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能源转型产业报告2023年12月21日

氢能及燃料电池

氢能产业发展研究报告

氢能作为一种清洁的二次能源，在全球能源低碳转型的大背景下，必将成为我国能源结构的重要组成部分和新型电力系统的有力补充。然而，受制于氢的理化性质，氢能在制取、输运、分销等环节，仍有诸多瓶颈，高昂的终端使用成本限制了氢能的规模化应用。然而，氢能不仅可以作为交通领域的绿色燃料，在钢铁冶金、石油化工等领域均有广泛应用前景。我国作为氢产销的全球第一大国，化石燃料制氢的绿氢替代具有广阔的市场空间。通过管道供应工业绿氢需求，有望打破氢能规模化发展瓶颈。

本报告通过分析工业、交通、能源等领域的氢能潜在应用场景，搭建了我国未来绿氢需求预测的分析框架，基于过往行业数据，预测了我国绿氢潜在需求规模。基于报告研究分行业预测，随着绿氢在化工工艺中逐步替代化石燃料制氢，其需求将随着绿氢渗透率的提高而快速增长，研究预计，绿色氮肥和绿色甲醇行业绿氢需求在2030年分别可达到17万和13万吨。在冶金和石油炼化行业，2030年将分别产生22万和16万吨绿氢需求。在交通和能源领域，绿氢需求到2030年分别可达75万和140万吨。基于以上需求预测，我国绿氢终端需求总量，在2030年有望达到约285万吨，能够支撑氢能长输管道及电解制氢设备产业长期发展。

随着我国可再生能源和新型电力系统的不断发展，对电解制氢设备波动适应性的要求也将越来越高。PEM制氢设备具有更好的调节性能，但其较高初始投资阻碍了其大规模推广，需要通过自主化打破国外技术壁垒，降本增量，以推动大规模应用。

风险提示：氢能产业政策不及预期，制氢及储运技术发展不及预期，制氢成本下降不及预期，商业模式形成不及预期，绿氢未来实际需求与本预测不一致。

作者

分析师于夕朦

执业证书编号：S1070520030003

邮箱：yuximeng@

联系人雷灵龙

执业证书编号：S1070122120005

邮箱：leilinglong@

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能源转型产业报告

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内容目录

1.氢能产业是能源革命下的必然选择 4

1.1发展氢能是践行双碳战略的重要手段 5

1.2氢能是保障能源安全的重要手段 6

1.3发展氢能已成为发达经济体的共识 7

2.长链条多环节制约氢能产业发展 8

2.1绿电电解水是当前绿氢获取的必由之路 9

专题1国内碱性电解制氢项目规模化趋势明显 10

专题2国内部分兆瓦级PEM电解制氢项目 11

2.2储运效率仍是瓶颈 11

专题3我国管道输氢现状 12

2.3氢能应用前景广泛，工业应用是重要方向 13

2.4经济性仍是规模化应用的最终裁判员 13

3.我国氢能潜在需求预测 15

3.1工业应用 15

3.1.1合成氨 16

3.1.2合成甲醇 18

3.1.3绿氢冶金 21

3.1.4石油炼化 23

3.2交通运输 25

专题4船舶对绿色燃料的需求 26

3.3能源替代 27

专题5氢能与新型电力系统 28

3.4总需求预测 29

3.5承载能力 29

4.机遇与挑战 30

风险提示 31

图表目录

图表1：2018年中国能流图 4

图表2：煤化工产业链图谱 5

图表3：新型电力系统各环节矛盾 5

图表4：我国油气进口量及对外依存度单位：万吨 6

图表5：美国削减通胀法案和欧洲净零工业法案 7

图表6：2020年我国氢气产销情况 8

图表7：氢能产业链条 8

图表8：四种电解制氢技术路线 9

图表9：国产PEM制氢系统 9

图表10：国产碱性电解水制氢系统 9

图表11：2018-2023H1中国电解槽总