制氫行業市場未來前瞻與中國制氫運營分析2023

• 黃文玉 2023年9月26日 來源：互聯網 321 13
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制氫，制取氫氣的工藝過程。氫能是一種二次能源，從長遠看，以水制氫是最有前途的方法，原料取之不盡，而且氫燃燒放出能量后又生成水，不造成環境污染。

氫行業發展現狀及未來發展趨勢預測分析

新近發布的《中國氫能源及燃料電池產業發展報告》顯示，2023年可再生能源制氫示范項目將持續釋放，產能有望達15萬噸。報告顯示，截至2022年底，我國已規劃超過300個可再生能源制氫項目，建成運營項目36個，累計可再生能源制氫年產能約5.6萬噸。其中，2022年我國新增建成運營可再生氫能源項目23個，新增年產能約3.3萬噸，同比增長超過140%。報告預計，2023年氫能產業將迎來技術創新，電解槽產品將快速迭代，每小時1000標方以上堿性電解槽和兆瓦級質子交換膜電解槽將成為主流，自主化千瓦級固體氧化物電解槽將投入市場。

制氫，制取氫氣的工藝過程。氫能是一種二次能源，從長遠看，以水制氫是最有前途的方法，原料取之不盡，而且氫燃燒放出能量后又生成水，不造成環境污染。常用的制氫方法有：各種礦物燃料制氫、電解水制氫、生物質制氫、其他合氫物質制氫、各種化工過程副產氫氣的回收等。各種礦物燃料制氫是最主要的制氫方法，但其儲量有限，且制氫過程會對環境造成污染。

制氫是氫能產業鏈的最前端環節，當前技術路線多元化不存在單一最優模式，需要因地制宜選擇適合所在地資源稟賦、經濟條件等客觀環境的制氫手段。制備氫氣的方法已較為成熟，從多種來源中都可以制備氫氣，每種技術的成本及環保屬性都不相同，主要分為四種技術路線：工業尾氣副產氫、電解水制氫、化工原料制氫、化石燃料制氫等。利用化石燃料制氫是目前工業制氫的主要途徑。在石化、鋼鐵、焦化工業領域，氫氣一般以副產品的形式出現，在循環經濟模式下被當作這些企業的重要化工原料或燃料。

根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年中國制氫行業市場前瞻分析與未來投資戰略報告》顯示：

世界氫能委員會提出，到2050年，全球環境20%的二氧化碳減排要靠氫氣來完成，氫能將占終端能源需求比例達到18%，為社會創造3000萬個工作崗位。根據中國的氫能現狀和發展趨勢，預計2040年氫能有望成為中國的主體能源，將支撐中國能源工業需求的10%。如此大的氫能需求將使制氫行業產能不斷擴大，未來發展前景良好。

21世紀，我國和美國、日本、加拿大、歐盟等都制定了氫能發展規劃，并且目前我國已在氫能領域取得了多方面的進展，在不久的將來有望成為氫能技術和應用領先的國家之一，也被國際公認為最有可能率先實現氫燃料電池和氫能汽車產業化的國家。在此背景下，氫氣產量持續增長。根據相關數據，2017年我國氫氣產量約為1915萬噸，2019年已經超2000萬噸。根據相關數據，當前國內補貼后的氫價約為40元/kg，結合對氫氣產量的分析，現對我國制氫市場規模做出如下預測，2019年我國制氫行業的市場規模約為7175億元，到了2025年，市場規模將超過8800億元，達到約8802億元的水平。

目前，我國已有多個省市發布了氫能和氫燃料電池汽車的發展規劃，上海、如皋、等城市積極謀劃氫能城市建設，形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南六大氫能和氫燃料電池汽車的產業群。然而我國氫能和燃料電池相關技術和產業發展仍面臨巨大挑戰，燃料電池和氫能核心技術能力、關鍵部件與裝備、標準體系建設等方面亟待加強。

隨著我國氫能產業加速發展，氫能的應用越來越廣泛。在此背景下，氫氣產量持續增長。根據相關數據，2017年我國氫氣產量約為1915萬噸，2019年已經超2000萬噸。2050年中國氫氣需求中性情況下將達到近6000萬噸，主要增量來自于交通運輸的燃料電池車。到2030年中國的氫氣需求量將達到3500萬噸/年，產能缺口約1000萬噸/年;到2050年中國的氫氣需求量將達到6000萬噸/年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到2458萬噸/年，產能缺口約2500萬噸/年。

中國制氫運營分析

制氫工藝的不同，決定了制氫的運營路線不同。目前我國主流的制氫方法是中央制氫，其運營模式是在城市周邊地區建設大規模氫氣生產廠，然后通過運氫車將氫氣運輸到城市中的加氫站，再由加氫站出售給消費者。與中央制氫相對應的是分布式制氫，其工藝路線主要為電解水制氫，城市中的加氫站在站內裝有氫氣發生器，實現氫氣生產、壓縮、儲存、出售一體化，或者在應用端直接安裝氫氣發生器，實現應用端自產自供氫氣。雖然電解水制氫耗費大量電能，不過我國結合我國分布式能源并網裝機與棄風、棄水電量情況，可以發現分布式制氫運營模式前景廣闊。

2019年10月消息，沽源風電制氫綜合利用示范項目進入最后階段的調試，該項目早在2015年就已經啟動。作為國內首個風電制氫工業應用項目，沽源風電制氫綜合利用示范項目是河北省的重點項目，由河北建投新能源有限公司投資，與德國McPhy、Encon等公司聯合開展的中德合作示范項目——沽源風電制氫項目啟動。該項目在河北沽源投建10MW電解水制氫系統，配合200MW風電場制氫，項目建成后，可形成年制氫1752萬標準立方米的生產能力，成為我國目前最大的風電制氫示范項目。

沽源風電可開發容量約340萬千瓦，目前已建成風電場14個、總裝機容量133萬千瓦(其中河北建投48萬千瓦、國華35萬千瓦、華電25萬千瓦、大唐5萬千瓦、中廣核20萬千瓦)，全部實現并網發電。沽源縣太陽能可開發容量約300萬千瓦，目前已與9家光伏發電企業簽署了開發協議，總裝機容量33.87萬千瓦。

進入2021年，氫能等新能源已被寫入多省區的“十四五”規劃和2035年遠景目標等相關建議稿中，并對綠色低碳發展、清潔能源轉型進行重點強調，敲定了未來5-10年的新能源發展藍圖。截至目前，已有廣東、山東、吉林、陜西、上海等多省市明確將推動氫能發展作為未來五年重要工作。

中國制氫運營存在的問題

由于社會和公眾對氫能的認知度不深，一談到氫氣和氫能，大眾很容易聯想到氫彈，存在畏懼心理。然而，對比氣密性測試、系統碰撞試驗、泄漏點火測試等試驗結果顯示，氫氣其實還沒有汽油、天然氣危險系數高。氫氣擴散快，可縮短危險時間，而汽油蒸汽揮發后，會滯留在空氣中不易疏散，只要按照規范操作和使用，氫的安全性是可控的。

由于氫氣需要二次制取，同時儲氫、運氫、加氫各環節也成本較高，引發人們對氫能的經濟性的質疑。業內專家表示，目前我國氫基礎設施相關核心技術和設備還不完善，還需要進行大量的科技創新和技術投入，才能提高氫能的經濟性。另外，雖然采用液氫儲運的方式可降低用氫的成本，但我國液氫相關的裝備制造及產業化才剛剛起步，液氫儲運真正投入使用還有待時日。

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