氢能及燃料电池行业：氢能产业发展研究报告

请仔细阅读本报告末页声明 能源转型产业报告 2023年12月21日 氢能及燃料电池 氢能产业发展研究报告 氢能作为一种清洁的二次能源，在全球能源低碳转型的大背景下，必将成为我国能源结构的重要组成部分和新型电力系统的有力补充。然而，受制于氢的理化性质，氢能在制取、输运、分销等环节，仍有诸多瓶颈，高昂的终端使用成本限制了氢能的规模化应用。然而，氢能不仅可以作为交通领域的绿色燃料，在钢铁冶金、石油化工等领域均有广泛应用前景。我国作为氢产销的全球第一大国，化石燃料制氢的绿氢替代具有广阔的市场空间。通过管道供应工业绿氢需求，有望打破氢能规模化发展瓶颈。 本报告通过分析工业、交通、能源等领域的氢能潜在应用场景，搭建了我国未来绿氢需求预测的分析框架，基于过往行业数据，预测了我国绿氢潜在需求规模。基于报告研究分行业预测，随着绿氢在化工工艺中逐步替代化石燃料制氢，其需求将随着绿氢渗透率的提高而快速增长，研究预计，绿色氮肥和绿色甲醇行业绿氢需求在2030年分别可达到17万和13万吨。在冶金和石油炼化行业，2030年将分别产生22万和16万吨绿氢需求。在交通和能源领域，绿氢需求到2030年分别可达75万和140万吨。基于以上需求预测，我国绿氢终端需求总量，在2030年有望达到约285万吨，能够支撑氢能长输管道及电解制氢设备产业长期发展。 随着我国可再生能源和新型电力系统的不断发展，对电解制氢设备波动适应性的要求也将越来越高。PEM制氢设备具有更好的调节性能，但其较高初始投资阻碍了其大规模推广，需要通过自主化打破国外技术壁垒，降本增量，以推动大规模应用。 风险提示：氢能产业政策不及预期，制氢及储运技术发展不及预期，制氢成本下降不及预期，商业模式形成不及预期，绿氢未来实际需求与本预测不一致。 作者 分析师 于 夕朦 执业证书编号：S1070520030003 邮箱：y uximeng@cgws.com 联系人 雷 灵龙 执业证书编号：S1070122120005 邮箱：leilinglong@cgws.com 相关研究 1、《熔盐储能发展及其安全问题浅析—行业/公司名称（选填）》2023-12-04 2、《我国电力金融市场研究建议报告—能源转型产业报告》2023-11-22 3、《老旧风场“以大代小”技改市场分析与政策建议》2023-11-21 能源转型产业报告 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 1. 氢能产业是能源革命下的必然选择 ................................................................................................................. 4 1.1 发展氢能是践行双碳战略的重要手段....................................................................................................... 5 1.2 氢能是保障能源安全的重要手段.............................................................................................................. 6 1.3 发展氢能已成为发达经济体的共识 .......................................................................................................... 7 2.长链条多环节制约氢能产业发展 ........................................................................................................................ 8 2.1绿电电解水是当前绿氢获取的必由之路 .................................................................................................... 9 专题1国内碱性电解制氢项目规模化趋势明显 ............................................................................................. 10 专题2国内部分兆瓦级PEM电解制氢项目 ................................................................................................... 11 2.2储运效率仍是瓶颈.................................................................................................................................. 11 专题3我国管道输氢现状............................................................................................................................. 12 2.3氢能应用前景广泛，工业应用是重要方向............................................................................................... 13 2.4经济性仍是规模化应用的最终裁判员...................................................................................................... 13 3.我国氢能潜在需求预测 .................................................................................................................................... 15 3.1工业应用................................................................................................................................................ 15 3.1.1合成氨 ................................................................................................................................................ 16 3.1.2合成甲醇............................................................................................................................................. 18 3.1.3绿氢冶金............................................................................................................................................. 21 3.1.4石油炼化............................................................................................................................................. 23 3.2交通运输................................................................................................................................................ 25 专题4船舶对绿色燃料的需求...................................................................................................................... 26 3.3能源替代................................................................................................................................................ 27 专题5氢能与新型电力系统 ......................................................................................................................... 28 3.4总需求预测 ............................................................................................................................................ 29 3.5承载能力................................................................................................................................................ 29 4.机遇与挑战 ...................................................................................................................................................... 30 风险提示 ............................................................................................................................................................ 31 图表目录 图表1： 2018年中国能流图 ................................................................................................................................ 4 图表2： 煤化工产业链图谱 .............................................................................................