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1 氢能成为未来绿色低碳发展的优势能源

由于氢气在燃烧时不会排放温室气体，只会产生对环境无害的水，因此，在全球气候变暖、温室气体减排的背景和趋势下，氢能也被认为是21世纪最具发展潜力的清洁能源。

在全球气候变暖、温室气体减排的背景下，氢能源是21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢的燃烧热值非常高，1千克氢完全燃烧后能产生1.43×108J热量，这一数值仅次于核燃料，是所有化石燃料和生物燃料中最高的。除此之外，氢还是一种真正的清洁能源，其燃烧后仅产生水，而无任何其他有害物质。在绿色低碳发展趋势下，氢作为一种零碳能源必将在未来脱颖而出。

除作为清洁能源外，氢还在许多其他工业领域有着广泛应用。在电子产业、金属冶炼行业、食品工业、医学领域等等发挥着举足轻重的作用，但氢的化学性质活泼，它主要以化合物形态存在于水等多种物质中。因此，氢能只能作为二次能源，从其他能源中制取，而无法像石油、天然气、煤炭那样被直接开采利用。这一特性在客观上限制了氢能的生产和使用。

氢能的优缺点

数据来源：观研天下数据中心整理

目前，人类已经探索出了五条氢气制备技术路线，分别是化石燃料（石油、天然气、煤炭）、热化学制氢、电解水制氢、工业副产品制氢、太阳能光解水制氢、生物制氢。其中，生物制氢、太阳能光解水制氢目前还处于实验和开发阶段，尚未进入大规模工业生产，前三种制氢技术已较为成熟，有了广泛的工业生产实践。

主要制氢技术路线对比

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目前，天然气制氢占全球氢能源总规模的48%，烃、醇类制氢占比30%，煤炭制氢占比18%，全球电解水制氢规模较小，约占4%。

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2022年中国氢气产量3,781万吨，同比增长14.58%，是世界第一大产氢国。从制氢原料来看，全球人工制氢原料主要为天然气和醇类，而我国由于资源禀赋差异，制氢原料以煤炭为主，该技术方式下制氢时的碳排放相对最高。此外，电解水在全球和中国的制氢原料中占比均不到5%，未来提升空间广阔。

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我国国家层面日益重视和认可氢能的战略重要性，加强对氢能的布局。2022年3月，国家发改委、能源局发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确了氢能的战略定位，并提出了氢能产业一系列发展目标。政策的重视和认可将推动氢能产业开启新篇。

我国国家层面发展氢能相关政策

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2019年以来，国内至少有18个省级行政区公布了氢能发展规划目标。从已公布的规划目标来看，到2025年，我国将累计至少建成加氢站762座，燃料电池车保有量8.8万辆，氢能产业规模接近7000亿元。

地方政府氢能发展规划目标

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2 发展低碳经济，促进绿氢产业繁荣

可以看出，氢虽然是一种零碳能源，但在其制备过程中仍然要消耗化石燃料（电解水所用电也主要来自化石燃料），产生大量二氧化碳，因此这类氢仍然是“高碳”氢，一般也称为“灰氢”“黑氢”。要实现氢气的全生命周期低碳化甚至零碳化，目前看主要有两条路可走。一是在化石燃料制氢系统中增加碳捕捉、收集和封存装置，这是未来中短期实现低碳“蓝氢”的有效过渡方式。二是采用非化石燃料发电，通过电解水制氢进而逐步实现低碳、零碳制氢，这是未来实现零碳“绿氢”的重要方式。

现阶段电解水制氢的成本较化石燃料制氢更高，导致其大范围应用受到限制。以目前国内较为成熟的碱性电解水制氢（ALK）为例，其成本中电费占比近70%。考虑到电费等于度电价格乘以电耗，因此通过降低可再生能源度电成本以及降低电耗，将能够显著降低制氢成本。

电解水制氢成本估算

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在氢能市场发展初期，工业副产制氢由于具备成本优势和技术成熟优势，是我国氢气制取最为主流的方式；随着氢能制取技术的持续发展以及氢能供需量的增长，煤制氢配合CCS技术以及电解水制氢的占比将有所提高。预计2050年我国氢气供给结构中，可再生能源电解水制氢占比将达到70%，成为最有效的供氢主体之一。

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氢能能够实现能源体系从骨干到终端应用的脱碳，其在能源转型中发挥的作用包括实现可再生能源大规模集成和发电、允许跨地域和跨季节能源分配、为能源系统的弹性提供缓冲以及助力工业、交通、建筑、电力系统等多个行业实现脱碳，是我国实现绿色低碳转型的重要载体。电解水制氢是利用水的电解反应制备氢气的技术，可再生电力制氢称为“绿氢”，是零碳排、可持续的“终极路线”，但目前成本仍是制约其普及的瓶颈因素，其规模化应用需要产业链各环节推动降本。近年来，我国各地相继开展绿色氢能产业计划，未来随着产业深入推进，绿氢将成为氢能源产业有力的推动者。

2023年第一季度国内电解槽招标情况

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转载：珠海高新招商

资料来源：观研报告网

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