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2025-04-20 8 新能源及电力行业报告
根据中国氢能联盟的预测,在2030年碳达峰愿景下,我国氢气的年需求量预期达到3,715万吨,在终端能源消费中占比约为5%;可再生氢产量约为500万吨,部 署电解槽装机约80GW。在2060年碳中和愿景下,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约为20%。其中,工业领域用氢占比仍然最 大,约7,794万吨,占氢总需求量60%;交通运输领域用氢4,051万吨,建筑领域用氢585万吨,发电与电网平衡用氢600万吨。当前全球氢气年产能约7000万吨,我国氢气产能约3342万吨;国外市场以天然气制氢为主,占比约为75%;我国以煤制氢为主,占60%以上。 全球可再生能源制氢占比极小,却是降低燃料电池汽车全生命周期碳排放量的主要途径,因此正在得到全球范围的大力推动。我国碱性水电解制氢技术较为成熟, 应用比较广泛,但存在单体制氢能力较小、电流密度小、占地面积大等问题。质子交换膜电解制氢技术国内外均处于研发和小量应用阶段,我国质子交换膜制氢 技术在设备成本、催化剂技术、质子交换膜本身等方面与国际先进水平差距较大。因此,短期以成熟的碱性水电解制氢技术为主,中长期为碱性、质子交换膜等 多种制氢方式并存。
其他制氢方式包括生物质制氢、光解水制氢、核能制氢等,但目前仍处于实验研发阶段,尚无规模化应用。2019年,我国氢气主要来源于化石能源制氢(煤制氢、天然气制氢);其中,煤制氢与产量达到2,124吨,占我国氢能产量的63.54%,天然气制氢产量为460 万吨,占我国氢能产量的14%,而电解水制氢产量仅约为50万吨。煤制氢技术路线稳定高效,制备工艺成熟,也是成本最低的制氢方式,经测算,在原料煤价格在800元/吨时,制氢成本约为12.64元/kg。天然气制氢技术中,蒸汽重整制氢较为成熟,是国外主流的制氢方式,经测算,在天然气价格为2.5元/Nm3时,天然气制氢的成本约为12.79/kg,其中天然气 原料成本占据总成本的70%以上。我国工业副产氢资源丰富,可作为我国氢能发展初期的过渡性氢源。化石能源制氢过程碳排放巨大,而在工业副产物中提取氢气既可减少碳排,又可以提高资源 利用率与经济效益。目前我国排空的工业副产氢产量约为450万吨,可供97万辆氢燃料公交车全年运营。其中,PDH以及乙烷裂解副产氢约为30万吨,主要分 布在华东及沿海地区;氯碱副产氢约为33万吨,主要分布在新疆、山东、内蒙古、上海、河北等省市;焦炉煤气副产氢约为271万吨,主要分布在华北、华中地 区;合成氨醇等副产氢约为118万吨,主要分布在山东、陕西、河南等省份。
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