2019-2020年氢能源行业深度报告(精华版)
2019-2020年氢能源行业深度报告(精华版)
2020-9-16
氢能源来源广泛,作为二次能源,氢不仅可以通过煤炭、石油、天然气等化石能源重整、生物质热裂解或微生物发酵等途径制取,还可以来自焦化、氯碱、钢铁、冶金等工业副产气,也可以利用电解水制取,特别是与可再生能源发电结合,不仅实现全生命周期绿色清洁,更拓展了可再生能源的利用方式。优点:①清洁低碳;②灵活高效;③应用广泛;④安全可控。
1.氢能源符合我国落实碳减排国际责任的战略方向
我国长期以来能源相对短缺,能源消费量高于生产量,进口依赖度较高。化石能源在能源生产与消费中所占比例过高,能源转化效率较低。相比化石能源,氢能源高效环保,可缓解我国能源紧张以及化石燃料燃烧副产品导致的环境污染问题,对于我国节能减排,走低碳环保之路至关重要。
2.重视氢能源战略地位,各国争相发展氢能源
国家政策发展现状
美国布什政府提出氢经济发展蓝图,奥巴马政府发布《全面能源战略》,特朗普政府将氢能和燃料电池作为美国优先能源战略,并开展前沿技术研究。截至2018年底,美国在营加氢站42座,计划2020年建成75座,2025年达到200座,燃料电池乘用车数量达到5899辆。全年固定式燃料电池安装超过100兆瓦,累计固体式燃料电池安装超过500兆瓦。
日本政府先后发布了《日本复兴战略》《能源战略计划》《氢能源基本战略》《氢能及燃料电池战略路线图》,规划了实现氢能社会战略的技术路线。截止2018年底,日本在营加氢站113座,计划2020年建成160座,2025年建成320座,2030年达到900座。燃料电池乘用车保有量达到2839辆,计划保有量2025年20万辆,2030年80万辆,2040年实现燃料电池车的普及。
欧盟在能源战略层面提出了《2005欧洲氢能研发与示范战略》《2020气候和能源一揽子计划》《2030气候和能源框架》《2050低碳经济战略》等文件,在能源转型层面发布了《可再生能源指令》《新电力市场设计指令和规范》等文件。欧盟燃料电池与氢联合行动计划项目(FCHJU)对欧洲氢能及燃料电池的研发和推广提供了大量的资金支持,2014-2020年间预算总额为6.65亿欧元。欧洲如今恰逢能源转型发展期,发展氢能源在建筑、工业、交通运输、电力、就业等多领域促进欧洲的发展。
3.我国氢能供给基础雄厚,未来有望在能源、交通、工业多领域应用
中国具有丰富的氢能供给经验和产业基础。经过多年的工业积累,中国已是世界上最大的制氢国,初步评估现有工业制氢产能为2500万吨/年,可为氢能及燃料电池产业化发展初期阶段提供低成本的氢源。富集的煤炭资源辅之以二氧化碳捕捉与封存技术(CCS)可提供稳定、大规模、低成本的氢源供给。同时,中国是全球第一大可再生能源发电国,每年仅风电、光伏、水电等可再生能源弃电约1000亿千瓦时,可用于电解水制氢约200万吨,未来随着可再生能源规模的不断壮大,可再生能源制氢有望成为中国氢源供给的主要来源。
中国汽车销量已经连续十年居全球第一,其中,新能源汽车销量占全球总销量的50%。未来,随着碳减排压力的增大与氢气规模化应用成本的降低,氢能有望在建筑、工业能源领域取得突破性进展。
2018年,中国氢能源及燃料电池产业战略创新联盟正式成立,成员单位涵盖氢能制取、储运、加氢基础设施建设、燃料电池研发及整车制造等产业链各环节头部企业,标志着中国氢能大规模商业化应用已经开启。
中国高度关注氢能及燃料电池产业发展。2011年以来,政府相继发布《“十三五”战略性新兴产业发展规划》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》《中国制造2025》等顶层规划,鼓励并引导氢能及燃料电池技术研发。此外,全国各地区也纷纷出台相关政策鼓励氢能及燃料电池的发展。
4.氢能产业化:交通领域应用为主,多种综合方式为辅
氢能目前最广泛应用与交通领域,储能、军事等领域具备多种应用场景。①财政持续补贴燃料电池汽车,政府政策多面支持产业发展;②政策持续扶持燃料电池汽车,氢能与燃料电池有望快速发展。
5.氢产业链:上游供给充分,中游制造实力期待突破
制氢:三种路线并举,化石能源制氢向可再生能源过渡
我国的制氢工业以引进技术为主,技术相对成熟,与发达国家的差距不大。
储氢:高压氢罐接近全球领先水平,固、液储氢仍处示范应用阶段。
氢的储存要求安全、高效、低成本、便捷,主要技术指标有容量、加注便捷性、耐久性等。当前,氢的储存主要由气态储氢、液态储氢和固体储氢三种形式。高压气态储氢是最广泛的应用形式,低温液态储氢主要在航天等领域得到应用,有机液态储氢和固态储氢尚处于示范阶段。
运氢:短期长管拖车为主,规模化后长期管网发展是趋势。
氢的输运按其形态分为气态运输、液态运输和固体运输,其中气态和液态是目前的主流运输方式。
加氢:各地发布建设规划,加强基础设施配套。
发电:质子交换膜电池为主流,技术进步与成本下降任重而道远。