前言:
一方面,在國(guó)家和地方政策共同推動(dòng)下,我國(guó)綠氫行業(yè)發(fā)展?jié)摿κ恪A硪环矫?,隨著技術(shù)進(jìn)步,堿性電解槽、PEM電解槽等核心設(shè)備價(jià)格不斷下降。同時(shí)可再生能源發(fā)電成本也在逐漸下滑,進(jìn)一步推動(dòng)綠氫制備成本降低和經(jīng)濟(jì)性提升。
隨著政策推動(dòng)、技術(shù)進(jìn)步以及綠氫制備成本降低,我國(guó)綠氫產(chǎn)能和市場(chǎng)規(guī)模不斷上升。目前,我國(guó)綠氫行業(yè)仍面臨制氫成本過(guò)高、技術(shù)發(fā)展不成熟、儲(chǔ)運(yùn)成本高等難題,整體仍處于發(fā)展初期。未來(lái),在綠氫政策持續(xù)發(fā)布、制氫和儲(chǔ)運(yùn)成本不斷下降,以及規(guī)劃項(xiàng)目相繼投產(chǎn)等因素推動(dòng)下,我國(guó)綠氫行業(yè)發(fā)展有望進(jìn)一步提速。同時(shí)其也有望逐步取代灰氫,成為氫氣生產(chǎn)的主流方式。
1.綠氫綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)突出,有望逐步取代灰氫
根據(jù)生產(chǎn)來(lái)源和生產(chǎn)過(guò)程中碳排放的不同,氫氣可分為灰氫、藍(lán)氫、綠氫。其中,綠氫是通過(guò)使用可再生能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等)制造的氫氣,生產(chǎn)過(guò)程中基本沒(méi)有碳排放,因此也被稱為“零碳?xì)錃狻被颉熬G色氫氣”。與灰氫、藍(lán)氫相比,綠氫不依賴化石能源,綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)突出,是理想的清潔能源。目前,我國(guó)生產(chǎn)的氫氣以灰氫為主,產(chǎn)量占比70%以上,而綠氫產(chǎn)量在全國(guó)氫氣產(chǎn)量中占比僅1%左右。不過(guò),在“雙碳”目標(biāo)下,綠氫已成為實(shí)現(xiàn)能源低碳發(fā)展的重要方式,也是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。隨著綠氫制取技術(shù)的不斷突破和制氫成本降低,其有望逐步取代灰氫,成為氫氣生產(chǎn)的主流方式。
灰氫,藍(lán)氫和綠氫對(duì)比情況
項(xiàng)目 | 灰氫 | 藍(lán)氫 | 綠氫 |
定義 | 是通過(guò)化石燃料(例如石油、天然氣、煤炭等)燃燒產(chǎn)生的氫氣。 | 是在灰氫基礎(chǔ)上,結(jié)合碳捕集、利用與封存技術(shù)獲取的氫氣。 | 通過(guò)使用可再生能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等)制造的氫氣。 |
生產(chǎn)原料 | 煤炭、天然氣和石油 | 煤炭、天然氣和石油 | 風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源 |
減碳措施 | 未采取減碳措施 | 碳捕集、利用和封存(CCUS)技術(shù) | 電解水制氯 |
碳排放強(qiáng)度 | 高 | 較低 | 幾乎不產(chǎn)生 |
環(huán)境負(fù)擔(dān)成本 | 較大 | 較小 | 幾乎無(wú) |
成本 | 低 | 較高 | 高 |
優(yōu)勢(shì) | 制氫成本較低、生產(chǎn)技術(shù)完善,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。 | 相對(duì)灰氫碳排放少 | 綠色環(huán)保、無(wú)污染 |
弱勢(shì) | 依賴化石燃料,會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳等溫室氣體,碳排放量大等。 | 依賴化石燃料,CCS技術(shù)尚不成熟等。 | 成本最高(約為每公斤40元人民幣,是灰氫的三倍)、技術(shù)不成熟等。 |
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2.電解水制氫是我國(guó)目前最主要的綠氫制取方式
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)綠氫行業(yè)發(fā)展深度分析與投資前景研究報(bào)告(2025-2032年)》顯示,目前,綠氫制取技術(shù)包括風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能等可再生能源電解水制氫(以下簡(jiǎn)稱電解水制氫)、生物質(zhì)制氫、太陽(yáng)能分解水制氫等。其中,電解水制氫是現(xiàn)階段我國(guó)制取綠氫最主要的方式。
目前,我國(guó)電解水制氫技術(shù)主要有堿性電解水制氫(ALK)技術(shù)、質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)技術(shù)、陰離子交換膜電解水制氫(AEM)技術(shù)和固體氧化物電解水制氫(SOEC)技術(shù)。其中,堿性電解水制氫和質(zhì)子交換膜電解水制氫技術(shù)已得到商業(yè)化。而陰離子交換膜電解水制氫和固體氧化物電解水制氫尚處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段或示范階段。值得一提的是,堿性電解水制氫是國(guó)內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的電解水制氫技術(shù),也是綠氫制取最成熟和成本最低的方式,在我國(guó)電解水制氫市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
灰氫,藍(lán)氫和綠氫對(duì)比情況
項(xiàng)目 | ALK | PEM | AEM | SOEC |
優(yōu)勢(shì) | 在四類主流技術(shù)中,成本最低、技術(shù)發(fā)展最成熟、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富等。 | 電流密度大、氫氣純度高、響應(yīng)速度快、等優(yōu)點(diǎn)。 | 產(chǎn)氫的純度高、氣密性好、系統(tǒng)響應(yīng)快速等。 | 使用的催化劑不依賴于貴重金屬 |
弱勢(shì) | 強(qiáng)堿腐蝕性強(qiáng)、石棉隔膜不環(huán)保,具有一定的危害性等。 | 成本過(guò)高、使用壽命也不如堿性電解水制氫技術(shù) | 技術(shù)存在瓶頸等 | 技術(shù)存在瓶頸等 |
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3.政策推動(dòng)下,綠氫行業(yè)發(fā)展?jié)摿κ?/strong>
隨著能源綠色低碳轉(zhuǎn)型步伐加快和“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)推進(jìn)我國(guó)對(duì)綠氫行業(yè)的支持力度不斷加大。近年來(lái),我國(guó)相繼發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》等政策,推動(dòng)綠氫相關(guān)技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用,促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。值得一提的是,2022年3月國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》明確了綠氫行業(yè)的具體發(fā)展要求及目標(biāo)。其提出重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫,嚴(yán)格控制化石能源制氫。到2025年,可再生能源制氫量達(dá)到10-20萬(wàn)噸/年,成為新增氫能消費(fèi)的重要組成部分,實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排100-200萬(wàn)噸/年。到2030年,形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應(yīng)體系,產(chǎn)業(yè)布局合理有序,可再生能源制氫廣泛應(yīng)用,有力支撐碳達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。到2035年,可再生能源制氫在終端能源消費(fèi)中的比重明顯提升,對(duì)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。
我國(guó)綠氫行業(yè)相關(guān)政策
發(fā)布時(shí)間 | 發(fā)布部門 | 政策名稱 | 主要內(nèi)容 |
2020年9月 | 財(cái)政部、工業(yè)和信息化部等五部門 | 關(guān)于開(kāi)展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知 | 要為燃料電池汽車示范應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)、安全穩(wěn)定的氫源保障,探索發(fā)展綠氫,有效降低車用氫能成本。 |
2021年9月 | 中共中央 國(guó)務(wù)院 | 中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn) | 推進(jìn)高效率太陽(yáng)能電池、可再生能源制氫、可控核聚變、零碳工業(yè)流程再造等低碳前沿技術(shù)攻關(guān)。 |
2021年10月 | 國(guó)家發(fā)展改革委、生態(tài)環(huán)境部等十部門 | “十四五”全國(guó)清潔生產(chǎn)推行方案 | 實(shí)施綠氫煉化、二氧化碳耦合制甲醇等降碳工程。 |
2021年10月 | 國(guó)務(wù)院 | 2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案 | 集中力量開(kāi)展復(fù)雜大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和控制、大容量風(fēng)電、高效光伏、大功率液化天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、大容量?jī)?chǔ)能、低成本可再生能源制氫、低成本二氧化碳捕集利用與封存等技術(shù)創(chuàng)新。 |
2022年3月 | 工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)等六部門 | 關(guān)于“十四五”推動(dòng)石化化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn) | 加快突破新型催化、綠色合成、功能-結(jié)構(gòu)一體化高分子材料制造、“綠氫”規(guī)?;瘧?yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)。鼓勵(lì)石化化工企業(yè)因地制宜、合理有序開(kāi)發(fā)利用“綠氫”,推進(jìn)煉化、煤化工與“綠電”、“綠氫”等產(chǎn)業(yè)耦合示范,利用煉化、煤化工裝置所排二氧化碳純度高、捕集成本低等特點(diǎn),開(kāi)展二氧化碳規(guī)?;都?、封存、驅(qū)油和制化學(xué)品等示范。 |
2022年3月 | 國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局 | 氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年) | 重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫,嚴(yán)格控制化石能源制氫。到2025年,可再生能源制氫量達(dá)到10-20萬(wàn)噸/年,成為新增氫能消費(fèi)的重要組成部分,實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排100-200萬(wàn)噸/年。到2030年,形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應(yīng)體系,產(chǎn)業(yè)布局合理有序,可再生能源制氫廣泛應(yīng)用,有力支撐碳達(dá)峰目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。到2035年,形成氫能產(chǎn)業(yè)體系,構(gòu)建涵蓋交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域的多元?dú)淠軕?yīng)用生態(tài)??稍偕茉粗茪湓诮K端能源消費(fèi)中的比重明顯提升,對(duì)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展起到重要支撐作用。 |
2022年6月 | 國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局等九部門 | “十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃 | 在可再生能源發(fā)電成本低、氫能儲(chǔ)輸用產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件較好的地區(qū),推進(jìn)可再生能源發(fā)電制氫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,打造規(guī)模化的綠氫生產(chǎn)基地。推進(jìn)化工、煤礦、交通等重點(diǎn)領(lǐng)域綠氫替代。推廣燃料電池在工礦區(qū)、港區(qū)、船舶、重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)等示范應(yīng)用,統(tǒng)籌推進(jìn)綠氫終端供應(yīng)設(shè)施和能力建設(shè),提高交通領(lǐng)域綠氫使用比例。在可再生能源資源豐富、現(xiàn)代煤化工或石油化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)好的地區(qū),重點(diǎn)開(kāi)展能源化工基地綠氫替代。 |
2023年10月 | 國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局等四部門 | 國(guó)家發(fā)展改革委等部門關(guān)于促進(jìn)煉油行業(yè)綠色創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn) | 綠氫煉化、二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)等技術(shù)完成工業(yè)化、規(guī)?;痉厄?yàn)證,建設(shè)一批可借鑒、可復(fù)制的綠色低碳標(biāo)桿企業(yè),支撐2030年前全國(guó)碳排放達(dá)峰。 |
2024年5月 | 國(guó)務(wù)院 | 2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案 | 大力推進(jìn)可再生能源替代,鼓勵(lì)可再生能源制氫技術(shù)研發(fā)應(yīng)用,支持建設(shè)綠氫煉化工程,逐步降低行業(yè)煤制氫用量。 |
2024年10月 | 國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等六部門 | 國(guó)家發(fā)展改革委等部門關(guān)于大力實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)的指導(dǎo)意見(jiàn) | 因地制宜發(fā)展生物天然氣和生物柴油、生物航煤等綠色燃料,積極有序發(fā)展可再生能源制氫。 |
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此外,為了降低制氫成本,推動(dòng)綠氫項(xiàng)目建設(shè),近幾年來(lái)湖北省、吉林省、新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市等多地政府相繼發(fā)布綠氫相關(guān)補(bǔ)貼政策,聚焦生產(chǎn)和銷售補(bǔ)貼、電價(jià)優(yōu)惠等方面,進(jìn)一步促進(jìn)綠氫行業(yè)發(fā)展??偟膩?lái)看,在國(guó)家和地方政策共同推動(dòng)下,我國(guó)綠氫行業(yè)發(fā)展?jié)摿κ恪?
我國(guó)部分綠氫補(bǔ)貼政策
發(fā)布時(shí)間 | 地區(qū) | 政策名稱 | 主要內(nèi)容 |
2022年11月 | 湖北省 | 關(guān)于印發(fā)支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施的通知 | 按照1000Nm3/h制氫能力、獎(jiǎng)勵(lì)50MW風(fēng)電或光伏開(kāi)發(fā)資源并視同配置儲(chǔ)能。 |
2022年11月 | 吉林省 | 支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策措施(試行) | 對(duì)年產(chǎn)綠氫100噸以上(含100噸)的項(xiàng)目,以首年每公斤15元的標(biāo)準(zhǔn)為基數(shù),采取逐年退坡的方式(第2年按基數(shù)的80%、第3年按基數(shù)的60%),連續(xù)3年給予補(bǔ)貼支持,每年最高補(bǔ)貼500萬(wàn)元。 |
2023年9月 | 新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市 | 克拉瑪依市支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有關(guān)扶持政策 | 支持綠氫制取示范項(xiàng)目建設(shè),在2024-2025年期間,對(duì)落地克拉瑪依且氫氣產(chǎn)能大于5000噸/年的風(fēng)光制氫一體化項(xiàng)目主體,按照其中綠電制氫的實(shí)際消納量,經(jīng)第三方認(rèn)定后給予退坡補(bǔ)貼,2024年補(bǔ)貼3000元/噸,2025年補(bǔ)貼1500元/噸。 |
2023年8月 | 內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯 | 支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施的通知 | 對(duì)落地鄂爾多斯且氫氣產(chǎn)能大于 5000 噸/年的風(fēng)光制氫一體化項(xiàng)目主體,按綠氫實(shí)際銷售量(對(duì)于一體化綠氫制化學(xué)品項(xiàng)目,由第三方公司對(duì)綠氫產(chǎn)量進(jìn)行核定)給予退坡補(bǔ)貼,其中,2022-2023年補(bǔ)貼 4000元/噸,2024 年補(bǔ)貼 3000 元/噸,2025 年補(bǔ)貼 2000 元/噸。 |
2024年4月 | 四川省成都市 | 關(guān)于組織開(kāi)展2024年成都市氫能產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目申報(bào)工作的通知 | 綠電制氫項(xiàng)目方面,對(duì)制氫設(shè)計(jì)能力500標(biāo)方/小時(shí)以上(含500標(biāo)方/小時(shí))的電解水制氫企業(yè),按實(shí)際電解水制氫用電量給予0.15-0.20元/千瓦時(shí)的電費(fèi)補(bǔ)貼,每年補(bǔ)貼額度最高不超過(guò)2000萬(wàn)元。 |
2024年8月 | 陜西省榆林市 | 榆林市打造氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)若干政策(修訂) | 對(duì)采用先進(jìn)技術(shù)的綠氫制備項(xiàng)目,按照固投的20%給予補(bǔ)貼、最高不超過(guò)300萬(wàn)元;按照綠氫銷售量給予20元/公斤補(bǔ)貼、每年最高不超過(guò)1000萬(wàn)元。 |
2024年9月 | 遼寧省大連市 | 大連市加快培育氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金管理辦法 | 若前款加氫站氫氣來(lái)源為可再生能源發(fā)電制取、電解水“零碳”綠氫的,對(duì)提供氫源的制氫企業(yè)給予10元/千克的補(bǔ)貼。對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)園運(yùn)營(yíng)費(fèi)用(不包括人員費(fèi)用)給予補(bǔ)助。對(duì)入駐氫能企業(yè)或項(xiàng)目達(dá)到10家及以上的,按照年度實(shí)際運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的50%最高不超過(guò)100萬(wàn)元予以補(bǔ)助。 |
2024年9月 | 浙江省嘉興市 | 嘉興市人民政府辦公室關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干意見(jiàn) | 支持電解水制氫加氫一體站示范項(xiàng)目建設(shè),對(duì)電解水制氫設(shè)備谷電期間用電量超過(guò)50%的,在按要求享受加氫站投資政策基礎(chǔ)上,再給予200萬(wàn)元一次性補(bǔ)助。 |
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4.核心設(shè)備價(jià)格和發(fā)電成本下降,推動(dòng)綠氫制備成本降低
一方面,隨著技術(shù)進(jìn)步,堿性電解槽、PEM電解槽等核心設(shè)備價(jià)格不斷下降,有利于降低綠氫制備成本。根據(jù)SMM數(shù)據(jù),與2022年相比,2023年堿性電解槽單槽平均價(jià)格從180萬(wàn)元/MW下降至150萬(wàn)元/MW,跌幅超過(guò)15%;2024年一季度,其均價(jià)在130-140萬(wàn)元/MW之間,相較2023年又有所下滑。另外據(jù)金聯(lián)創(chuàng)氫能統(tǒng)計(jì),堿性電解槽(1000Nm3/h)中標(biāo)均價(jià)由2021年的300萬(wàn)元/MW下降至2023年的150萬(wàn)元/MW;質(zhì)子交換膜電解槽(200Nm3/h)中標(biāo)均價(jià)則由2021年的1000萬(wàn)元/MW下降至2023年的735萬(wàn)元/MW。另一方面,隨著技術(shù)進(jìn)步和光伏、風(fēng)電等可再生能源裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)大,其發(fā)電成本也隨之下降,進(jìn)一步推動(dòng)綠氫制備成本降低和經(jīng)濟(jì)性提升。以風(fēng)電為例,根據(jù)國(guó)際可再生能源署統(tǒng)計(jì),截至2023年我國(guó)陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電成本分別降至約0.027美元/度和0.07美元/度,與2010年相比,分別下降70%和64%。
數(shù)據(jù)來(lái)源:金聯(lián)創(chuàng)氫能、觀研天下整理
5.綠氫行業(yè)仍處于發(fā)展初期,發(fā)展有望進(jìn)一步提速
隨著政策推動(dòng)、技術(shù)進(jìn)步以及綠氫制備成本降低,我國(guó)綠氫產(chǎn)能不斷上升。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2022年我國(guó)已建成并運(yùn)營(yíng)綠氫項(xiàng)目36個(gè),總產(chǎn)能約為3.7萬(wàn)噸;截至2024年5月,其建成運(yùn)營(yíng)總產(chǎn)能達(dá)10.8萬(wàn)噸,相較2022年增長(zhǎng)超過(guò)7萬(wàn)噸。同時(shí),我國(guó)綠氫市場(chǎng)規(guī)模也在持續(xù)擴(kuò)容,從2019年的0億元增長(zhǎng)至2023年的31.76億元。目前,我國(guó)綠氫行業(yè)仍面臨制氫成本過(guò)高、技術(shù)發(fā)展不成熟、儲(chǔ)運(yùn)成本高等難題,整體仍處于發(fā)展初期。不過(guò)在政策引領(lǐng)下,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)綠氫項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)提速。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),截至2024年11月,我國(guó)已累計(jì)規(guī)劃建設(shè)綠氫項(xiàng)目超400個(gè),合計(jì)規(guī)劃綠氫產(chǎn)能突破800萬(wàn)噸/年。未來(lái),在綠氫政策持續(xù)發(fā)布、制氫和儲(chǔ)運(yùn)成本不斷下降,以及規(guī)劃項(xiàng)目相繼投產(chǎn)等因素推動(dòng)下,我國(guó)綠氫行業(yè)發(fā)展有望進(jìn)一步提速。(WJ)

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