全球绿氢展望2023(英文版)

德勤2023年全球绿色氢能展望 执行摘要04清洁氢能在实现气候中性的道路上的关键作用05新兴绿色氢能经济：德勤的前瞻05全球贸易连接着各个节点。06将投资从化石燃料转向清洁氢能06未来导向的政策行动07 46第五部分超过9万亿美元的投资所需 投资应全球进行。47运输和转换资产不应被忽视。49投资应立即进行。50 简介。德勤对全球清洁氢能市场的展望08 53545555帮助奠定气候——面向市场的创建商业案例确保长期韧性竞争与合作平衡 第一部分。展望一个6亿吨的市场12气候政策有助于塑造市场15 评估清洁氢能供应机遇19克服绿色氢生产瓶颈24贸易机会的影响25交通基础设施的重要性27 第三部分：全球清洁能源产业的兴起氢能源市场30市场预期将迎来快速增长32绿色氢从一开始就占据了市场的主导地位。33全球贸易主要涉及衍生品。34全球贸易连接了主要的出口和进口枢纽。36 德勤经济研究所 73 74德勤可持续进步中心 前言 当谈到应对气候变化时，世界正迅速地从雄心壮志转向实际行动。仅在过去的几年里，私营公司、研究机构、监管机构、金融家和政府都在加速竞争，以实现组织、供应链、行业乃至整个经济体的脱碳。这种新发现的热情源于创新的熔炉：必要性——应对气候变化的必要性、保障能源安全的必要性、地缘政治重新调整的必要性。 利用德勤经济研究所的氢能路径探索器（HyPE）模型的预测，本报告全面分析了可再生能源氢能的发展，以推动全球经济在2050年实现净零排放。绿色氢能的发展是实现从高排放密集型能源系统向2050年净零经济转变的关键要素。 德勤分析的重要性——到2050年，绿色氢气市场将达到14万亿美元，其中绿色氢气占氢气市场的约85%，全球约有20%进行交易——具有双重意义：首先，这种贸易对于世界经济的最低成本脱碳至关重要；其次，绿色氢气的生产和出口可以为非洲、拉丁美洲、太平洋以及澳大利亚和美国等国家及波斯湾地区等地区的发展中国家和新兴经济体提供一个全球可持续发展的重新定位。 行动呼吁终于得到了回应。德勤的转折点分析指出，从地区视角和全球视角来看，气候变化的行动经济论证。这一经济和商业视角突出了气候变化的结构性转型挑战，并将能源转型视为增长和可持续发展的必要条件。 在全球范围内，向碳中和的目标迈进已被广泛认可，同时关于各行业和各国改变速度和规模的讨论仍在继续。然而，对气候变化给人类带来的共同担忧的关注日益增加，与此同时，科学家、政府间气候变化专门委员会（IPCC）和国际社会突出指出，采取行动的窗口正在缩小。 本报告并非预测——它基于一些最新、可信的数据、评估以及监管和政策发展，提出了一种关于这一新能源转型可能如何展开的合理情景。 随着全球经济寻求新的价值来源和可持续经济发展的新增长路径，绿色氢能可以提供一条希望与繁荣之路。请加入我们这一全球脱碳项目，共同书写开启绿色氢能经济新篇章的篇章。 在其核心，能源结构的转变将改变经济体的生产系统。就规模而言，这确实可能产生深刻的影响。转变的速度将由气候变化带来的物理和经济效益的计算决定，同时受到老能源和新能源供需互动的影响，以及脱碳成本的影响。最终，不变的是变化的必然性。 珍妮弗·斯坦曼全球可持续发展与气候变化实践领导 德勤全球 尽管最大的能源组合转换将趋向于可再生能源发电，但未来15%至30%的能源需求可能由氢能满足，这取决于可能难以电气化的领域（难以减排领域）以及由新产品和服务创造的新需求——例如绿色钢铁。在世界实现净零碳排放的时间框架内，氢能，尤其是绿色氢能，获得了重要的认可。 执行（官员）摘要 清洁氢能在实现气候中性的道路上的关键作用 新兴绿色氢能经济：德勤的前瞻 世界各国政府、高管、研究人员和其他各方正在寻求加快正在进行中的能源转型，以达到碳中和的目标。将经济与《巴黎协定》中设定的目标对齐——将全球变暖控制在适度的范围内。1.5 到2050年实现气候中性，清洁氢气市场产能到2030年可增长至1.7亿吨（MtH），并继续增长。 2eq2050年600 MtH。预计需求将最初建立在2eq现有工业用氢（95 MtH）脱碳，尤其是用于化肥生产。5净零2eq过渡期支撑了快速的需求增长，巩固了氢作为脱碳多用途解决方案的地位。到2050年，工业（钢铁、化工、水泥和高温供热）和交通（航空、航运和重型公路运输）分别可占总体清洁氢需求的42%和36%。总体而言，这一前景显示清洁氢正在实现关键的碳减排。通过脱碳现有用途和发展新用途，到2050年，它可以将累计排放量减少高达85 GtCO，比2eq2021年全球二氧化碳排放量的两倍。2 低于2°C，同时追求将升温控制在°C以内。1— 需要替换由化石燃料驱动的传统系统，以可再生能源等低碳能源来源取而代之。 尽管利用可再生能源等低碳技术实现电气化明显地被视为一项关键解决方案，但它仍面临实际障碍，尤其是在使难以减排的行业如重工业和交通运输业实现去碳化方面。高温加热、化学品原料供应或重型货运等活动确实难以完全实现电气化。此外，如果随着价格的下降，风能和太阳能继续扩大规模，可能会出现网络稳定问题，需要考虑到它们的可变性。 虽然预计工业化经济体中的需求将迅速增加，清洁氢能源也可以为发展中国家带来一个重大的可持续增长机遇，从而逐步构建一个真正全球化的市场。然而，在尚处于起步阶段的价值链中，在不到三十年内实现一个新的大型产业的转型，面临着前所未有的挑战。 清洁氢能现已被明确认可为一种可能突破性技术，用以克服这些限制。2氢是一种多用途的分子。3可直接通过燃料电池使用，或用于发电，以及作为原料生产更多适合特定工业和运输应用的衍生品——如氨、甲醇或可持续航空燃料（SAF）。 项目最初依赖公共支持来实现盈亏平衡，这可由美国通胀削减法案、澳大利亚清洁能源金融公司、欧盟适合55包（Fit-for-55 package）和重要的共同欧洲利益项目（IPCEI）资金计划以及日本需求侧研发（R&D）支持计划等首项主要政府项目为例证。确实，传统碳密集型氢的生产成本并未充分反映其对气候的影响。在清洁和特别是绿色氢的成本方面达到与规模经济和收紧CO定价相当的水平之前，可能需要政府的支持。到2030年，盈亏平衡点可以实现。2 目前，氢能供应几乎完全依赖天然气重整和煤气化，这些过程具有极高的碳密集度（每年超过1吉吨二氧化碳排放）。真正的突破2清洁氢能源实现当前供应体系脱碳的潜力绿色并在规模上开发新的终端用途。4氢，通过电解可再生能源产生的，是前景最看好的蓝色并且真正可持续的技术。通过天然气耦合碳捕获和储存生产的氢气，只要满足严格的甲烷排放和碳捕获标准，也可以被标记为“清洁”。 氨，2035年用于气态氢，2045年用于甲醇，2050年用于可持续航空燃料（SAF）。因此，随着时间的推移，绿色氢能够自立。到2050年，全球氢气市场将达到成熟阶段，供应能力大幅扩大以满足需求，得益于工业和交通领域的新用途。市场增长预计将使现货市场主导价格形成，提高市场韧性，并将投资引导至最具竞争力的地理区域。 德勤的前瞻分析，基于数据驱动的模型化定量分析，探讨了在今后几年内一个碳中和、包容性的清洁氢能经济的出现。这份前瞻分析依赖于德勤的氢能路径探索器（HyPE）模型（见附录），并提出了一种清洁氢能经济快速发展的愿景，同时突出了相关的挑战和瓶颈。它展示了市场的稳定增长，从2030年的年度收入6420亿美元增长到2050年的每年14万亿美元，这是实现气候中性的一个公认里程碑。 将投资从化石燃料转向清洁氢能 德勤的建模结果显示，绿色氢能在一开始就主导供应组合，到2050年市场份额达到85%（超过500 MtH）。蓝色氢能有助于2eq为了在早期阶段提升需求，促进中东、北非、北美和澳大利亚等能 够利用天然气储备的地区氢经济出现。产量在2040年达到峰值，约为125MtH。 （30%的供应量），之后蓝氢预计将逐渐被更具竞争力的绿氢所取代，并且未经控制的甲烷和CO排放的环境限制将逐步加强。2 创建到2050年实现净零排放的途径，正如本展望中所示，预计需要超过9万亿美元的全球氢供应链累计投资，其中包括发展中国家3.1万亿美元的投资。这些数字可能听起来令人畏惧，但在这25年期间的平均年度投资实际上少于2022年花费在石油和天然气生产上的4170亿美元。如果政府和公司能够将石油和天然气支出转向清洁氢，这似乎是一项可控的任务。德勤的展望表明，中国、欧洲和北美——主要消费区域，同时也占生产量的一半以上——分别投资2万亿美元、1.2万亿美元和1万亿美元。在发展中国家和新兴经济体中，也应筹集大量资金，包括北非约9000亿美元、南美洲4000亿美元，以及撒哈拉以南非洲和中美洲各3000亿美元。在这些地区，绿色氢经济的发展可以成为一个独特的吸引外国投资的机会。 全球贸易连接着各个节点。 在整个展望中，主要地区之间的全球贸易几乎可以代表总量的五分之一，到2050年将达到约110MtH。最常见的产品是氢。2eq 衍生品——氨、甲醇和可持续航空燃料（SAF）——这些更容易在长距离运输。氨还可以成为运输氢气的介质，意味着转化和再转化步骤。到2050年，四个地区合计占全球氢产量的大约45%和贸易的90%：北非和澳大利亚具有最高的出口潜力（4400万吨氢）。2eq 并且分别比其国内需求增加了16 MtH。2eq他们之后是北美（24 MtH）和中东2eq东亚（13亿吨年）。南美洲和撒哈拉以南非洲区域2eq亦积极参与全球贸易，贸易量中约有10%。在进口方面，日本和韩 国因资源和土地可用性限制，可以高度依赖全球贸易，在2030年至2050年期间进口其需求量的90%。欧洲、中国和印度可以生产大量氢气，但在此过渡期间可能也要依赖进口。 在2050年，主要区域之间的全球贸易可产生超过2800亿美元的年度出口收入。主要受益者包括北非（每年1100亿美元）、北美（630亿美元）、澳大利亚（390亿美元）和中东（200亿美元）。自由和多元化的贸易可以显著降低成本、提高能源安全，并在发展中国家和新兴市场促进经济发展。清洁氢的出口收入可以帮助今天的化石燃料出口国抵消石油、天然气和煤炭收入下降的影响。 未来导向的政策行动 决定性的政策支持有助于扩大清洁氢能经济规模，并确保特别是在通往气候中和的道路上，绿色氢发挥其所需的作用。截至目前，超过140个国家（共同负责全球88%的二氧化碳排放量）6)已采纳净零目标。然而，清洁氢2 全球宣布的项目到2030年将提供总共44MtH的生产能力，这仅占该需求情景的四分之一。目标政策支持2eq 为确保早期项目，例如试点和系列首期项目，能够在公平的竞争环境中展开竞争、进入市场，并触发规模经济，清洁氢能可能至关重要。 政策制定者应关注三个组成部分： 奠定以气候为导向的市场基础。政策制定者可以制定国家和区域战略，以提升发展前景的可见性和可信度。一个强大且共同认证的清洁氢能过程可以确保透明度并避免技术锁定。国际合作是缓解政治摩擦和确保公平竞争的关键一环。 构建商业案例。政策制定者可以使用针对性的工具（例如，强制令、直接补贴、碳合约差异等）。 财政激励措施、公共担保，以及为氢基产品创建目标市场或市场，以减少清洁技术与化石燃料技术之间的成本差异。像德国的H2Global项目这样的长期采购机制7可以有效降低项目风险，弥合价格与支付意愿之间的差距，并增强价格稳定性。 确保长期韧性。国家战略应旨在整个价值链上的多元化，从贸易伙伴到设备和原材料供应商，以帮助避免在扩大规模期间出现成本高昂的瓶颈并增强市场弹性。还应广泛提供公共支持，用于基础设施设计，以运输（管道和海上道路）和储存（战略储备）清洁氢能源商品。政府 应致力于开展国际合作，加强能源、气候和发展政策之间的协同作用，包括促进强有力的区域一体化。 引言。德勤对全球清洁氢能市场的展望 近200个国家在2015年12月签署了巴黎协定，旨在将全球变暖限制在大约2°C以下，同时努力将升温限制在1.5°C——这一目标要求最迟在20