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免费获取 | 中国绿氢赋能措施建议报告：绿氢市场关于成本、基础设施、行业标准等6大发展目标

埃森哲 2024-02-26

截至目前,全球共有30个国家和地区发布了氢能战略，覆盖了占全球GDP70%的主要经济体。

绿氢市场概述

截至目前,全球共有30个国家和地区发布了氢能战略，覆盖了占全球GDP70%的主要经济体。

氢能发展成为全球首要任务,中国已将其纳入国家发展规划。除应对气候变化外,受极端天气与俄乌战争影响而加剧的全球能源危机，为推动氢能发展提供了重要战略机遇。截至目前,共有30个国家和地区发布了国家层面的氢能发展战略，以欧洲、美国、日本和韩国为先导，覆盖了占全球GDP 70%的主要经济体(图2)。

2022年3月,中国国家发展和改革委员会与国家能源局联合发布了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035)》氢能发展正式纳入国家发展规划中国氢能产业进入全新发展阶段。

《规划》明确了氢能在中国能源体系和产业结构调整和升级中的角色定位。氢能是中国绿色低碳能源体系的组成部分和“双碳”目标实现的重要途径。

《规划》强调了“构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系,重点发展可再生能源制氢,严格控制化石能源制氢”的发展基调,规划中亦针对绿氢的发展目标制定了以下期限:

到2025年,建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系。目标是氢燃料电池汽车(HFCV)产量达到5万辆，并建设足够数量的加氢站。可再生能源制氢产能达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。

到2030年,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑脱碳目标实现,重点发展低碳出行和工业减碳。

到2035年可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。

图2 2017-2022年全球氢能战略制定进程

图3 2021年中国氢能生产情况(按能源类型划分)

中国拥有丰富的可再生能源资源,绿氢将成为中国未来最具前景的能源来源之一。尽管中国已针对绿氢制定顶层规划,但尚未确立分阶段、可衡量的明确发展目标或发展路径。本报告是一份定义绿氢发展目标、确定实现发展目标最佳路径的路线图，旨在帮助中国实现其宏大的绿氢愿景。

（部分内容）

成本

1.1制氢成本是制约绿氢生产规模化的核心因素

绿氢的成本构成可以细分为制氢成本、运输成本和加注成本。其中,制氢工艺成本最高,是供应侧面临的主要挑战之一。

绿氢采用可再生能源电解水制成。假设每年满负荷生产7500小时,平均电价0.5元/千瓦时(0.07美元/千瓦时).则目前绿氢的生产成本为33.9-42.9元/千克(4.92-6.23美元/千克)。如图7所示即使考虑到原材料价格波动因素,绿氢的平均生产成本也至少是煤炭制氢成本(6.8-12.1元/千克,0.99-1.76美元/千克)的三倍,7 且显著高于天然气制氢成本(7.5-24.3元/千克,1.09-3.53美元/千克)以及工业副产制氢成本(9.3-22.4元/千克1.35-3.25美元/千克)。

图6 绿氢成本构成占比(按运输距离计)

注:1.运输成本按不同运输距离下20MPa 型瓶的单位运氢成本计算。2.电解水制氢成本采用碱性电解槽制氢路线,制氢规模1000标准立方米/小时(Nm3/h)年运行小时数2000小时,生产1标准立方米氢气需要消耗电力5千瓦时(kh),光伏电价0.3元/千瓦时。3.成本计算包含年运营成本及投资成本的年折旧摊销。数据来源:文献综述和埃森哲分析。

图7 化石燃料制氢与可再生能源制氢的生产成本和碳排放强度比较