氢能产业综述篇：为什么氢能在中国大有可为？(3)

风力或光伏发电制氢实现“新能源+储能”工作原理示意图：

3. 我国在发展氢能上具有良好的资源禀赋条件

2.?制氢：多路线齐头并进，绿氢占比有望提升

成本是制约氢能发展最主要的因素，产业链多个环节成本均有下降空间。

压缩气态储氢，以其技术难度低、初始投资成本低、适配当前氢能产业发展等特征优势，在国内外广泛应用。低温液态储氢在国外应用较多，国内的应用基本仅限于航空领域，民用领域尚未得到规模推广。液氨/甲醇储氢、氢化物吸附储氢、LOHC储氢等技术目前国内产业化极少，基本处于小规模实验阶段。

氢燃料电池系统主要由质子交换膜燃料电池电堆及其系统辅件（BOP，Balance Of Plant）组成。BOP主要包括空气供应系统、氢气循环系统、水热管理系统和控制系统等。

加氢站：我国加氢站建设速度较快，以气态加氢站为主，存在单站储氢量小、部分设备及零部件仍需进口、各项成本高昂需政策驱动等现状。例如部分城市一地难求，且实际审批流程较多，速度较慢。近期中石油、中石化等能源龙头企业在力推加氢站建设，油氢合建站、油改氢站可结合现有基础达到降本增效，同时液氢加氢站、制氢加氢一体站也在规划中。

资料来源：各政府部门网站、东吴证券研究所

氢燃料电池工作图：

目前国际主流的制氢技术是天然气制氢，我国则以煤制氢为主。化石能源制氢是全球制氢技术的主流选择，其原因是化石能源制氢的成本较低，而天然气重整制氢由于清洁性好、效率高、成本相对较低，占到全球48%。

资料来源：碳排放交易网、德邦研究所

可再生能源结合氢储能技术路线被认为具备规模大、周期长、可跨季节储能等突出优势，是“新能源+储能”的重要发展方向，将与电化学储能互补，共同构成主要储能方式。

自2019年6月，我国向联合国提交了《中华人民共和国气候变化第三次国家信息通报》和《中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告》，其中透露我国2010年和2014年的全国温室气体排放量分别为105.44亿吨和123.01亿吨二氧化碳当量后，此后就没有观察到官方公布的最新数据。

从全球在建或计划项目看，基于低碳制氢技术的氢气产量在2030年前会保持迅速增长，到2050年，全球51%的氢气产量将由可再生能源电解水制氢技术提供。因此，可再生能源电解水制氢被全球视为未来最有潜力的制氢技术。

氢燃料电池汽车是氢能源应用的开端，在国家政策引导下氢燃料电池客车、物流车等商用车率先示范应用。未来在重型工程机械、轨道交通、船舶、无人机等非道路交通运输领域，储能领域，炼铁炼钢、绿氢化工、天然气掺氢等工业领域，建筑领域，医疗领域，以及军用单兵装备、深海装备领域等，都有望随着技术的进步，推进商业化应用，扩展氢能的应用规模。

6. 终端应用：应用前景广阔，汽车领域先行

１.氢能产业链

从技术路径来看，全球已建成加氢站包括高压气态加氢站和液氢加氢站两大类，其中高压气态加氢站分为35MPa和70MPa两类压力规格。全球累计建成加氢站中液氢加氢站、70MPa高压气态加氢站占比较高，主要集中在海外美国、日本等国家，中国现有加氢站以35MPa高压气态加氢站为主，加注能力受限，未来随着中国燃料电池汽车的推广，预计70MPa加氢站和液氢加氢站有望得到快速推广。

加氢站按站内氢气储存形态来分，可以分为气氢加氢站、液氢加氢站；按氢气来源分类，可以分为外供氢加氢站和内制氢加氢站；按建设形式来分，可以分为固定式加氢站、撬装式加氢站和移动式加氢站。目前，我国加氢站主要为高压氢气储存加氢站，以外供加氢为主。

氢是宇宙中最基本的物质和能量元素，太阳诞生之前它就已经存在，宇宙一切物质都出自于氢。氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，科技含量高、覆盖范围广、产业链条长、社会经济效益明显，在实现双碳的目标背景下，发展氢能成为实现能源战略转型、保障能源安全的必经之路。

从技术路径看，可再生能源电解水制氢、CCUS化石能源制氢、生物质制氢是未来三种低碳制氢的技术选择。其中电解水制氢纯度等级高，杂质气体少，易与可再生能源结合，是真正意义上零二氧化碳排放的制氢方式，随着可再生能源电价进一步下降、电解槽降本、技术进步带来能效提升等，可再生能源电解水制氢将是最理想的制氢方式。

文章来源：《能源环境保护》 网址: http://www.nyhjbhzz.cn/zonghexinwen/2022/0918/625.html