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中国氢能产业链上下游分析
氢能是一种清洁高效的二次能源,燃烧过程无碳排放,具有无污染、
热值高、安全性好等特点。氢能产业链上游包括制氢、储氢运氢环节,
中游主要为燃料电池动力系统,下游为应用领域,包括交通、军用、
航天等。
一、氢能产业链上游
1。制氢
氢能产业链上游包括制氢、储氢、运氢。制氢技术包括化石原料制氢、
工业副产、电解水制氢。目前中国氢气主要来源于化石能源制氢,其
中煤制氢产量达到2124吨,占中国氢能产量的63。54%,天然气制
氢产量为460万吨,占中国氢能产量的14%,而电解水制氢产量仅
约为50万吨。
2019年中国氢气来源
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,因此工业副产氢亟待有效
利用。目前中国排空的工业副产氢产量约为450万吨,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。
中国工业副产氢概况
2。储氢运氢
氢储存的方式有高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢。目前高压
气态储运氢技术相对成熟,是中国现阶段主要的储运方式。当运输距
离为50km时,高压气态运氢运输成本为3。6元/kg,随着距离的增
加长管拖车运输成本大幅上升,当运输距离为500km时,氢气的运
输成本达到29。4元/kg。因此,长管拖车只适合短距离运输(小于
200km)。
不同氢储运方式比较
不同输氢方式在不同运输距离下的成本对比
3。加氢站
加氢站是氢燃料电池产业化、商业化的重要基础设施。中国加氢站建
设进度逐步加快,截止2020年底,加氢站建成128座。其中建成的
加氢站已投入运营101座,待运营17座,投用比例超过85%。此外,
中国在建/拟建的加氢站数量达到为167座。
截至2020年12月底中国加氢站建设情况
二、氢能产业链中游
在政策的支持下,中国氢燃料电池汽车年产量和保有量快速增长。数
据显示,中国氢燃料电池汽车年产量由2016年的629辆增长至2019
年的3018辆,2020年受疫情影响,产量有所下降,为1199辆。
2016-2020年中国氢燃料电池汽车年产量及增速
2019年,中国氢燃料电池汽车保有量为6175辆,较上年同比增长
79。6%;2020年,中国氢燃料电池汽车保有量为7352辆,较上年
同比增长19。1%。随着燃料电池系统生产规模化与燃料电池电堆核
心零部件国产化,在2025年燃料电池汽车保有量或达到5-10万辆。
2016-2020年中国氢燃料电池汽车保有量及增速
三、氢能产业链下游
在2030年碳达峰愿景下,中国氢气的年需求量预期达到3715万吨,
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,中国氢气的年需求
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4051万吨,建筑领域用氢585万吨,发电与电网
平衡用氢600万吨。
2060年中国氢气各领域用量展望
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