氫能源行業(yè)專題研究報告

1、氫能源行業(yè)專題研究報告中信證券核心觀點：在“碳中和”政策的推動下，氫能或逐步走上能源舞臺，在傳統(tǒng)高耗能工業(yè)技術(shù) 革新、交通、儲能、建筑領(lǐng)域都將有豐富的應(yīng)用，預(yù)計未來 30 年，氫能的整體需 求將增長 8 倍。在這一新興賽道中， 形成先發(fā)優(yōu)勢及具備關(guān)鍵技術(shù)的公司有望創(chuàng) 造長期價值。場景豐富，“碳中和”或加速氫能應(yīng)用推廣。氫能是一種清潔脫碳、應(yīng)用場景豐富 的二次能源，也是可再生能源儲存和轉(zhuǎn)化的理想載體和媒介。在遠期“碳中和”實 現(xiàn)的過程中，氫能的地位將越發(fā)重要，在傳統(tǒng)工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域脫碳中有望 扮演重要作用。在獲取成本不斷降低的條件下，氫能源有望逐步走上能源舞臺，預(yù) 計 2050 年氫能在能

2、源結(jié)構(gòu)中的占比有望超過 10%。氫能需求增量接力，2050 年需求或擴張 8 倍。目前國內(nèi)氫氣需求約為 2000 萬噸左 右，消耗以化工行業(yè)為主。未來 10 年，預(yù)計燃料電池商用車、船舶等交通領(lǐng)域用 氫將貢獻需求增量的 40%，2030年之后向“碳中和”邁進的過程中，鋼鐵等高耗 能工業(yè)及交通領(lǐng)域的用氫需求將進一步加速，預(yù)計到 2050 年氫能需求量或超過 1.8 億噸 ， 需 求 擴 張 有 望 接 近 8 倍 。“綠氫”是終極方向，產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入期化石能源制氫不可或缺。氫能供給端目前主要以 化石能源副產(chǎn)氫氣為主，其主要優(yōu)勢是成本低，較清潔能源電解水制氫低約 50%。低成本的化石能源制氫成為氫能應(yīng)用

3、推廣導(dǎo)入期不可或缺的條件。待商業(yè)模式穩(wěn)定 以及新能源發(fā)電成本逐步下降之后，預(yù)計 2030 年前后，新能源電解水制氫成本或 “平價” 于化石能源制氫，“綠氫”的普及有望大規(guī)模推開，其關(guān)鍵推手在于燃料 電池和電解槽設(shè)備的效率提升。一、從 0 到 1：氫能逐步走上能源舞臺氫能是一種清潔脫碳、應(yīng)用場景豐富的二次能源，也是可再生能源儲存和轉(zhuǎn)化的理想 載體和媒介，未來在傳統(tǒng)工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域脫碳中有望扮演重要作用。在“碳達峰” 和“碳中和”的背景下，氫能或在能源舞臺上占據(jù)一席之地?！疤歼_峰”及“碳中和”目標(biāo)，為氫能應(yīng)用提供了廣闊空間人類工業(yè)化進程對能源的大規(guī)模利用，首先是從煤炭開始的，之后隨著勘探、開

4、采技 術(shù)的進步和能源革命，原油、天然氣等能量密度更高、污染物排放更少的化石能源又逐步 開始替代煤炭。但這些能源燃燒轉(zhuǎn)化的過程中始終會出現(xiàn) CO2 的排放。而氫能在利用過程中，幾乎是零碳排放，除此之外，氫能也有多方面的優(yōu)勢。燃燒性能好：氫氣與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，且燃燒速度快。儲量豐富：氫是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，不過主 要以化合態(tài)的形式出現(xiàn)，分離提純需要一定的成本。熱值高：除核燃料外，氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高 的；汽油的 3 倍，乙醇的近 4 倍，煤炭的 56 倍。多種形態(tài)：可以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)的金屬氫化物出現(xiàn)，能適應(yīng)多種貯運及應(yīng)用環(huán)

5、境的不同要求。氫能源的上述優(yōu)點使它成為能源轉(zhuǎn)型中的理想替代能源之一，既能替代一部分傳統(tǒng)化 石能源作為燃料直接使用，又可通過燃料電池作為“能源的搬運工”在能源轉(zhuǎn)換和儲能中 發(fā)揮靈活的作用，還可在工業(yè)過程中替代傳統(tǒng)工藝中的高碳能源。在遠期“碳中和”實現(xiàn) 的過程中，預(yù)計氫能的地位和作用將越發(fā)重要， 在氫能源獲取成本不斷降低的條件下，氫 能的角色也越發(fā)重要。政策加持，產(chǎn)業(yè)鏈已基本完善過去幾年，經(jīng)過技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)化初期的探索以及海外技術(shù)的逐步擴散，氫能在國內(nèi) 的發(fā)展也完成了“從 0 到 1”的突破，產(chǎn)業(yè)鏈具備了雛形，政策力度也在加大。從分行業(yè)的技術(shù)規(guī)劃、到寫入全國政府工作報告、再到能源法的征求意見稿中將

6、氫能正式列入能源 范疇， 顯示出政策對氫能發(fā)展的成熟度和長期發(fā)展方向的肯定，特別是 2020 年對氫燃料 電池汽車示范應(yīng)用等鼓勵政策的落地，對氫能產(chǎn)業(yè)的支持更為細化和明確，也有助于政策 支持效果更快的顯現(xiàn)。對于地方政府政策而言，賽迪科創(chuàng)的2020 年氫應(yīng)用發(fā)展白皮書顯示， 中國已有 20 余個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）、市、縣出臺氫能產(chǎn)業(yè)專項政策約 42 個，省級、市級、縣 級政策占比分別為 28.6%、54.7%、16.7%。地方政策出臺較多的區(qū)域主要集中在廣東、 浙江、江蘇、山東等區(qū)域，核心聚焦在氫燃料汽車（主要為城市公交大巴車和物流車） 的 推廣、氫燃料電池核心技術(shù)研發(fā)、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施以及氫

7、能示范城區(qū)的建設(shè)等等。預(yù)計 在中央政府和地方政府的政策加持下，在技術(shù)基礎(chǔ)條件較好、經(jīng)濟實力較強的區(qū)域，氫能 發(fā)展有望逐步提速。目前在產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，國內(nèi)都有企業(yè)進行了布局，雖然在燃料電池個別關(guān)鍵材料上 還未完全實現(xiàn)國產(chǎn)化，但隨著研發(fā)投入的不斷加大和政策的支持，預(yù)計遠期國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè) 鏈將能夠?qū)崿F(xiàn)自主可控，產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模也有望不斷擴大。二、氫能需求：交通領(lǐng)域需求漸增，“碳中和”或催生工 業(yè)領(lǐng)域新需求氫氣需求現(xiàn)狀：化工需求為主導(dǎo)從全球范圍看，目前化工依然是氫氣最大的需求行業(yè)。按照 IEA 的統(tǒng)計，1980 年代 全球氫氣需求量突破了 2000 萬噸，基本呈現(xiàn)持續(xù)增長的狀態(tài)，到 2018 年推算已經(jīng)達到

8、 7400 萬噸的水平。結(jié)構(gòu)而言，化工行業(yè)的需求能占到 95%左右，其中主要包括煉化和合 成氨， 在 2000 年以前，合成氨的需求量大于煉化，而進入 21 世紀(jì)，煉化的需求量開始 超過合成氨。這與化工行業(yè)的發(fā)展趨勢基本吻合，早年化工產(chǎn)品以基本原料為主，合成氨 主要對應(yīng)氮肥類等尿素產(chǎn)品。隨著市場對煉化產(chǎn)品精細化和品質(zhì)要求的提升，煉化過程加 氫的需求增多，導(dǎo)致近幾十年煉化對氫氣的需求也在增加，逐步超過合成氨的用氫需求。對于國內(nèi)而言，根據(jù)國家統(tǒng)計局歷史數(shù)據(jù)，目前合成氨產(chǎn)量每年 大約 50005500 萬 噸，按照 1 噸合成氨耗 0.16 噸氫氣計算，合成氨板塊對于氫氣一年的需求量約為 1000

9、萬噸左右。按照經(jīng)驗統(tǒng)計， 原油加工對應(yīng)加氫的比例約為 1.5%。根據(jù)中國石油經(jīng)濟研究 院的數(shù)據(jù)，目前每年全國大約 6 億噸的原油加工量規(guī)模，對應(yīng)的氫氣需求量約為 900 萬噸。其它工業(yè)板塊預(yù)計消耗氫氣約為 200 萬噸左右。目前我國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)處于起步階段，產(chǎn)業(yè)鏈近兩年正加速布局，應(yīng)用領(lǐng)域主 要集中在商業(yè)車領(lǐng)域。近五年我國燃料電池汽車產(chǎn)銷量整體保持增長狀態(tài)，除了 2020 年 因受到新冠疫情的影響而有所下降之外， 其他年份產(chǎn)銷量均保持快速增長態(tài)勢。截至 2020 年底，我國氫燃料電池汽車保有量為 7350 輛左右，預(yù)計這些車輛每年消耗氫氣量僅在6 7 萬噸的量級，占比不足 0.5%。因此

10、，從中短期看，國內(nèi)氫能需求還是以化工行業(yè)為主，預(yù)計合成氨對氫氣的需求基 本已穩(wěn)定，在 1000 萬噸左右；煉化對氫氣的需求還有明顯的增長空間。而氫能源車由于 處在起步階段，基數(shù)較小，短期內(nèi)需求量級還難以達到百萬噸的級別。需求中期展望：20202030 年交通領(lǐng)域需求將快速增加中期來看，氫能需求的主要增量仍將主要來自于交通領(lǐng)域，燃料電池技術(shù)的發(fā)展進步 將使得氫能可以廣泛應(yīng)用于道路運輸、海事行業(yè)、鐵路航空等各種交通領(lǐng)域。目前國內(nèi)氫燃料車仍以示范項目為主。根據(jù) GGII 的數(shù)據(jù)，2020 年我國燃料電池客車、 貨車、物流車保有量分別為 2500、4070、780 輛，處于普及的萌芽階段，從結(jié)構(gòu)上而言

11、， 貨車仍占多數(shù)，客車比例則低于 50%。展望“十四五”期間，國內(nèi)氫能源車有望進入量產(chǎn)階段，結(jié)合各地方政府的氫能源規(guī) 劃，我們預(yù)計 2025 年全國燃料電池車產(chǎn)量有望達到 10 萬輛左右，并有乘用車進入市場。按照規(guī)劃，2025 年氫燃料電池汽車總保有量接近 10 萬輛，其中乘用車、客車、貨車、物 流車保有量預(yù)計將分別達到 200、32000、63000、5000 輛左右。2025 年之后有望開啟商業(yè)化應(yīng)用階段，燃料電池車在 2030 年有望達到 30 萬輛的規(guī)模。根據(jù)上述燃料電池車的數(shù)量預(yù)測，我們按照如下假設(shè)推算氫氣耗 用量：客車每年行駛 10 萬 km，每百公里耗氫 6kg；物流車每年行駛

12、12 萬 km，每百公里耗氫 3kg；乘用車每 年行駛 2 萬 km，每百公里耗氫 1.5kg；貨車每年行駛 15 萬 km，每百公里耗氫 8kg。根 據(jù)以上數(shù)據(jù)測算，2020 年國內(nèi)燃料電池車氫氣需求為 6.7 萬噸左右，預(yù)測 2025 年可達到 93 萬噸左右，2030 年或超過 250 萬噸。氫能船舶領(lǐng)域目前還沒有成熟的商用船只，試驗性的船只主要有中國船舶集團在 2019 年自主研發(fā)的 2000 噸級氫燃料電池自卸貨船，以及今年大連海事大學(xué)新能源船舶動 力技術(shù)研究院牽頭建造的燃料電池游艇“蠡湖”號。但隨著“碳中和”的推進，航運領(lǐng)域 脫碳進程也需要清潔的替代能源，氫能船舶也成為減排的理想選

13、擇。根據(jù)各地規(guī)劃測算，2025 年之前，各地在氫能船舶領(lǐng)域處于醞釀探索階段，預(yù)計 2025 年我國氫燃料電池船舶保有量在 2530 艘左右，到 2030 年可達到 50 艘。按照每艘船舶 每年耗能約 3888噸燃料油，相當(dāng)于 1146.62 噸氫氣來測算，預(yù)計我國航運領(lǐng)域氫能需求 2025 年約在每年 3 萬噸左右，2030 年或在 5.56 萬噸左右。從國內(nèi)總體氫氣需求看，我們認為合成氨的需求已趨于穩(wěn)定，煉化對氫氣的需求每年 仍可保持 35%的增長，其余化工和工業(yè)品對氫氣需求依然保持小幅增長，預(yù)計 2025 年 國內(nèi)氫氣需求約為2500 萬噸以上，2030 年可超過 3100 萬噸，屆時需求

14、增量中燃料電池 車領(lǐng)域的貢獻接近 40%。需求遠景展望：“碳中和”下工業(yè)領(lǐng)域或成為新的需求來源長遠來看，氫能在交通領(lǐng)域的用量將逐步增加，而“碳中和”背景下，氫能在工業(yè)、 建筑等領(lǐng)域的推廣也成為大勢所趨。燃料電池可應(yīng)用于儲能、發(fā)電領(lǐng)域，同時氫能也可以 為家庭住宅、商業(yè)建筑供熱供電。交通領(lǐng)域，考慮到氫燃料電池在動力性能和續(xù)航能力方面的優(yōu)勢，在長途貨運領(lǐng)域內(nèi) 具有較大的發(fā)展空間，因此未來氫燃料電池汽車的發(fā)展重點領(lǐng)域是氫燃料電池貨車，其市 場滲透率料將從目前的 0.2%上升到 2050 年的 50%，成為交通領(lǐng)域內(nèi)主要氫耗來源。到 2050 年，燃料電池客車、物流車、貨車、乘用車在其各自市場內(nèi)滲透率料

15、將分別達到 40%、 10%、50%和 10%，相應(yīng)的氫耗水平也有下降，客車、物流車、貨車、乘用車的氫耗水平 預(yù)計將分別為4kg/100km、2kg/100km、6kg/100km、1kg/100km。在此滲透率假設(shè)下，考慮到氫燃料電池技術(shù)的成熟以及成本的下 降，貨車和乘用車的 市場規(guī)模會快速上升，預(yù)計到 2050 年氫燃料電池貨車和乘用車保有量分別達到1000 萬 輛和 250 萬輛，成為交通領(lǐng)域內(nèi)氫能需求的主要來源。根據(jù)前文各車型氫耗假設(shè)，預(yù)計2050 年氫燃料電池汽車氫能需求量或超過 1 億噸。非道路運輸領(lǐng)域， 預(yù)計遠期將主要集中在氫燃料電池重型工程機械、船舶等領(lǐng)域。預(yù) 計2050 年氫

16、燃料電池船舶將達到 2000 艘左右，在氫耗水平下降 3%-5%的假設(shè)下，預(yù)計 每年氫能需求在 220 萬噸左右，重型工程機械的耗氫量也在 150200 萬噸的區(qū)間。工業(yè)領(lǐng)域里，化工領(lǐng)域?qū)錃獾南倪h期會維持在高位，耗氫增量則主要源自鋼鐵行 業(yè)，焦炭在高爐中的核心作用主要是加熱和作為還原劑，而氫氣理論上是可以替代焦炭實 現(xiàn)上述功能。但目前在全球范圍內(nèi)，實際運行的項目屈指可數(shù)，瑞典起步較早，瑞典鋼鐵若假設(shè)鋼鐵需求量維持在目前的高位平臺區(qū)，即每年 910 億噸左右的水平，未來電 爐煉鋼占到鋼鐵產(chǎn)量的比重為 40%，氫能、焦炭煉鋼分別占到粗鋼產(chǎn)量的 30%，那么預(yù) 計 2050 年氫能還原鐵技術(shù)路線

17、對應(yīng)的粗鋼產(chǎn)量約為 3 億噸左右，對應(yīng)生鐵產(chǎn)量約為 2.55 億噸，以 1 噸生鐵消耗1000 方氫氣計算，預(yù)計對應(yīng)的氫氣需求量約為2300 萬噸左右。儲能領(lǐng)域，對可再生和可持續(xù)能源系統(tǒng)而言，氫氣是一種極好的能量存儲介質(zhì)。氫氣 作為能源載體的優(yōu)勢在于：1）相互轉(zhuǎn)換性：氫和電能之間通過電解水與燃料電池技術(shù)可 實現(xiàn)高效率的相互轉(zhuǎn)換； 2）壓縮氫氣能量密度高；3）具有成比例放大到電網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用的 潛力。各類儲能方式比較而言，氫儲能的投資額、設(shè)備折舊成本相對較低，建設(shè)周期較短， 相比其他儲能方式來說更適用于電網(wǎng)儲能，但缺點是能源轉(zhuǎn)化效率低。對氫氣儲能的應(yīng)用，當(dāng)電力生產(chǎn)過剩時利用電力制造氫氣并儲存起來，在

18、電網(wǎng)電力不 足時再通過燃料電池等方式將儲存的氫氣釋放出來用以供能。在用電負荷量較大的地區(qū)， 氫儲能在電網(wǎng)中主要起到“填谷”作用，谷電時段，電網(wǎng)將電能輸送到氫能需求端，通過 電解水制氫儲能，供燃料電池交通、電子等行業(yè)使用；峰電時段，考慮到使用氫燃料電池 發(fā)電成本太高，可利用天然氣摻氫通過富氫燃機發(fā)電的方式向電網(wǎng)送電。按照 20MW 規(guī)模的氫儲能調(diào)峰站，每天運行 8h 計算，制氫年均耗電 5840 萬 kWh， 電費 0.175 億元，加上其他成本，共計 0.292 億元； 5kWh 電制取1Nm3 氫氣和 0.5Nm3 氧氣，年制氫約 1050 噸，氫氣出廠價為 2.8 萬元/噸，氧氣為 100

19、0 元/噸，年收入約為 0.378 億元，項目基本可維持盈虧平衡。根據(jù)以上對氫儲能領(lǐng)域的分析，儲能對于氫氣的需求，更多是能 源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的自循環(huán)， 電解水制氫-儲能-再到電網(wǎng)的“電-氫-電”循環(huán)模式，并不會對體外的氫能供需產(chǎn)生明顯 的影響，同時工業(yè)副產(chǎn)氫氣的企業(yè)也可以分布式的方式加入電力調(diào)峰。根據(jù)以上各部分測算， 預(yù)計 2050 年氫能需求總量或超過 1.8 億噸，其中工業(yè)領(lǐng)域需 求或超過 5300 萬噸，交通領(lǐng)域需求或超過 1.2 億噸。三、氫能供給：“綠氫”是終極目標(biāo)，導(dǎo)入期低成本的化 石能源制氫必不可缺氫氣供給現(xiàn)狀：供給路徑多樣化，但仍以化石能源制氫為主目前，氫氣的供給主要有三種途徑，分別

20、為化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)提純制氫和電解 水制氫。按照 IEA 統(tǒng)計，全球每年專用氫氣產(chǎn)量約 7000 萬噸。截至 2019 年中國每年產(chǎn)氫約 2200 萬噸，占世界氫產(chǎn)量的三分之一，成為世界第一產(chǎn)氫大國從 IEA 的全球范圍統(tǒng)計， 天然氣目前是制氫的主要來源，全球每年約 7000 萬噸氫氣 產(chǎn)量，天然氣制氫比例 75%左右，消耗的天然氣原料氣大約占全球天然氣使用量的 6%。煤炭制氫可以占到 15%，區(qū)域而言主要是中國煤制氫占比較高，這跟國內(nèi)能源資源稟賦有 關(guān)，而從石油或者電解水等其他路線制氫占比不高，預(yù)計接近 10%?；茉粗茪渫緩街饕譃槊褐茪?、天然氣重整制氫和石油制氫三大類。煤制氫：主要

21、是在高溫下將煤炭和水蒸氣轉(zhuǎn)化為 CO 和 H2 的混合氣，經(jīng)過煤氣 凈化、CO 轉(zhuǎn)化以及氫氣提純等環(huán)節(jié)生產(chǎn)氫氣。天然氣制氫：主要先將天然氣進行預(yù)處理，然后通過轉(zhuǎn)化爐將其和水蒸氣混合反 應(yīng)轉(zhuǎn)化為 CO 和 H2，之后再通過變換塔將其中的CO 轉(zhuǎn)化成 CO2 和 H2,，之后 再對 H2 進行提純。石油制氫：石油制氫一般先將石油進行裂解，用裂解后的產(chǎn)品進行制氫。如石油 裂解后得到的重油可與水蒸氣及氧氣反應(yīng)得到 CO、CO2 和 H2 的混合物，之后 再對 H2 進行提純。煤制氫的產(chǎn)能適應(yīng)性較強，可以根據(jù)需求自由調(diào)節(jié)氫氣提純規(guī)模。但由于通過化石能 源制氫會釋放大量 CO2 和其他有害氣體，所以需要對

22、此方法通過技術(shù)改進如 CCUS 技術(shù) 減少 CO2 排放，或通過其他環(huán)保的方法制氫。但目前而言，結(jié)合 CCUS 技術(shù)的煤制氫技 術(shù)由于成本過高而不具有經(jīng)濟性。工業(yè)副產(chǎn)氫主要是指在焦?fàn)t煤氣、氯堿化工、輕烴利用（丙烷脫氧和乙烷裂解）以及 合成氨合成甲醇等工業(yè)的副產(chǎn)品中提取氫氣產(chǎn)品?；茉捶椒ㄖ茪鋾尫糯罅康臏厥覛怏w，而工業(yè)副產(chǎn)氫污染相對小。煤制氫在大規(guī) 模制氫條件下，煤價 2001000 元/噸對應(yīng)的制氫綜合成本分別為 0.611.09 元/Nm3；與 此相比，工業(yè)副產(chǎn)氫制氫成本較高，但比結(jié)合 CCUS 技術(shù)的煤制氫技術(shù)成本更低，更加 綠色環(huán)保，并且可以進行分布式供應(yīng)。若將現(xiàn)有的工業(yè)副產(chǎn)氫充分收

23、集， 預(yù)計可達到450 萬噸/ 年的氫氣量。假設(shè)公交車氫氣消耗6kg/100km，日均行駛 300km，出勤率為 90%時，可供超過 100 萬輛公交車全年 使用。另一方面，全國每年棄風(fēng)、棄光和棄水電量合計約為 500 億千瓦時，按照 1Nm3 氫氣消耗 5kwh 計算，制氫潛力約 90 萬噸。氫氣中長期供給：綠氫主導(dǎo)，成本下降未來可期碳中和背景下，“綠氫”將成為未來制氫發(fā)展趨勢。水電解制氫是制取“綠氫”的主 要途徑，其主要原理是在有電解液的電解槽中通入直流電，將水分子分解成氫氣和氧氣。已經(jīng)商業(yè)化的水電解制氫技術(shù)路線有兩種：堿性電解和 PEM 電解。電解水制氫成本主要由兩部分構(gòu)成：電價和電解槽

24、。目前，堿性電解槽已經(jīng)基本國產(chǎn) 化，價格為 20003000 元/kW，而 PEM 電解槽依賴于進口，價格在 700012000 元/kW， 價格明顯偏高。產(chǎn)能方面，PEM 電解槽單槽制氫約 200Nm3/h；而堿性電解槽為 PEM 電解槽的 5 倍。當(dāng)全負荷運行 7500 小時，假設(shè)電價為 0.5 元/kWh， 每生產(chǎn) 1Nm3 氫氣耗費 5kWh 總電力，電解槽折舊成本為 40 萬元/ 年（ PEM 電解槽折舊成本為120 萬元/ 年）， 1kg 氫氣對應(yīng)11.12Nm3 氫氣，則堿性電解與PEM 電解制氫成本分別為22 元/kg、32 元/kg。其中，電費成本分別占比為 78%和 36%

25、。在相同條件下，顯然堿性電解更具有經(jīng)濟性。電解水制氫雖然更加綠色環(huán)保，達到了零碳排放，但是在現(xiàn)行條件下制氫成本較為昂 貴，與煤制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫相比不具有經(jīng)濟性。未來需要通過降低單位電價和電解槽價格， 增加電解水制氫的可行性才能得以大規(guī)模推廣?？稍偕茉窗l(fā)電成本的下降是降低電解水制氫成本的重要途徑。目前階段的風(fēng)電光伏 等可再生能源的發(fā)電正朝平價努力，但根據(jù)中國 2050 年光伏發(fā)展展望，隨著技術(shù)的進 步和可再生能源發(fā)電規(guī)模的擴大，其發(fā)電成本將不斷下降，到 2050 年其成本將有望降至 0.13 元/kWh。此外，技術(shù)進步有望帶動電解槽價格的下降和功耗的降低， 從而降低電解水制氫的成 本。目前技術(shù)

26、的研究重點在與可再生能源耦合的大規(guī)模電解水制氫技術(shù)和寬功率波動環(huán)境 下的高適應(yīng)性，以及電極材料、質(zhì)子交換膜等關(guān)鍵材料的研發(fā)和國產(chǎn)化。根據(jù)中國氫能 產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告 2020提供的數(shù)據(jù)顯示，至 2050 年，預(yù)計 PEM 電解系統(tǒng)設(shè)備價格將降到 8002000 元/kw，堿性電解系統(tǒng)設(shè)備價格將降至 6001000 元/kw。長期來看，綜合考慮電價和技術(shù)進步的因素，若 2025 年以光伏為代表的可再生能源 發(fā)電成本如預(yù)期降至 0.30 元/kWh 以內(nèi)，在堿性電解系統(tǒng)設(shè)備價格低于 2000 元/Kw 的假 設(shè)下，電解水制氫成本可以降至 20 元/kg 附近，即 1.8 元/Nm3，接近工業(yè)副產(chǎn)氫氣的最

27、高成本。2030 年若發(fā)電成本降至 0.2 元/kwh 左右，光伏電解水制氫成本則有望降至約為 1.3 元/Nm3，基本可化石能源制氫匹敵。展望 2050 年，在可再生能源發(fā)電成本可降至 0.13 元/kWh，而電解槽價格下降 50%以上的假設(shè)下，電解水制氫成本有望降到 0.9 元/Nm3 附 近（約合 10 元/kg）。氫儲運：儲氫方式多元化，管道運輸或為未來最優(yōu)方式氫儲運可分為氫氣的儲存和氫氣的運輸。氫氣的儲存方式可分為： 物理儲氫技術(shù)、化 學(xué)儲氫技術(shù)和其他儲氫技術(shù)。物理儲氫技術(shù)：主要分為高壓氣態(tài)儲氫和低溫液態(tài)儲氫。高壓氣態(tài)儲氫是在高壓 條件下，將氫氣壓縮入儲氫罐儲存的一種方式，是目前技術(shù)

28、最為成熟應(yīng)用最為廣 泛的儲氫手段。低溫液態(tài)儲氫是將氫氣液化壓縮后進行儲存，這種技術(shù)在國外應(yīng) 用廣泛，但在國內(nèi)處于剛剛起步階段，應(yīng)用較少?；瘜W(xué)儲氫技術(shù)：主要指有機液態(tài)儲氫，例如液氨/甲醇儲氫，儲存時通過不飽和 有機物進行在催化作用下進行加氫反應(yīng)，生成穩(wěn)定化合物進行儲存，需要氫氣時 再對其進行脫氫。該技術(shù)尚未進行商業(yè)化。其他儲氫技術(shù)：其他還有一些儲氫技術(shù)如吸附儲氫，如氫化物/LOHC 吸附儲氫， 通過金屬合金等材料吸收氫分子形成金屬氫化物， 需要時再通過改變條件釋放氫 氣。該技術(shù)大多處于研發(fā)階段。根據(jù)氫氣狀態(tài)不同，氫氣運輸可以分為氣態(tài)氫氣輸送、液態(tài)氫氣輸送和固態(tài)氫氣輸送。氣態(tài)氫氣通常采用長管拖車和管道運輸；液態(tài)氫氣通常用槽車運輸；固態(tài)氫氣運輸可直接 運輸儲氫金屬。目前， 氣氫拖車是國內(nèi)最主要的運氫方式，該方式技術(shù)成熟，相比其他方法更適用于 短途運輸；液氫槽車運輸能力是氣氫拖車的 10 倍，但液化過程成本較高，相比氣氫拖車 更適合中長距離運輸，運輸距離為500km 時，預(yù)計氣氫拖車和液氫槽車成本分別為 20 元 /kg 和 14 元/kg 左右。至 2050 年，預(yù)期液態(tài)儲運氫成本在運輸距離為 500km 時將降至 68 元/kg，隨著國內(nèi)低溫液態(tài)儲氫技