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一文看懂氫能行業發展趨勢：政策助力氫燃料汽車發展
2022-11-22
來源：氫能和燃料電池
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氫能是低碳經濟的重要組成部分，雖然部分制氫過程可能產生碳排放，但未來隨著綠氫的推廣，氫能產業的碳排放預計將顯著減少，有助于實現雙碳目標。據預測，2021-2050年，氫能在全球降碳行動中的累計貢獻度為6%。
一、氫能概述氫能是清潔、低碳能源，在使用過程中不產生額外污染，也不產生CO2排放。按照氫能的制取方式，可將氫能劃分為灰氫、藍氫和綠氫：其中，（1）灰氫：從化石燃料制取的氫氣，碳排放強度高；（2）藍氫：化石燃料制氫+CCS（即碳捕集技術）制取的氫氣，碳排放強度低；（3）綠氫：可再生能源電解水制取的氫氣，幾乎沒有碳排放。
氫能是低碳經濟的重要組成部分，雖然部分制氫過程可能產生碳排放，但未來隨著綠氫的推廣，氫能產業的碳排放預計將顯著減少，有助于實現雙碳目標。據預測，2021-2050年，氫能在全球降碳行動中的累計貢獻度為6%。
近年來，政府出臺多項政策支持氫能產業發展。自2019年，氫能相關內容被首次寫入政府工作報告，提及加速充電，加氫等基礎設施建設以來，國家對氫能產業的扶持不斷增加，促進氫能產業不斷發展。2022年3月，多部門聯合印發《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，明確提出支持氫能全產業鏈發展。此外，2022年已有多項文件明確提出支持氫能發展的政策，氫能產業發展將在政策扶持下不斷加速。
當前全球制氫技術以化石能源制氫為主，天然氣、煤炭、石油制氫的比例合計為78.6%。工業副產氫為第二大制氫方式，占比21%，CCUS技術的運用以及電解水制氫的比例都很微小。
工業領域方面對氫能需求主要是合成氨，需求占比65%，其次是甲醇和直接還原鐵，分別占比25%和10%。
根據中國煤炭工業協會數據，2017年至2021年中國氫氣產量逐漸增長。伴隨產能擴容，21年我國氫氣產量達3342萬噸，同比增長32%，成為世界最大產氫國，占21年全球氫氣產量的28%。
煤制氫是當前我國大規模穩定制氫的主要途徑，傳統煤制氫采用固定床、流化床、氣流床等工藝，合成氣中CO2、CO等體積分數高達45%-70%，碳排放高，且含有硫化物等腐蝕性氣體，不滿足低碳化的制氫路徑。
燃料電池汽車是氫能應用的重要領域。與純電動汽車相比，氫能汽車具有諸多優勢，主要包括：第一，補能時間短，氫能汽車充滿燃料的時間不超過5分鐘；第二，續航里程長，氫能汽車續航里程通常可達650-700公里，甚至部分車型能實現1000公里，超過目前大部分純電動汽車；第三，環保性好，就車輛本身而言，氫能汽車在行駛過程中不排放任何有害物質，燃料電池也不存在回收利用問題；第四，環境適應性強，與電動汽車不同，氫燃料電池不受外界溫度的顯著影響，并且不會在寒冷天氣中減少里程。
由于燃料電池汽車有諸多優勢，全球主要國家高度重視氫能汽車產業。日本、美國、歐洲等發達國家已將其上升到了國家能源戰略高度，制定各項政策體系以促進氫能汽車發展。美國奧巴馬政府發布《全面能源戰略》，特朗普政府將氫能和燃料電池作為美國優先能源戰略，近十年投資規模超16億美元，計劃2025年建成200座加氫站；歐盟先后提出《2030氣候和能源框架》、《2050低碳經濟戰略》等文件，計劃在2025年建成770座加氫站，2030年建成1500座；日本先后發布《氫能源基本戰略》、《氫能及燃料電池戰略路線圖》等文件,計劃到2025年建成320座加氫站，2030年達到900座。
政策推動氫燃料電池汽車快速發展，全球氫能源汽車隨著成本降低而快速擴張。據統計，2021年全球氫能源汽車銷量達16313輛，同比2020年增長81%，截止2021年保有量已達49562輛。2020-2021年全球燃料電池汽車銷量及保有量情況
從燃料電池汽車各地區推廣情況看，2020年全球燃料電池汽車共3.48萬輛，其中，中、美、日、韓、德國發展較快，燃料電池汽車數量合計占全球95%，占比分別為24%、27%、12%、29%及3%。
我國燃料汽車銷量方面，2015年至2019年我國燃料電池汽車銷量迅速增長，受疫情影響，2020年銷量有所下降，2021年銷量1596量，未來有望恢復到疫情前水平。
燃料電池汽車的發展離不開加氫站的建設。2020年全球加氫站數量540座，其中中、美、日、韓、德國合計加氫站數量占全球79%，占比分別為16%、12%、25%、9%及17%。
我國加氫站建設方面，2016年至2022年加氫站數量逐年上漲。加氫站數量從2016年的10座增長至2022年7月初的272座，近年來建設明顯提速。
目前氫能產業已經開始形成“制、儲、運、用”四大環節，氫能的利用方式逐漸多元化。上游制取環節，目前主要有化石能源制氫、工業副產氫和電解水制氫等方式；中游儲運環節存在氣態、液態、固態等方式，加氫站等基礎設施建設也是重要部分；下游應用環節，當前氫能主要應用在工業領域，未來有望擴展為交通、工業、建筑、儲能等多領域。
我國部分上市公司已布局氫能上游、中游和下游全產業鏈。上游氫能制取，企業主要布局工業副產氫、電解水制氫、氫氣提純，化石能源制氫方式企業較少。中游氫能儲運、加注，企業主要集中在加氫站建設，儲氫瓶、氫用閥門、儲氫系統、氫能源發電和氫動力無人機所涉及的企業較少。氫能應用方面，大部分企業集中在燃料電池系統生產，還有部分企業從事氫燃料電池汽車、質子交換膜和氫燃料電池催化劑的生產加工。
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