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席卷全球的万亿级氢能市场来袭!

时间: 2023-05-26 来源: EESIA 作者: 打印 字体


氢能被视为“终极环保能源”,因其具有重量轻、导热性强、发热值高、清洁低碳、可回收利用等多重特性而备受青睐,在交通、工业、建筑等领域应用潜力巨大,商业价值可观。

目前全球氢能市场规模为1350亿美元。关于未来全球氢能市场的规模,专家和业界都有预测。高盛集团预测,到2050年氢能的市场规模可达到1万亿美元。国际氢能源委员会预测,2050年全球氢能源需求将增至目前的10倍,同时2050年全球氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。



野心勃勃的国际氢能战略


基于氢能的宽阔使用场景以及庞大的产业链价值,氢能的开发与利用成为了多个经济体实现能源转型的重要路径。成为氢能领先国家,主导全球氢能源市场,世界各国近年来频频出台了各项氢能政策,基本形成了“氢能多极世界”的格局:


美国


美国是最早将氢能及燃料电池作为能源战略的国家。2002年,美国完成战略研究并发布了《国家氢能路线图》,构建了氢能中长期愿景,启动了一批大型科研和示范项目,但后因页岩气革命和金融危机的冲击,路线图被搁置,不过联邦政府对氢能相关的研发支持延续至今。


2019年,美国发布《氢经济路线图》,提出到2030年美国氢能源累计投资将达80亿美元。2020年11月12日,美国能源部在2002年规划基础上,发布最新版《氢能计划发展规划》,提出未来十年及更长时期氢能研究、开发和示范的总体战略框架,并设定了到2030年美国氢能发展的技术和经济指标。


2021年2月,美国政府宣布重返《巴黎协定》谈判,这促使美国在气候目标下重新定位氢能在能源结构和全球市场中的位置并做出新的部署。2022年9月,美国能源部发布了《国家清洁氢能战略和路线图(草案)》,全面阐述了氢气在美国能源体系中的潜在作用,以及实现清洁氢能的主要难题和关键策略。该战略设定了美国清洁氢能生产的目标,即从现在的零开始,到2030年达到每年1000万吨,到2040年达到每年2000万吨,到2050年达到每年5000万吨,同时2030年与2035年前分别将制氢成本降至2美元/千克和1美元/千克。


此外,基于2021年的基础设施法案和2022年签署的《通货膨胀减少法案》,美国总统拜登承诺提高低碳和零碳能源的产能,其中包括增加“蓝氢”和“绿氢”产量。为此,美国投入了大量资金,其中80亿美元专门用于建立全国范围内的“清洁”氢中心网络。《通货膨胀减少法案》还为每公斤绿氢生产提供高达3美元的税收抵免,绿氢常规生产成本在4至5美元之间,税收抵免份额巨大。


欧盟


近年来,欧盟加速降低对化石燃料依赖,主打可再生能源制氢需求应用端的减排能力建设,并将氢能发展视为2050年实现碳中和、3000亿欧元投资计划摆脱对俄罗斯能源依赖的双重目标的具体行动路径。


2019年12月,欧盟发布《欧洲绿色协议》,描绘了欧洲长期绿色发展战略的总体框架。2020年7月,欧盟委员会出台《欧盟氢能战略》,将绿氢视为交通、运输、化工、治炼等行业低碳转型的终极方案,概述了欧洲未来三十年全面的投资计划,包括制氢、储氢、运氢的全产业链以及现有天然气基础设施、碳捕集和封存技术等投资,并在全产业链各环节部署了840个相关项目,预计总投资超过4500亿欧元。目前,已有15个欧盟国家将氢能纳入其经济复苏计划。


2022年2月,欧盟清洁氢合作伙伴关系“清洁氢能联合行动计划”发布《2021~2027年氢能战略研究与创新议程》,提出到2027年氢能研发重点领域和优先事项。2022年5月,欧盟Repower EU规划提出到2030年要实现自产和进口各1000万吨/每年的可再生氢目标,为此欧盟将通过欧洲氢能银行、投资欧洲计划等多个项目对氢能提供融资支持。2022年9月,欧盟委员会批准一项国家援助项目,以支持氢价值链中的研究、创新、首次工业部署和相关基础设施建设等。


2023年3月,欧盟委员会发布了欧洲氢能银行计划,以刺激和支持可持续氢能的生产和投资。这一计划伴随着《净零工业法案》而生,旨在加速投资并弥合投资缺口,建立完整的氢能价值链,以进一步推动欧洲氢能源发展速度,从而实现欧盟在REPower EU计划下雄心勃勃的氢能目标。2023年4月,欧洲一些最大经济体领导人承诺将北海变成海上风能、氢能和碳捕获能源中心。



日本


亚洲地区,日本紧随欧美的脚步,早在2013年就于《日本再复兴战略》中提出把发展氢能源提升为国策,并启动了建设加氢站的前期工作,开启了官产学通力发展氢能源、建设“氢能社会”的进程。


2017年12月,日本政府制定了《氢能源基本战略》,要求汽车、大客车等领域扩大氢能的应用,并提出2030年前实现氢能发电。2018年7月,日本政府出台《第五次能源基本计划》,将氢能作为解决电力和运输脱碳问题的“最佳组合”之一。


2019年3月,日本经济产业省发布了修改后的新版《氢能与燃料电池路线图》,要求到2030年左右提高氢能在能源结构中的占比,全面引进氢能发电;2050年左右实现家庭完全使用零碳氢气(绿氢)。2020年12月,日本经济产业省发布了《2050年碳中和绿色增长战略》,目标于2030年实现国内氢产量达到300万吨/年,2050年达到2000万吨/年。


2023年4月4日,首相岸田文雄在普及可再生能源会议上表示,要进一步修改氢能战略。《氢能源基本战略》修订案将氢能供给量由现在的200万吨/年分别扩大至1200万吨(2040年)、2000万吨(2050年),并提出加速解决生产成本、基础设施等瓶颈问题,应对日益激烈的国际竞争等发展目标。为此,今后15年内官方和民间合力投资15万亿日元(约合7850亿元),旨在引导和鼓励民间企业积极投入建设“氢能社会”的行动。


韩国


与此同时,韩国政府也不甘示弱,早在2018年,就把氢能产业定为三大战略投资领域之一。


2019年1月,韩国发布“氢能经济发展路线图”,并成立氢能经济委员会。2020年2月,韩国颁布全球首个《促进氢经济和氢安全管理法》,提出了2050年实现进口氢替代进口原油的目标。


2021年10月,韩国政府公布“氢能领先国家愿景”,力图到2030年构建产能达100万吨的清洁氢能生产体系,并将清洁氢能比重升至50%。2021年12月,发布韩国首个《氢经济发展基本规划》,规划提出,到2050年韩国氢能将占最终能源消耗的33%,发电量的23.8%,成为超过石油的最大能源。韩国政府预计,通过实施该项基本规划,将产生1319万亿韩元的经济价值,创造56.7万个就业机会,减少超过2亿吨的温室气体排放。


氢能在实现全球“碳中和”目标进程中发挥了十分重要的作用,已经上升为国际竞争的重要组成部分,驱动各主要经济体围绕着氢能开发与利用的脚步不断提速。据初步统计,目前全球已有42个国家和地区发布了氢能政策,36个国家和地区的氢能政策也正在筹备中。



快速发展的中国氢能


近年来,在双碳背景下,中国着力布局氢能产业,为氢能技术与产业链的进一步发展打下良好基础:

·2019年,氢能首次被写入《政府工作报告》,紧接着国家各部委密集出台各项氢能支持政策,内容涉及氢能制储输用加全链条关键技术攻关、氢能示范应用、基础设施建设等。

·2021年10月24日,中共中央、国务院印发的《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》要求,统筹推进氢能“制储输用”全链条发展。

·2021年10月27日,国务院又印发的《2030年前碳达峰行动方案》提出,加快氢能技术研发和示范应用,探索在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用。

·2022年3月23日,国家发改委、国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,以实现“双碳”目标为总体方向,明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,提出了氢能产业的三个五年阶段性发展目标,同时也明确了氢能是战略性新兴产业的重点方向,是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。文件将氢能产业上升至国家能源战略高度,并对氢能产业发展作出顶层设计。

·2022年6月1日,国家发展改革委、国家能源局等九部门印发的《“十四五”可再生能源发展规划》明确要推动可再生能源规模化制复利用,提出开展规模化可再生能源制氢示范和推进化工、煤矿、交通等重点领域绿氢替代,为“十四五”期间氢能产业的发展明确指导方向。

·2023年4月,工信部等部门印发《碳达峰碳中和标准体系建设指南》指出,氢能领域要重点完善全产业链技术标准,加快制修订氢能检测、氢能安全、电解水制氢系统及其关键零部件、氢储输等标准。

截至目前,全国已有 20 多个省份发布氢能规划和指导意见共计 200 余份,共同构建起涵盖科技创新、应用示范、基础设施、产业布局等各环节的氢能综合发展体系。目前,中国已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,在部分区域实现燃料电池汽车小规模示范应用,氢燃料电池汽车保有量达14979辆,居全球第三。氢能产业集中分布在长三角、粤港澳大湾区、环渤海三大区域,呈现集群化发展态势。



未来可期下的暗潮


经过多年发展,我国在氢能技术与产业发展方面积累了良好的发展基础,可以说,中国已成为全球最大氢气生产国,氢能产量居世界首位。据统计,当前中国年制氢产量约3300万吨,2022年中国氢气产量3781万吨,其中,达到工业氢气质量标准的约1200万吨,是世界上最大的制氢国,在氢能供给上具有巨大潜力,但绿氢占比仍然较低,其中天然气和煤制氢占80%。预期2030年,氢能的终端消费比达到5%,2050年达到10%。据预测,在2060年前实现碳中和目标下,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右,2026-2035年,中国氢能产业产值将达5万亿元,氢能产业未来可期。

在“双碳”背景下,氢能产业迎来快速发展的机遇,但不可否认的是,中国氢能产业尚处示范应用和商业模式探索阶段,还有许多不足之处:

氢能多元化应用不足,我国氢能研究仍主要还聚焦在交通领域的应用场景,在工业和供能等场景方面相对薄弱;

氢能产业未形成生态体系,不仅规模尚未上去,市场相对单一,而且受国外技术壁垒限制严重,在关键材料、核心器件及装备的性能和可靠性仍与国外有一定的差距;

绿氢生产成本高,制氢方面以灰氢为主要产出,产业链绿色升级尚存壁垒。

氢能基础设施建设薄弱,储运体系不够完善,网络产地与市场需构建运输网络;

氢能发展政策和制度保障体系不够完善,多层次的金融支持体系尚未建立,氢能建设的融资渠道偏窄,氢能产业标准体系建设仍滞后于行业发展,全链条安全监管继续加强。

未来,中国如何系统构建支撑氢能产业高质量发展创新体系,解决氢能产业技术“卡脖子”难关,推进氢能技术与产业化快速、健康、有序发展,实现能源产业结构双升级,在氢能国际竞争中抢占到制胜高地,将是未来氢能产业的重点研究方向。

其中,中国作为世界上最大的制氢国,在拥有广阔的市场和丰富的应用场景的同时,还具有丰富的可再生能源资源,在氢能领域与拥有世界领先氢能技术的国际社会展开互利合作,形成优势互补,将氢能打造为中外绿色合作伙伴关系的新增长点,共同推动氢能相关技术创新、装备研发和重大项目建设,共享发展成果,争夺国际经济竞争中的氢能产业主导权,或许是一个不错的选择。




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