1.氫氣產(chǎn)量全球第一,化石能源制氫占比大
近年來,我國氫氣產(chǎn)量保持連續(xù)增長,已成為世界第一產(chǎn)氫大國,氫氣產(chǎn)能約4000萬噸/年,2021年產(chǎn)量達3300萬噸。
圖1 2012-2021年氫氣產(chǎn)量及增速(數(shù)據(jù)來源:中國煤炭工業(yè)協(xié)會、中國氫能聯(lián)盟)
我國氫氣制取主要由化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫構成,煤制氫和天然氣制氫占比近八成,焦爐煤氣、氯堿、丙烷脫氫等工業(yè)副產(chǎn)氫占比約兩成,可再生能源制氫規(guī)模還很小。據(jù)中國標準化研究院不完全統(tǒng)計,目前我國煤制氫占比約62%,天然氣重整制氫占比約19%,焦爐煤氣、氯堿尾氣等工業(yè)副產(chǎn)提純制氫和石油制氫占比約18%,電解水制氫等約占1%。2021年以來,在國家和各地政府鼓勵下,國企、民企、外企對發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)都展現(xiàn)了極大的熱情,長三角、粵港澳大灣區(qū)、環(huán)渤海三大區(qū)域的氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)集群化發(fā)展態(tài)勢。在氫能制備方面,可再生能源制氫項目在華北和西北等地積極推進,電解水制氫成本穩(wěn)中有降。
圖2 煤制氫成本隨煤炭價格變化趨勢(數(shù)據(jù)來源:中國電動汽車百人會)
2.高壓氣態(tài)儲運氫氣為主流,液態(tài)儲運和管道運輸尚未成熟
現(xiàn)階段,我國氫氣儲運主要以高壓氣態(tài)長管拖車運輸為主,常用的高壓氣態(tài)長管拖車氫氣儲存壓力為20兆帕,單車運載量約300千克氫氣。液氫運輸和管道運輸?shù)幕A尚不成熟,液態(tài)儲運、固態(tài)儲運均處于小規(guī)模試驗階段,目前氫氣管道里程約400千米,在用管道僅100千米左右。預計到2025年,液態(tài)儲運和管道儲運的方式有初步發(fā)展,到2035年,高壓氣氫儲運、液體儲運和管道儲運等多種氫氣儲運形式將實現(xiàn)并存。
圖3 儲運氫技術對比(數(shù)據(jù)來源:中國氫能聯(lián)盟、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院)
3.加氫站數(shù)量全球第一,下游需求仍有提升空間
目前,我國已累計建成加氫站超過250座,約占全球總數(shù)的40%,加氫站數(shù)量位居世界第一,35兆帕智能快速加氫機和70兆帕一體式移動加氫站技術獲得突破?,F(xiàn)有加氫站的日加注能力主要分布在500~1000千克區(qū)間,大于1000千克的規(guī)?;託湔救源M一步布局建設。
多元應用方面,除傳統(tǒng)化工、鋼鐵等工業(yè)領域,氫能在交通、能源、建筑等領域逐步開展試點應用。在交通領域,我國現(xiàn)階段以客車和重卡為主,正在運營的氫燃料電池車輛超過6000輛,約占全球運營總量的12%。
隨著燃料電池汽車市場的增長及國家政策的扶持,我國燃料電池裝機規(guī)模呈明顯增長態(tài)勢,但氫燃料電池行業(yè)尚未進入商業(yè)化階段。據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)不完全統(tǒng)計,2021年我國氫燃料電池裝機17.29萬千瓦,同比增長118.31%。
圖4 2017-2021年氫燃料電池裝機及增速(數(shù)據(jù)來源:GGII)
4.政策賦能產(chǎn)業(yè),氫能推動綠色發(fā)展
2021年,氫能產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略地位進一步提升。
2月,國務院發(fā)布《關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見》,對推動氫能在能源體系綠色低碳轉(zhuǎn)型中的應用、加強加氫等配套基礎設施建設提出了要求。
3月頒布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出,要發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在類腦智能、量子信息、基因技術、未來網(wǎng)絡、深??仗扉_發(fā)、氫能與儲能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領域,組織實施未來產(chǎn)業(yè)孵化與加速計劃,這將賦予我國氫能發(fā)展更多新任務和新機遇。
6月,圍繞新型電力系統(tǒng)、新型儲能、氫能與燃料電池、碳捕集利用與封存(CCUS)、能源系統(tǒng)數(shù)字化智能化、能源系統(tǒng)安全等重點領域,國家能源局發(fā)布《關于組織開展“十四五”第一批國家能源研發(fā)創(chuàng)新平臺認定工作的通知》,將氫能與燃料電池納入國家能源研發(fā)創(chuàng)新重點領域,明確了氫能在國家能源技術創(chuàng)新體系中的重要地位。
10月,國務院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》,在推動工業(yè)領域碳達峰行動、交通運輸綠色低碳行動、綠色低碳科技創(chuàng)新行動等重點任務中,均提及氫能領域的發(fā)展和應用。
11月,國家發(fā)展改革委等十部門印發(fā)的《“十四五”全國清潔生產(chǎn)推行方案》提出通過綠氫煉化、氫能冶金等手段加快燃料原材料的清潔替代和清潔生產(chǎn)技術應用示范。
同月,工業(yè)和信息化部印發(fā)《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》,明確提出要加快氫能技術創(chuàng)新和基礎設施建設,推動氫能多元利用。
12月,財政部、工業(yè)和信息化部、科技部、國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《關于啟動新一批燃料電池汽車示范應用工作的通知》,張家口牽頭的河北城市群、鄭州牽頭的河南城市群申報獲批,我國初步形成北京、上海、廣東、河北、河南五大燃料電池汽車政策支持示范城市群,推動加氫站建設和氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展。
5.小結
氫能作為化工原料得到廣泛應用,如應用于合成氨、合成甲醇、煉油、煤炭加工等;氫氣除了具有化學屬性,還具有一定的能源屬性,它的熱值高,約為煤炭的4倍、汽油的3.1倍、天然氣的2.6倍,氫氣終端利用無污染、便于大規(guī)模儲存、可與多種能源便捷轉(zhuǎn)換等優(yōu)點,被國際能源署譽為“未來能源架構的核心”。隨著化石能源子資源緊缺、氣候變暖等問題的加劇,能源安全及環(huán)保意識的逐步提升,氫能必將成為未來能源發(fā)展的主力軍。氫能產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)技術的日漸成熟,氫能的利用將越來越廣泛。近年來,氫能作為推動全球能源轉(zhuǎn)型的一種可行技術路線,成為能源領域的熱點話題,世界各國政府及國際能源署等重要國際組織都對氫能經(jīng)濟予以厚望。中國隨著“碳中和、碳達峰”目標的確立,未來將逐步減少化石能源的占比,大力發(fā)展清潔能源、新能源,倡導綠色可持續(xù)、低碳環(huán)保的能源發(fā)展方向,成為經(jīng)濟和社會發(fā)展的一項重要任務。
天采科技在氫能領域二十余年,擁有成熟的技術和豐富的項目經(jīng)驗,專業(yè)從事氣體制備、分離與提純技術研發(fā)及工程轉(zhuǎn)化,精通變溫吸附、變壓吸附、濕法、淺冷、深冷、精餾等各種氣體分離技術,參與制氫項目400余項,包括甲醇制氫、天然氣制氫、沼氣制氫和PSA提氫等制取方式。天采具有工程設計乙級資質(zhì)證書及相關配套的各類容器管道設計證書,憑借自身的研發(fā)能力取得了國際、國內(nèi)專利近200項,10余項省部級科技成果鑒定,5項省部級科技進步獎,經(jīng)過二十多年的努力和創(chuàng)新,天采在技術創(chuàng)新和工程改進方面走在行業(yè)前列,并且有多項新技術投入實際使用。未來,在氫能領域,天采將以鉆研、精取的態(tài)度,創(chuàng)新和突破技術關卡,愿與志同道合的朋友一起,用技術創(chuàng)造價值,為國家的能源發(fā)展貢獻力量,在能源發(fā)展的道路上留下印跡。
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