全球氢能发展格局与趋势观察年度报告

报告指出，碳减排国际趋势下，氢燃料以其清洁、来源广泛、储能优势和丰富的应用场景，为实现零排放能源利用提供了有效解决方案。然而，当前氢作为能源在全球用量很少，绝大多数作为工业原料用于石化、钢铁等行业。据国际能源署统计，2021年全球氢气消费规模为9430万吨，其中仅有4万吨用作能源消费，占比0.04%；2021年全球产氢同样为9430万吨，其中绿氢占0.04%，蓝氢占0.7%，而灰氢占99%以上。

报告提到，氢能产业链可分为上游制氢、中游储氢和运氢、下游消费氢三大环节。现阶段氢能之所以还处于探索应用阶段，主要瓶颈是产业链各环节均未取得显著技术突破，每个环节都有多种产业技术路线在相互竞争。上游制氢行业通过CCUS技术制取蓝氢与电解水制取绿氢，是推动氢成为新能源重要组成部分的关键。蓝氢方面，2022年全球正在运行的项目仅有18个，至2035年前，各国计划上马并投产73个蓝氢项目，同期我国仅计划建设2座CCS煤制氢项目。绿氢方面，截至2022年10月，各国正在运行电解水制氢项目202个，装机容量611兆瓦，其中，美国有9个项目运行，装机容量13.7兆瓦；我国有11个，装机容量202兆瓦，为全球第一，约为美国的14.7倍。工艺技术上，目前制取绿氢有三种技术路线，2021年全球绿氢装机容量中，69%为碱性电解水制氢，24.6%为质子交换膜电解水制氢，其余为固体氧化物和其他技术制氢。目前，欧美正在大力发展质子交换膜电解水制氢，我国则受制于质子交换膜技术、电价和关键零部件进口约束，主要在碱性电解水制氢上有竞争优势。

报告认为，随着碳排放成本的提高，蓝氢将逐渐取得价格优势。国际能源署评估认为，2050年CCUS天然气制氢成本约相当于非CCUS的一半，CCUS煤制氢成本可以降低至非CCUS制氢的四分之一。

报告还提及，运氢方面，各国正积极探索大规模、长距离运氢技术：陆上有气态管道运输、转为液态氢运输；海上有合成碳氢载体(LOHC)运输、转为氨运输或液氢运输。当前，美国、欧盟等管道运氢和液氢运输同步推进，全球专用管道和混氢管道长度超过4600公里。其中，美国约2575公里，欧洲国家拥有约2000公里，而我国在营管道里程仅约100公里。全球液氢日产能约500吨，北美占据全球液氢产能总量的85%以上，我国液氢日产能仅约7吨。值得关注的是，为推动航天外的液氢需求，美国和日本相关公司已在全球布局液氢罐和海上液态氢运输链。

储氢方面，国际上也有多种技术方案在运行，其中，高压气态储氢应用时间最长、最成熟，目前我国主要采用35兆帕碳纤维复合瓶储运，日本等国家主要使用70兆帕储氢瓶。当前，我国车载储氢瓶核心材料及零部件主要依赖进口。为大规模、低成本储氢，近年来欧美积极探索利用地下盐穴洞库和枯竭油气田储氢，目前全世界有6座地下盐穴氢库正在商业运行，其中，美国和欧洲各有3座。利用枯竭油气田储氢在奥地利、阿根廷、意大利都完成了注采测试项目试验。我国尚未启动地下洞库储氢任何试验项目。

氢能消费方面，当前，氢燃料电池主要应用于交通运输和固定式发电，2021年全球燃料电池出货2313兆瓦，其中用于交通运输业1964.8兆瓦，约占85%。氢能汽车是燃料电池最为关键的一个应用领域，2021年全球氢燃料电池车保有量超5万辆，燃料电池乘用车销售约1.58万辆，是2020年的两倍。从车型种类看，2021年韩国、美国、日本分列氢燃料电池乘用车前三，三国共拥有46962辆，占全球总燃料电池乘用车90.5%，主要以现代NEXO和丰田Mirai两款车型为主。中国则聚焦于氢燃料电池商用车，以4150辆公交车、4321辆运输车的绝对优势在两个车型中列全球第一。

报告认为，发展氢能，既是能源战略，也是产业战略。近年来，主要国家相继制定了产业规划和扶持政策。据世界能源理事会统计，截至2022年9月初，已有21个国家和欧盟委员会制定并公布了氢能战略。总体看，战略主要关注点集中在：增加上游制绿氢规模，拓展低碳氢下游消费及应用，通过政策补贴降低氢能项目投资风险，促进氢能全产业链技术研发，以及氢能行业标准制定等。2021年以来，相关国家配合氢能规划，加快采取政策措施支持氢能全产业链发展，主要方式包括：为氢能项目提供拨款与税收激励，涵盖区域氢能中心建设、低碳制氢、燃料电池推广应用等领域；政府设立投资计划支持氢能全产业链关键技术研发等。