫能產業(yè)發(fā)展速度的提升，也使得我們對綠氫生產成本有了更低的預期。

 目前主要有三個因素正在推動綠氫成本的加速下降。一是可再生能源平準化度電成本（LCOE）正在下降。電費成本是制氫成本構成的主要部分，占比達到60-70%。由于全球范圍內可再生能源的大規(guī)模應用，可再生能源的成本將持續(xù)降低，到2030年，光伏發(fā)電成本預計將下降25%至0.1元/kWh，陸上風電成本下降50%至0.2元/kWh，海上風電成本有望下降33%。全球來看，預計資源最佳的地區(qū)度電成本下降幅度最大，包括西班牙、智利和中東等地。

 二是電解槽成本正在加速下降。預計到2030年，電解槽成本將顯著下降——系統(tǒng)級（包括電解槽、電源和整流器、干燥/凈化、壓縮設備）約下降至200-250美元/千瓦。由于電解槽供應鏈規(guī)模的加速發(fā)展，對比去年成本的預測大幅降低了30-50%，近期多家電解槽制造商已宣布產能擴大計劃，總計將新增超過3GW的電解槽生產產能。同時，大型綜合可再生能源制氫項目的電解槽利用率水平正逐步提高。這種表現(xiàn)主要受生產集中化、可再生能源（例如陸上風能和太陽能光伏）耦合和系統(tǒng)集成優(yōu)化（例如，為了優(yōu)化利用而擴大可再生能源裝機量與電解槽產能）的推動。

  三是技術進步帶來成本下降。當前電解水制氫效率約為55kWh/kg氫氣（即生產1立方氫需要約4.5度電）；隨著制氫項目更大規(guī)模化、更優(yōu)秀的制造工藝、以及更好的質量品控，輔以在其他環(huán)節(jié)技術和材料的優(yōu)化（如更薄的隔膜、更高效的催化劑、減少稀有金屬的使用等），未來電解槽的效率有望降低至40kWh/kg氫氣（即生產1立方氫需要約3.7度電），同時由于材料及催化劑的優(yōu)化，設備折舊、其他原材料成本也有望降低50%以上，從而推動綠氫生產成本持續(xù)下降。（見圖1）

   全球綠氫規(guī)模效應逐漸顯現(xiàn)

  全球已有約70個在建中的綠氫項目，其中吉瓦級項目22個，主要分布在歐洲（11個）和澳大利亞（7個），中東和南美也有巨大潛力。從綠氫產能來看，全球規(guī)劃中的吉瓦級綠氫項目產能合計144.1GW，其中歐洲和澳大利亞占了接近93%，處于絕對領先。按照之前歐盟提出的2024年電解槽規(guī)模達6GW、2030年達40GW的目標來看，現(xiàn)有規(guī)劃中的綠氫項目如能順利投產則將大幅超額達標。

  隨著全球綠氫項目的快速擴張，產業(yè)規(guī)?；獙⒅饾u顯現(xiàn)。到2030年，可再生能源制氫項目中電解槽、電源和整流器、干燥/凈化（99.9%純度）、壓縮設備（壓縮至30巴）等核心設備的投資成本預計將從目前的1120美元/kW下降至230美元/kW。同時設備運輸、安裝和裝配（電網(wǎng)連接）、建筑成本（用于室內安裝）以及項目開發(fā)、現(xiàn)場服務和試運行等間接成本也將隨著行業(yè)規(guī)?；l(fā)展而有所下降。綠氫項目投資的總成本中還包括融資成本，符合項目加權平均資本成本(WACC)要求的邊際收益應與其他資本支出要素成比例，例如，將WACC從7%降低到5%將使項目的總體投資成本減少近20%。

  當前國內電解水制氫總產能約為70萬噸，市場投資總額約38.5億元。預計2025-2030年，制氫技術將以堿水制氫、PEM制氫技術為主，電解槽綜合成本在技術創(chuàng)新、規(guī)?；l(fā)展下逐漸降至5000元/kW，2025年國內電解水制氫總產量將達到300萬噸，市場投資額約為1022億元；到2030年，國內電解槽總容量將達到75GW，投資額增長至3750億元。

  2030年前綠氫將實現(xiàn)與灰氫同價

  灰氫和藍氫的碳排成本，是加速綠氫與灰氫同價的重要因素之一。如引入碳排成本，綠氫或將在2028年實現(xiàn)與灰氫同價。假設到2030年碳排成本增長至為50美元/噸（二氧化碳當量），2040年150美元/噸，2050年300美元/噸，可將綠氫與灰氫實現(xiàn)同價的時間提前至2028年至2034年。確切的時間將取決于各地資源稟賦和政策要求。

  在擁有最佳可再生資源但天然氣成本較高的國家（例如智利），綠氫最早將在2028年實現(xiàn)與灰氫同價。在可再生能源和天然氣資源都一般的地區(qū)（例如，德國），可能會在2032年實現(xiàn)綠氫與灰氫同價。到2034年，可再生能源和天然氣資源均豐富的地區(qū)（例如，美國部分地區(qū)）可實現(xiàn)綠氫與灰氫同價。（見圖2）。

   綜上所述，對比2020年國際氫能委員會的預測，以上這些因素將共同推動綠氫成本預測曲線在平均成本區(qū)間降低20%，在最佳成本區(qū)間降低30%。

  例如中歐的海上風電制氫項目（或同類普通資源的綠氫項目），制氫成本將從2020年的5.4美元/公斤下降到2030年的2.3美元/公斤，其中LCOE的下降對綠氫成本的影響最大。由于電力成本的相關性更高，擁有低成本可再生能源的地區(qū)，綠氫降本趨勢也將更快。而例如中東的光伏制氫項目（或同類低成本可再生能源制綠氫項目），到2030年，制氫成本將下降到1.5美元/公斤。在這種情況下，與海上風電制氫項目相比，電解槽投資成本的下降對推動綠氫成本下降的影響更大。

  同時，兩類項目也可以應用風光耦合或通過集成設計來優(yōu)化制氫系統(tǒng)，在可再生能源產能過剩導致的電量損失和電力減少導致的制氫系統(tǒng)低利用率之間取得平衡。如澳大利亞、智利或沙特阿拉伯等風光資源充足的國家將從這種綜合資源優(yōu)勢中受益（見圖3）。

  國內方面，在現(xiàn)階段約97%的氫氣都是由化石能源制氫或副產氫獲得，為實現(xiàn)碳減排和化石能源替代的目標，后續(xù)應主要發(fā)展藍氫和綠氫，并逐步替代灰氫。發(fā)展藍氫是我國獨有的競爭優(yōu)勢，但采用CCUS的化石能源制氫及副產氫最多只能降低80%碳排放，可作為灰氫向綠氫的過渡階段。

  未來十年我國風電、光伏每年新增裝機規(guī)模預計分別在5000萬千瓦和7000萬千瓦左右，可再生能源發(fā)電成本將進一步下降，到2030年綠氫潛在產能預計可以超過400萬噸。國內電解水制氫設備方面，隨著技術發(fā)展和自主化的提升、電解槽生產規(guī)模擴大以及自動化水平提高，到2030年電解水制氫設備的固定成本有望降低50-60%。

  根據(jù)氫促會預測，在“十四五”期間，我國將在積極利用工業(yè)副產氫的同時，大力發(fā)展可再生能源電解水制氫示范，氫氣平均制備成本降至20元/kg；到2030年，國內電解水制氫規(guī)模將達到75GW左右，氫氣平均制備成本15元/kg左右；遠期到2050年，我國將以可再生能源發(fā)電制氫為主，副產氫、化石能源制氫配合CCUS技術、生物制氫和太陽能光催化分解水制氫等技術為有效補充，氫氣平均制備成本降至10元/kg。

三、全球氫儲運與供應鏈發(fā)展趨勢觀察

  今年6月，中國石油啟動國內最長氫氣運輸管道項目建設（定州-高碑店145公里），設計輸氫量10萬噸/年；而在此前，由日本川崎重工建造的全球首艘液氫運輸船“SUISOFRONTIER（氫先鋒號）”于今年5月24日在神戶市面向媒體公開，該船單次航行可運輸1250立方米的液化氫，同時計劃在今年內開啟從澳大利亞到日本的試運輸項目；與此同時，在世界的另一端，挪威也致力在本國西海岸建立一條氫供應鏈，以船舶為運輸工具向加氫站供氫。

  由上不難看出，各國氫能供應“動脈”的建設正在加速，助推全球產業(yè)發(fā)展邁進快速發(fā)展時代。本篇為全球氫能觀察2021系列研報的第三篇——全球氫儲運與供應鏈發(fā)展趨勢觀察，以當前氫能供應鏈形式、多種儲運方式成本對比及各情景下儲運網(wǎng)絡發(fā)展為視角，對未來全球氫能儲運發(fā)展趨勢進行梳理，讓我們一起開啟氫能新視野。

  未來全球氫儲運成本或低于2-3美元/公斤

  隨著氫能產業(yè)規(guī)模的不斷提升，氫儲存、配送、運輸在整個氫供應鏈中的重要性日益凸顯。當前國際間的氫供應網(wǎng)絡，是由于各國及地區(qū)可再生能源稟賦及利用率、傳統(tǒng)化石能源（天然氣、煤炭、石油等）對外依存度、現(xiàn)有基礎設施及其建造的便利性和時效性、土地使用限制（危化品管制）等差異導致的氫供應成本不均，迫使部分用氫需求較大、但氫供應成本過高的國家和地區(qū)（如歐洲、韓國、日本及我國部分地區(qū)）采取從供應成本較低的國家和地區(qū)進口氫來滿足自身需求。（見圖1）。

  受全球各地區(qū)氫源稟賦不同，氫應用規(guī)模大小、形式各異等因素影響，氫儲運可根據(jù)實際情況靈活調整，主要構建出三種氫供應鏈：在可再生能源或傳統(tǒng)化石能源資源（煤炭、石油、天然氣）富集地區(qū)，大型氫供應中心采用就地制氫并直接應用，這樣氫儲運的成本幾乎為零；較小的采購商，例如加氫站、建筑和家庭供能等，則需要以區(qū)域內短途氫運輸?shù)姆绞焦洌辉谌鄙贇湓吹牡貐^(qū)，采購商將依賴進口或長途氫能運輸網(wǎng)絡進行儲運。（見圖2）。

   預計到2030年，全球大規(guī)模綠氫生產基地和運輸基礎設施布局完備，屆時氫可以從澳大利亞、智利或中東等地運送到美國、歐洲、日本等需求中心地區(qū)，儲運成本為有望降低至2-3美元/公斤。低廉的氫獲取成本加上具有經濟性的儲運成本，將促成全球氫能貿易格局，釋放更多氫能應用（例如運輸、化工、冶煉、原料等）的需求（見圖3）。下文將展開討論。

  多形式儲運筑成靈活高效的全球氫供應網(wǎng)絡

  氫可以通過三種運輸載體（管道、輪船或卡車）以多種形態(tài)在全球范圍內儲運（氫氣、液氫、有機液態(tài)氫﹝LOHC﹞、氨、甲醇、LNG/LCO2﹝去程運載液化天然氣、回程運載液態(tài)CO2的兩用船﹞和固態(tài)儲氫）。全球各地氫儲運方式需要綜合運輸距離、地理位置和終端應用等因素來決策最佳的儲運解決方案。

  對于中短距離運輸，在現(xiàn)有管道的基礎上，經改造后輸氫，可實現(xiàn)最低的儲運成本（500公里以內的管道輸氫成本可低于0.1美元/公斤）。但對于無管道分布或氫需求不穩(wěn)定的地區(qū)，以卡車運輸氫（氣態(tài)或液態(tài)）是最經濟的選擇（每300公里約1.2美元/公斤的儲運成本），根據(jù)最終應用及需求規(guī)模可選擇高壓氣態(tài)或低溫液態(tài)方式進行儲運。

   對于長距離運輸，應用新建或改造后的海底輸氫管道進行大規(guī)模氫氣運輸，成本比航運更具經濟性，但并非適用于所有國家和地區(qū)。在沒有管道的情況下，目前主要以液氫、LOHC和氨的形式儲存，并以船實現(xiàn)遠距離運輸。同時由于三種形態(tài)的儲運成本差距較小，因此最佳儲運方式取決于目的地的終端應用形式、氫氣純度和壓力水平等因素（見圖4）。

  從長遠來看，氫氣管道運輸是最具成本效益的儲運方式，管道輸氫可僅以輸電線路1/8的成本傳輸其10倍的能量。此外，氫氣管道的使用壽命比輸電線路更長，并具有雙重功能，既可以作為綠色能源的傳輸介質，也可以作為存儲介質。氫氣管道的實際建設成本由材料、距離、管徑、壓力、社會成本及其他條件決定。部分國家和地區(qū)有鼓勵改造天然氣管道的政策，具有一定成本優(yōu)勢。例如，在荷蘭，允許企業(yè)逐步淘汰天然氣應用，并在原有的天然氣管道基礎上改造成氫氣管道。

  根據(jù)目前的項目來看，陸上氫氣管道的改造成本約為60-120萬美元/公里，新建管道成本約為220-450萬美元/公里；對于海上/海底氫氣管道，根據(jù)新建或改造的具體條件和建設難度，成本要比陸上管道高出1.3到2.3倍；而短途配送管道由于其較小的管徑和較低的壓力要求，建設和改造成本比傳輸管道便宜得多（大約只占傳輸管道成本的15%），但只有未來住宅和商業(yè)建筑對氫氣的需求超過天然氣摻氫臨界值（20%）的情況下，短途配送管道的大規(guī)模建設才具有經濟性。（見圖5）

   對于長距離的海上運輸，氫氣需要轉換成能量密度更大的形態(tài)進行儲運。目前液氫、LOHC和氨的儲運技術更具有競爭力，成本最優(yōu)的解決方案取決于終端應用、純度要求和存儲時間。

   如果目的地需要液態(tài)或高純度氫氣，液氫儲運的效率最高。與氨和有機液態(tài)氫相比，液氫無需脫氫或裂解即可轉化為氫氣，不僅節(jié)省成本，且無需提純。液氫的主要缺點是體積能量密度相對較低，限制了船運的載氫量，同時儲運過程中會有蒸發(fā)損失。雖然液氫儲運是一種經過驗證和商業(yè)化的技術，但大規(guī)模液氫儲運仍處于試運營階段；氨擁有比液氫更高的體積能量密度，因此以氨的形式運輸比液氫儲運更具經濟行。但氨后續(xù)裂解成氫的成本較高，且可分離的氫純度較低。此外，由于氨具有毒性，所以在特定區(qū)域會有儲運限制；液態(tài)有機儲氫可以應用現(xiàn)有的柴油基礎設施，長期安全儲存氫，且不會發(fā)生損耗。但LOHC的主要缺點是脫氫過程需要大量的熱量，且與液氫和氨相比載氫能力有限。（圖6預測了2030年從沙特阿拉伯向西歐運輸綠氫的三種儲運成本構成情況，包括制氫成本，到岸價格在3-5美元/公斤。）

  中國將構建安全、高效、多元的氫儲運網(wǎng)絡

  目前，我國液氫、有機液態(tài)儲氫等新型氫儲運技術還不成熟，仍主要以高壓氣態(tài)形式進行氫儲運。當前行業(yè)正積極推進液氫儲運的示范運行，并進行天然氣摻氫、管道輸氫、有機液體儲運、固體材料儲運等技術的開發(fā)和布局。

  國內氫儲運技術未來的主要發(fā)展方向是推進70MPaIV型瓶的標準出臺和產業(yè)化應用、氣瓶用碳纖維的自主化、降低氫氣液化能耗和氫氣液化成本、國產民用液氫技術和裝備的逐步突破。預計在2025年可以實現(xiàn)70MPaIV型瓶的廣泛使用，初步實現(xiàn)液氫裝備自主化，開展一批液氫存儲示范項目；至2030年，98MPaIV型瓶將實現(xiàn)規(guī)?；a，氣瓶成本進一步下降，液氫裝備可以實現(xiàn)規(guī)?；a，成本顯著下降，在中遠距離大規(guī)模儲運方面實現(xiàn)規(guī)?；瘧?。遠期（2050年）氫氣管網(wǎng)將密布于城市、鄉(xiāng)村，車載儲氫將采用更高儲氫密度、更高安全性的儲氫技術。

  我國“三北”地區(qū)風光資源尤其豐富，也是棄風棄光率較高的區(qū)域。未來隨著國內大循環(huán)的推動、儲運技術逐步突破及氫能儲運網(wǎng)絡的持續(xù)布局，三北地區(qū)利用豐富的可再生資源制氫，并通過儲運網(wǎng)絡輸送到用氫集聚區(qū)，實施“西氫東輸”戰(zhàn)略，不僅解決了東部氫源較少的問題，還將有效提高三北地區(qū)風光資源利用率，拓寬全國氫能產業(yè)貿易市場。

四、全球氫能應用發(fā)展趨勢觀察

  氫能將在多領域成為最具競爭力的碳減排解決方案

  在國際氫能委員會（Hydrogen Council）在《氫能洞察》報告中，梳理預測了未來各領域氫能應用與傳統(tǒng)能源和低碳替代能源的競爭力對比。從總體擁有成本（TCO）的角度來看，在全球制氫、儲運、配送成本快速下降的趨勢下，氫能在各領域的應用潛力將逐步凸顯，到2030年，氫能可在22種終端應用中成為最具競爭力的減碳解決方案，包括煉油、化肥、商用車、長途卡車運輸、航運和氫冶煉等應用領域。（見圖1）。

  其中四種終端應用擁有附加成本驅動因素：全球控制碳排放的背景下，綠氫應用為傳統(tǒng)化工、煉油等領域深度脫碳；通過氫能直接還原鐵和廢鋼的綠色技術路線，助力冶煉領域降低碳排壓力及提高成本競爭力；隨著燃料電池技術的改進，提高氫在交通運輸領域的傳統(tǒng)能源替代率；以及氫或氫基燃料的新型應用。這些應用隨著未來各國對環(huán)境要求的提高、政府目標、能源安全、終端應用客戶的需求（無碳方案重視的提高）、ESG投資、和能源的“綠色溢價”等因素都將影響各領域具體的投資和購買決策。例如，在新冠疫情背景下全球航空、游輪、集裝箱運輸和鋼鐵行業(yè)正在努力推動更為環(huán)保的市場重啟。

  應用成本下降助力氫能在各領域加速推廣

  根據(jù)2030年各領域中傳統(tǒng)技術與氫應用成本對比預測（見圖2），可以看到，以1.6-2.3美元/千克的氫能終端應用成本計算，在不考慮碳排成本的情況下，氫能僅在大型公路運輸應用（不包括乘用車）方面具有競爭力。若增加各領域碳排放成本（以100美元/噸CO2計算），氫能將在大多數(shù)道路運輸和工業(yè)應用中具有顯著的成本優(yōu)勢（見圖3）。

  工業(yè)應用方面，氫的制、儲、運成本下降對其應用競爭力的提升尤為重要。其中在煉油領域，未來十年內氫原料將逐步轉向以綠氫供應；對于肥料生產，到2030年，歐洲生產的灰色氨每噸二氧化碳的成本將達50美元，屆時使用可再生能源生產的綠色氨將具有非常大的成本競爭力；鋼鐵是最大的工業(yè)二氧化碳排放源之一，亦可能通過應用氫能成為成本最低的脫碳應用之一，到2030年，經氫冶煉的粗鋼成本僅為515美元/噸，同時每噸節(jié)省碳排成本45美元。

  交通運輸方面，到2030年，燃料電池汽車（FCEV）可在不考慮碳排成本的情況下比多數(shù)傳統(tǒng)運輸方案有競爭優(yōu)勢，特別是在重型卡車和遠程運輸領域。在重載長距離運輸中，如果加氫端價格達到4.5美元/千克（包括制氫、儲運和加氫成本），F(xiàn)CEV方案可在2028年實現(xiàn)與柴油車同價。CCTC®此外，燃料電池在功率和續(xù)航時間要求非常高的領域（如重型礦用卡車等）提供了一種可行的替代方案。

  同樣，氫能在列車、海運和航空領域也在不斷發(fā)展。預計到2030年，清潔氨作為運輸燃料將是集裝箱運輸脫碳的最具成本效益的方式，可與重質燃油（HFO）實現(xiàn)平價，同時每噸節(jié)省碳排成本85美元。航空領域可以通過氫和氫基燃料實現(xiàn)具有競爭力的脫碳。中短程飛行航線可以通過使用液氫燃料替代原有燃油，每噸節(jié)省碳排成本90-150美元。遠程飛行航線可根據(jù)具體情況，使用氫合成燃料，每噸節(jié)省碳排成本可達200-250美元。

  氫能在建筑和電力等其他終端應用將需要更高的碳成本才能具有成本競爭力。然而，為了永久解決全球的大規(guī)模天然氣管網(wǎng)脫碳問題，天然氣摻氫應用也將快速發(fā)展；因氫能儲運的機動性，還可以建立分布式能源網(wǎng)絡，做到區(qū)域或城市電力、熱能和冷能的聯(lián)合供應；同時，氫能作為一種備用電源解決方案，尤其是在數(shù)據(jù)中心等高功率場景下，也越來越受到重視。

  氫能在我國未來能源體系中有豐富的應用場景

  當前我國各地氫能發(fā)展方向多局限于燃料電池汽車領域，示范應用主要集中在以公交車為主要應用場景的交通領域，應用場景單一，產業(yè)同質化突出。實際上，對于燃料電池技術路線更具優(yōu)勢的中重型卡車的示范運營尚未真正開展，而化工、冶煉、軌道交通、航空航天、分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供等其他領域仍需全面挖掘氫能價值和潛力。

 石油及化工領域是我國氫能發(fā)展的催化劑，一方面是因為用氫需求大，能夠以規(guī)模效益來降低氫氣供應鏈成本，另一方面是企業(yè)相對集中，可在基礎設施等方面率先行動，并帶動全社會氫能發(fā)展。未來隨著工業(yè)脫碳要求的提高，配備CCUS技術生產的藍氫將作為向綠氫過渡階段的主要氫源，后續(xù)隨著可再生能源制氫成本的下降，傳統(tǒng)煉化、化工生產用氫氣將逐步替代為綠氫，實現(xiàn)化工領域的深度脫碳。

  鋼鐵行業(yè)碳排放占全國碳排放的18%，僅次于電力行業(yè)，是碳中和的重要責任主體，而氫冶金技術可助力鋼鐵行業(yè)深度脫碳。氫冶金是將氫氣代替焦炭作為高爐的還原劑，以減少乃至完全避免冶煉生產中的二氧化碳排放。隨著氫冶金成本的逐步下降，同時傳統(tǒng)冶煉在碳中和背景下需疊加碳稅等成本，預計到2030年氫冶金成本對比傳統(tǒng)煉鋼將擁有成本和減排優(yōu)勢，氫冶金總量將實現(xiàn)規(guī)?；鲩L。

  目前隨著國家燃料電池汽車示范城市政策的出臺，未來會極大促進燃料電池汽車產業(yè)的發(fā)展，各地會加大示范運行，提升企業(yè)技術創(chuàng)新能力，加強基礎設施建設。預計到到2030年，國內燃料電池汽車年產量達到40萬輛，銷售量達到38.9萬輛，國內保有量達到108萬輛，商用車平均成本達到50萬元，乘用車平均成本達到20萬元，交通領域氫氣需求量達到256.9萬噸左右。CCTC®

  根據(jù)我會預測，到2030年，我國氫氣年均需求量將達到4800萬噸，其中在能源方面的需求總量2000萬噸，在國內能源需求體系中占比將達到2.3%。2030年，以綠氫和藍氫為主的氫能應用將極大助力碳達峰目標的實現(xiàn)，在預測的氫能供應規(guī)模下，通過可再生能源電解水或配備碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術獲取低碳氫替代電網(wǎng)電力和傳統(tǒng)化石能源生產，將產生至少1.8億噸/年的碳減排效應。在我國能源轉型的過程中，氫能將作為重要的清潔能源和良好的能源載體，實現(xiàn)跨能源網(wǎng)絡協(xié)同優(yōu)化，并助力工業(yè)、能源、交通、建筑等主要終端應用領域實現(xiàn)低碳化轉型。

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