氢能行业深度研究报告：不同制氢工艺的成本对比（19页）

行业报告下载 2022年11月22日 07:11 管理员

氢在元素周期表中排名第一位，是宇宙中最常见的物质，约占宇宙已知物质总质量的75%，可从水、化石燃料等物质中制取，是重要的工业原料和能源载体。氢是已知的最轻的元素，其密度是空气的1/14，在正常的大气压和温度下是可燃的气体，与其质量相比具有高能量密度，因此燃烧热值较高，是同质量焦炭、汽油等化石能源燃料热值的2-4倍；同时氢气的燃点较低，但爆炸范围宽、扩散系数大，发生泄漏后易消散，在开放空间内相对安全可控，因此安全性相对较高。氢不同于现有能源结构中的其他物质，是可以通过再生能源生产的能源载体，发展潜力巨大。氢能被视为21世纪最具潜力的清洁能源，具有来源广泛、清洁无碳、灵活高效、下游应用场景丰富的特点。在双碳大背景下，全球能源结构向低碳化转型，以风电、光伏、水电等可再生能源为代表的新能源获得大力发展，2012至2021年我国风电和光伏装机量的年复合增速分别达到18.26%和56.81%，截止2021年底累积装机量分别达到32848和30656 万千瓦。因可再生能源具有不稳定的特性，通过“电-氢-电”的转化方式，形成长时间或季节储备电量的最优方案，是一种新型的储能方式，并实现发电、储电、用电全过程零碳排放。

从安全高效角度，氢能促进可再生能源的发展，有效降低我国在石油、天然气领域对进口的依赖程度（2021年我国石油和天然气进口依赖度分别是71.75%和 44.95%），同时通过电氢耦合的形式缓解我国电源侧和负荷侧空间错配的问题，促进我国能源供应和消费区域之间的平衡，提升我国能源体系的安全性和运作效率。氢能产业链条较长，涉及能源、化工、交通、工业制造等多个行业。氢能产业链的上游包括了制氢、储氢、运氢、加氢等氢气供应环节和相关设备、部件的研发、制造环节；中游环节涵盖了燃料电池系统、氢燃气轮机和氢内燃机及相关零部件的研发、制造领域，是衔接上游氢气供应与下游应用的重要环节，也是目前氢能产业发展的重点和难点；氢既可以作为工业原料又可以作为能源载体，下游应用场景丰富，涉及交通、工业、建筑、储能等多个领域。氢多以化合态的形式存在，难以从自然界中直接获取，其制取依赖于不同的技术路径和生产工艺。目前主要的制氢方式包括化石能源制氢、工业副产氢、电解水制氢以及其他方式。化石能源制氢主要包括以煤、天然气为原料的化学重整制氢；工业副产氢主要包括焦炉煤气、氯碱尾气等提纯制氢；电解水制氢主要指的是碱性电解水、质子交换膜电解水（PEM）、固体氧化物电解水（SOE）和阴离子交换膜电解水（AEM）等制氢方式；其他制氢方式则主要包括了生物质制氢、核能制氢、光催化制氢等。