2023中国氢能产业研究报告

氢能具备多重性能优势，在应对气候变化和碳减排中将发挥重要作用 n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，具有燃烧热值高、清洁无污染、利用形式多样等特点，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想能源，氢能正逐渐成为全球能源转型发展的重要载体之一。一方面，氢能可以与太阳能、风能等可再生能源高效耦合，实现清洁能源跨空间、跨周期储存；一方面，可以促进交通、冶金、化工等传统行业实现深度脱碳。 生态友好 高效性 储运方式多样 应用场景广泛 •氢能是一种高效的能源类型，氢的能量密度高，单位质量热值约是煤炭的4倍、汽油的3.1倍、天然气的2.6倍；氢燃料电池能够以高达65%的效率发电，燃料电池将化学能转换为电能，而没有热能和机械能的中间转换。 •光伏风电等可再生能源近年来获得快速发展。氢储能可以利用可再生能源发电制氢，再以气态、液态存储于高压罐中，或以固态存储于储氢材料中，可以成为解决电网调峰和“弃风”“弃光”等问题的重要手段。 •与传统化石燃料不同，氢再转化为电和热时只产生水，并且不排放温室气体或细粉尘，与全球降低碳排放的目标契合。氢能在地球上主要以化合态形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质。 •氢能既可以用作燃料电池发电，应用于汽车、火车、轮船和航空等领域，也可以单独作为燃料气体或化工原料进入生产，同时还可以在天然气管道中掺氢燃烧，应用于建筑供暖等。 n氢能是构建现代能源体系的重要方向。在优化能源结构方面，氢作为二次能源，可以从化石能源中获取、电解水获取等；在提高能源安全方面，氢能的应用可以减少石油天然气的消费量，降低能源对外依存度，同时提升大气质量；在促进能源革命方面，氢能是能源互联媒介，可再生能源电解制氢、氢储能、耦合电网和气网，实现能源网络的协同；在应对气候变化方面，氢气有望成为可再生能源规模化高效利用的有效载体，助力各行业实现深度脱碳。 CONTENTS Part 01氢能产业发展背景 Part 02氢能产业发展概况 Part 03氢能产业链分析 Part 04氢能投融资分析 Part 05发展趋势及建议 三次能源革命：正在迈向以可再生能源与氢能为代表的新能源时代 n纵观三次能源，人类对能源的利用史既是一部技术革命史，也是一步工业体系变革史。回顾前两次能源革命，都是先发明了动力装置与交通工具，带动能源资源的开发利用，从而引发工业革命。当前，能源发展逐步由化石能源主导的高碳能源系统向清洁能源主导的低碳甚至零碳能源系统方向转变，将逐步由增量清洁替代转向存量清洁替代。 n中国在第三次能源革命浪潮中面临着巨大机遇。目前中国在能源装备制造、电动汽车、储能、能源输送等方面均处于国际领先水平，代表新能源势力的中国与掌握传统能源命脉的美国之间的竞合关系也将长期存在。 践行“双碳”目标，氢能促进传统行业深度脱碳，实现绿色发展 n2020年9月，习近平主席在第七十届联合国大会发表讲话：力争于2030年前达到峰值，争取2060年前实现碳中和目标。“双碳”目标加速中国能源结构转型，整体布局氢能，既是能源绿色低碳转型的重要抓手，也为碳达峰、碳中和目标实现了有力支撑。在能源供给端，氢能将成为未来清洁能源体系中重要的二次能源；在能源消费端，氢能是用能终端实现绿色低碳转型发展的重要载体。 •根据魏一鸣教授团队构建的模型预测，“双碳”目标下的全行业能源结构需加快转型，非化石能源在一次能源结构中的比重应显著提高，2025年达到21%，2030年超过25%，到2060年超过80%。 新能源装机增势强劲，氢能助力新能源消纳，绿氢发展迎来机遇期 n发电装机绿色转型持续推进，新增可再生能源装机历史性超越煤电装机。根据中电联统计数据，截至2022年底，全国全口径发电装机容量256733万千瓦（火电133320万千瓦，增速2.8%；水电41406万千瓦，增速5.9%；太阳能发电39268万千瓦，增速28.1%；风电36564万千瓦，增速11.2%；核电5553万千瓦，增速4.3%）；2022年全国新增发电装机容量20298万千瓦（火电4568万千瓦，下降7.5%；水电2371万千瓦，增长1.0%；太阳能发电8821万千瓦，增长61.7%；风电3861万千瓦，下降19.0%；核电228万千瓦，下降32.9%）。2023年上半年，太阳能发电装机容量7842万千瓦，占新增发电装机总容量的比重达到55.6%。 n风电、光伏等新能源装机量快速增长，其发电的波动性、间歇性，会对电网的稳定性造成影响，新能源发电的安全性和稳定性，需要储能来调节。 n氢储能属于大规模、长时储能，具有调节周期长、储能容量大等优势，在可再生能源发电消纳、电网调峰等场景可发挥重要作用。相对于锂电池用于短时储能，氢在长周期、跨季度的能量存储方面，有着明显优势。 n在风光资源丰富的地区，推进可再生能源制氢，可以解决部分可再生能源就地消纳问题，同时降低新能源电站的运营成本，减少弃风、弃光、难消纳等问题。新能源大量装机，造价成本降低，对于发展电解水制氢提供了条件。 全球主要国家布局氢能，氢能成为各国能源技术革命和应对气候变化的重要抓手 n全球多个国家制定了氢能发展战略，以日本、美国和欧洲为代表的发达国家和地区十分重视氢能产业技术创新与发展。近年来，在欧盟、日本、韩国、中国等主要经济体的积极推动下，氢能逐渐成为国际议程的新焦点，并获得快速发展。打造低碳清洁氢气供应系统逐步成为全球共识。 脱碳成为全球氢能发展主要驱动力 n从全球各国发展氢能的驱动力来看，主要包括降低碳排放、保障能源安全和实现经济增长三个方面。脱碳成为当前全球氢能发展的第一驱动力，另外氢能在助推经济增长方面将发挥重要作用，对于部分国家而言，发展氢能有利于保障国家能源安全。 欧盟碳关税落地，灰氢、蓝氢也将收取关税，绿氢成为最佳选择 n2023年4月18日，欧洲议会修正碳边境调整机制（CBAM）相关规则，4月25日走完立法程序。2023年10月1日开始试运行，2026年1月1日开始全面实施。欧盟将成为全球首个以碳关税形式应对全球气候变化的地区。 n根据CBAM协议，对钢铁、铝、水泥、化肥、电力、氢气的直接排放征税，对水泥、化肥、电力的间接排放征税，灰氢和蓝氢也将收取关税，绿氢成为该框架下的最佳选择。 过渡期 全面实施 2023-2025年底 2026年1月1日 •2026年1月1日起则需要支付碳关税。过渡期之后，欧盟碳关税将全面实施，相关的免费配额将逐步淘汰，适用范围也将进一步扩大•免费配额2026年开始减少，2034年完全取消。 •欧盟决定从2023年10月1日起将实施欧盟碳边境调节机制（CBAM）以应对气候变化。•2023年10月，需报告产品碳排放信息但无需缴费•2023年开始获得100%免费配额 国家积极推动燃料电池汽车示范城市群建设，最高奖励18.7亿元 n2020年9月五部委（财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局）联合发布了《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，启动燃料电池汽车示范城市群应用推广。2021年8月，京津冀、上海、广东三大城市群示范区首批入选；2021年12月，河北、河南城市群第二批入选，至此，燃料电池汽车示范城市群应用推广形成“3+2”新格局。 2020年9月《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》 以奖代补 示范目标 积分评价，资金奖励 •2009年以来，中央财政一直采取对消费者给予购置补贴的方式，支持燃料电池汽车发展。•采取“以奖代补”方式，对示范城市群按照完成情况拨付奖励资金。采取“后补助”方式，牵头城市组织确定中央财政奖励资金在示范城市间的分配方案。示范期暂定4年。 •车辆推广规模应超过1000辆；•平均单车累计用氢里程超过3万公里，•建成并投入运营加氢站超过15座；•取得研发产业化突破的关键零部件装备配套超过500台套；•车用氢能终端售价不超过35元/公斤。 •“燃料电池汽车推广应用（关键零部件研发产业化）”积分上限为15000积分，“氢能供应”积分上限为2000积分，超额完成部分予以额外奖励10%，最高可获得积分奖励为18700分。•1积分约奖励10万元，约为17亿元，加上10%的超额完成额外奖励，约为18.7亿元。 2021年12月《关于启动新一批燃料电池汽车示范应用工作的通知》 《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》提出阶段性发展目标 n2022年3月23日，国家发展改革委、国家能源局联合发布了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确了氢能是用能端实现绿色转型重要载体的战略定位，“稳慎应用、示范先行”基本原则，因地制宜拓展氢能应用场景，稳慎推动氢能在交通、储能、发电、工业等领域的多元应用。 2025年 2035年 2030年 •形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境，初步建立较为完整的供应链和产业体系。燃料电池车辆保有量约5万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。 •形成氢能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。 •形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，可再生能源制氢广泛应用，有力支撑碳达峰目标实现。 发展目标 统筹推进氢能基础设施建设 稳步推进氢能多元化示范应用 统筹规划加氢网络 合理布局制氢基础设施 有序推进交通领域示范应用 逐步探索工业领域替代应用 稳步构建储运体系 合理布局发电领域多元应用 积极开展储能领域示范应用 •提高高压气态储运效率，降低储运成本。•推动低温液氢储运产业化应用，探索固态、深冷高压、有及液体等储运方式应用。•开展掺氢天然气管道、纯氢管道示范。 •发挥氢能调节周期长、储能容量大的优势，探索培育“风光发电+氢储能”应用模式。•探索氢能款能源网络协同优化能力，促进电、热、燃料等异质能源互联互通。 •氢作为还原剂的氢冶金技术研发应用。•氢能在工业生产中作为高品质热源的应用。•氢能替代化石能源应用，引导合成氨、合成甲醇、炼化、煤制油等行业低碳发展。 •安全为先，节约集约利用土地资源，支持依法依规利用现有加油加气站的场地设施改扩建加氢站。•探索站内制氢、储氢和加氢一体化的加氢站新模式。 •因地制宜布局氢燃料电池分布式热电联供设施；推动燃料电池在备用电源领域的市场应用。•燃料电池为基础的发电调峰、燃料电池分布式发电示范应用。 •因地制宜选择制氢技术路线（工业副产制氢、可再生能源制氢）。•推进固体氧化物电解池制氢、光解水制氢、海水制氢、核能高温制氢等技术研发。 •推进氢燃料电池中重型车辆应用，拓展氢燃料电池等新能源客、货汽车市场应用空间，燃料电池车与锂电动汽车互补发展。•探索燃料电池在船舶、航空器等领域的应用。 《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》引导产业规范化发展 n2023年8月8日，国家标准委与国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家能源局六部门近日联合印发《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》，涵盖基础与安全、氢制备、氢储存和运输、氢加注、氢能应用五大类别，按照技术、设备、系统、安全、检测等进一步分解，形成了20个二级子体系、69个三级子体系。指南明确了近三年国内国际氢能标准化工作重点任务，旨在贯彻落实国家关于发展氢能产业的决策部署，充分发挥标准对氢能产业发展的规范和引领作用。 发展目标 Ø到2025年，支撑氢能制、储、输、用全链条发展的标准体系基本建立，制修订30项以上氢能国家标准和行业标准。Ø鼓励产学研用各方参与标准制定，支持有条件的社会团体制订发布团体标准，增加标准有效供给。Ø深度参与国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）国际标准化工作，积极提出氢能领域国际标准提案，逐步提高我国氢能标准化影响力。 重点任务