中国的绿色氢 ： 前进的路线图

与埃森哲合作中国氢能联盟绿色氢在中国 ：进展路线图W H I T E P A P E RJ U N E 2 0 2 3 图片:盖蒂图片社免责声明本文档由世界经济论坛作为贡献到项目、洞察区域或交互。fi 的定义、解释和这里表达的结论是一个结果促进和世界经济论坛但其结果不一定代表世界经济的观点论坛 ， 或其全体成员 ，合作伙伴或其他利益相关者。© 2023 年世界经济论坛。所有权利reserved. No part of this publication may以任何形式复制或传播或以任何方式 ， 包括影印和记录 ， 或通过任何信息存储和检索系统。 Contents前言45执行摘要简介 ： 伟大的使命和漫长的路要走目标 1 费用914141.1 生产成本是扩大规模的核心制约因素绿氢1.2 降低成本的扶持措施目标 2 基础设施1719192.1 不发达的基础设施限制了绿氢2.2 基础设施的扶持措施目标 3 市场需求2124243.1 中国绿色氢新市场需求政策支持达到他们的潜力3.2 创造市场需求的扶持措施目标 4 行业标准和认证2630304.1 标准制定太慢 ， 无法支持快速增长的氢工业4.2 标准和证书 fi 阳离子的启用措施目标 5 技术3233335.1 中国有成熟的碱性电解技术和正在探索新一代氢气生产工艺5.2 技术扶持措施目标 6 演变与合作3536366.1 顶层规划尚未发展氢供应链的路径6.2 促进演变和合作的措施3839444547中国绿色氢的演变蓝图Conclusion贡献者尾注绿色氢在中国 ：进展路线图3 2023 年 6 月绿色氢在中国 ：进展路线图前言罗伯托 · 博卡刘伟秘书长,中国氢联盟萨曼莎 · 朱主席 ； 市场股Lead, 大中华区,埃森哲能源中心负责人和材料 ； 成员执行委员会 ，世界经济论坛氢可以在加速中发挥重要作用能源部门向净零转型排放。但它需要清洁和规模化。氢的快速发展已成为全球优先事项 ， 中国已将其纳入其最新的国家发展战略。日本在第二十六届缔约方会议 （ COP26 ） 上2010 年 11 月在格拉斯哥。这些路线图已经更新了最新的政策这两个地区的发展。本文档中提供的路线图中国的绿色氢产业是第三该系列。它是由世界经济论坛和埃森哲 ， 与中国合作氢联盟。绿色氢在帮助方面发挥着至关重要的作用中国达到峰值 ， 然后中和碳排放。这是政府野心的核心构建绿色低碳产业体系。它可以为中国的战略做出贡献减少对化石燃料依赖的目标。然而 ，虽然中国是世界上最大的氢生产者和消费者 ， 不到 0.1% 的它产生的氢气来自可再生来源能源。中国氢能联盟已经启动可再生氢 100 倡议 ， 旨在增加电解槽的装机容量到 2030 年达到 100 千兆瓦 ， 从而实现绿色氢气生产能力约为 770 万与我们的其他路线图类似 ， 我们有 identi fi ed六个主要障碍 ， 其中主要是成本 ，需求、基础设施和标准。积极地 ，中国丰富的可再生能源可以充分推动其绿色氢发展 ，该国现有的 3400 万吨灰色蓝氢产业创造了市场这可能会加速扩展更环保的替代品。吨每年。1中国有潜力将新产品商业化 ，清洁能源技术改变其工业系统和更广泛的经济。我们希望本文提出的一套解决方案可以 ，如果一起实施 ， 中国能够充分实现绿色氢的未来。本文旨在了解和绘制中国实现 2030 年绿色目标的途径hydrogen. It builds on the work of the Accelerating世界经济清洁氢倡议论坛 ， 发布了扶持措施绿色氢路线图对于欧洲和绿色氢在中国 ：进展路线图4 执行摘要随着世界转向净零的轨迹排放 ， 绿色氢气将发挥越来越大的作用作为一种低碳和 fi 可扩展形式的重要作用能源。全球能源危机提供了战略利用氢气开始重塑的机会全球能源架构。目标 1 ： 费用主要目标:––降低绿色氢气的电力成本生产迄今为止 ， 30 个司法管辖区占全球国内生产总值 (GDP) 已发布国家层面的氢战略。 2022 年 3 月 ，中国加入了该名单 ， 并发布了其中型和长期发展计划氢能行业 （ 2021 - 2035 ）. 绿色氢气可以在帮助中国方面发挥重要作用达到峰值 ， 然后中和它的碳排放。它是对中国建设绿色的战略雄心至关重要 ，低碳产业体系。降低电解槽的成本与绿色氢相关的主要成本生产、运输和加油中心车站 ， 生产成本是核心制约因素在扩大行业规模。绿色氢在中国每公斤生产成本是煤炭的 3 - 5 倍 -产生的氢气。同时 ， 蓝氢 ， 它使用煤或天然气与碳捕获相结合 ，利用率和存储 (CCUS) ， 更便宜单位生产 (目前) 并具有潜力在低碳排放下生产氢气强度。然而 ， CCUS 在中国仅限于少数示范项目。作为世界上最大的氢气生产商和消费者 ， 中国目前的氢气生产是大部分是灰色的。在 3400 万吨的氢气中中国 2021 年生产 ， 80.3% 生产来自化石燃料 ， 18.5% 来自工业燃料 -产量和 1.2% 来自电解 (其中 ， 较少超过 0.1% 来自可再生能源电解能源) 。对绿色氢的需求是受到成本和可用性的极大限制 ， 因为其应用程序目前仅限于几个小飞行员运输部门占比较少的项目氢气消耗总量的 0.1% 以上。目标 2 ： 基础设施主要目标:––建立统一的监管标准和程序中国丰富的可再生能源非常适合为绿色氢气提供动力发展。但这个行业是新兴的 ，没有明确的绿色氢发展途径已建立。绿色氢在中国的扩张是成本、市场需求、基础设施和行业标准和认证 fi 阳离子。降低基础设施投资成本并扩展 fi 融资渠道不发达的基础设施限制了绿色氢气的可用性。在中国监管框架 ， 氢被归类为 fi能源以及危险化学品 ，这使得该行业的发展变得更加复杂氢基础设施必须合法选址在化工园区和安全范围的许可证。然而 ， 条例不同司法管辖区。例如 ， 在 2022 年 10 月 ，广东省通过暂行办法允许建设一体化的车站非氢气生产和加油设施化工园区。以深入分析中国绿色为后盾氢市场 ， 本出版物提出了六个中国绿色氢发展目标市场 ， 伴随着每个目标和 35 项扶持措施 ， 以及建议。这些中心是建立一个新能源系统和完整的供应链氢通过工业、区域和全球合作。该出版物借鉴了绿色欧盟 （ EU ） 的氢路线图和日本 ， 以及 ， 参考中国的工业和国内背景 ， 概述了一个蓝图 ， 以帮助中国实现其雄心勃勃的绿色氢愿景 ， 以 2030 年为关键里程碑。另一个障碍是投资成本高在氢基础设施方面 ， 以及有限的提高 fi Nance 的渠道。 2021 年 ， 氢该部门仅产生了 5.78 亿美元的投资 ，相比之下 ， 在电力方面的投资为 4890 亿美元车辆 ， 其中包括绝大多数新能源汽车 （ NEV ） 筹集的资金行业 (不包括氢动力汽车) 。绿色氢在中国 ：进展路线图5 目标 3 ：市场需求主要目标:目标 5 ：技术主要目标:––提升短期市场对氢气的需求燃料电池汽车 (HFCV)–加强专有研究和开发（ 研发 ） 整个供应链进一步适应电解技术到可再生能源来源创建多个最终使用应用程序方案推动氢气的大规模采用技术电解被认为是领先的绿色今天的制氢技术。它产生高纯度 fi ed 氢 ， 并在大规模开发绿色氢气 ， 突破在供应上是不够的 - 中国市场需要政策支持发展更多需求侧机会。氢具有广泛的应用 - 在运输、制造、公用事业中和建筑。与可再生能源相结合。因此比其他类型的氢技术 ， 如使用核能的技术能源或光催化 (技术仍处于实验室阶段) 。电解过程依赖于在电解槽上 ， 目前有三种类型使用 ： 碱性 （ ALK ） ， 质子交换膜(PEM) 和固体氧化物电解槽 (SOEC) 。氢燃料电池汽车 （ HFCV ） 提供了理想的长途重型卡车运输的解决方案。由2021 年 ， 有 9000 个 HFCV 在路上 - 而不是足以支持一个大规模的行业 ， 但这是预计随着燃料电池成本的下降而改变。氢还在航空和航运领域进行试点 ，虽然商业化仍然是一个长期目标。PEM 的较高反应效率 fi 效率非常适合风能和太阳能的波动性。全球范围内 ，PEM 技术有望商业化但是中国在这项技术方面远远落后。为了确保 PEM 的未来 ， 中国需要更换进口部件与国产替代品。氢气还提供显著的 fi 不能脱碳钢铁生产的机会 ， 其中每吨排放 1 - 3 吨二氧化碳 (CO)SOEC 从高温中回收废热工业流程 ， 协同工作与光热发电系统。在中国 ，目前有 SOEC 电解槽的经验限于实验室规模的演示。2产生的金属。氢气可以代替焦化煤作为冶炼过程中的燃烧燃料 ，产生水 （ H O ） 作为副产物 ， 而不是2其他应用包括氢能2储存 (HES) ， 这需要氢气使用燃料电池生产并在电气时存储供应充足 ， 要转换回需要时的电力。目标 6 ：进化与合作主要目标:目标 4 ：行业标准和认证 fi––加快国家的发展氢战略主要目标:为国际合作奠定基础––通过以下方式改善氢气的监管体系提供结构更好的标准国家一级的氢规划已经到位 ， 但氢的发展途径和目标供应链尚未被定义为 fi Ned 。其他国家已经制定了明确的路线图来推动他们的氢工业 ， 中国有可能落在后面。日本和韩国正在采取引领海外制氢系统建设和销售市场。日本在国际上领先合作 ， 最近主办了20 国集团 （ G20 ） 清洁能源部长级会议和特别会议氢论坛。让多个利益相关者参与开发创新、高质量的标准标准在发展中起着举足轻重的作用氢技术 ， 但标准制定也是如此缓慢支持这个快速增长的行业。尽管中国标准的出版涵盖在整个供应链中 ， 差距仍然存在 ， 特别是在储存、运输和加油。在这里 ， 中国与其他国家相比较差美国 （ US ） 或日本等司法管辖区。中国在这一领域起步较晚 ， 但现在迅速扩张。目前 ， 中国有因为氢的复杂性价值链 ， 即行政结构负责标准设置跨越许多不同的部委 ， 因此不是最好的适合于新兴的快速验证 fi工业 ， 如绿色氢。在实践中 ， 这意味着对于某些技术应用 ， 不单一的行政机构显然负责作为现在。全球最大的氢气生产能力。中国未来氢业的蓝图发展主要集中在国内能源结构调整和碳中和目标。此外 ， 中国目睹了一个稳定的增加国际合作的数量项目 ， 更广泛的合作 ， 多样化伙伴关系模式 ， 对绿色的更大承诺氢和公司的更多参与。绿色氢在中国 ：进展路线图6 蓝图绿色的进化氢在中国鉴于中国实现碳排放峰值的雄心到 2030 年 ， 绿色氢注定要发挥在这个国家的碳中和的关键作用。大规模交付这项新技术本出版物提出了具有六个目标的路线图中国应该在一系列协调中执行行动分为三个阶段 ， 完成主要目标:需要 ， 中国将需要专注于发展该部门通过工业、区域和全球合作。关键优先事项应该是:阶段 1 - 2023 - 2024 ： 支持性政策 ，示范项目, 技术突破 ， 与现有能源协调供应 ， 应用于工业部门。–––政府平衡政策的部署供给和需求。第 2 阶段 - 2024 - 2027 ： 技术标准 ，国际供应网络投资合作 ， 广泛进步。改善各省之间的协调最大限度地提高相对优势和协同效应。支持建立在在成本、基础设施和市场。阶段 3 - 2027 - 2030 ： 价格和需求目标 ，能源基础设施、认证 fi 、创新网络 ， 全球参与。–采用中国特有的 fi c 方法标准和认证 fi 阳离子。绿色氢在中国 ：进展路线图7 T A B L E 1中国的绿色氢 - 目标 ， 目标和扶持措施关键目标扶持措施实施可再生能源制氢集中示范项目在这些资源丰富的地区降低成本绿色电力制氢制定绿色氢项目特别电价政策优化电力市场以扩大绿色电力交易补贴绿色氢气设备的制造目标 1Cost降低成本电解槽制定绿色氢气的税收抵免政策开发高效的高功率碱性电解槽以减少资本支出开发氢气管理系统并指定主管当局加快制定统一的国家审批程序和管理标准鼓励地方试点放松非化工园区氢气生产和加油管制建立单位 fi ed监管标准和程序加快氢储存和运输的技术突破 ， 再加上国内生产加油站的关键部件目