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勢銀觀(guān)點(diǎn) | 解讀“氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021-2035)”

行業(yè)新聞2022年03月24日

3月23日上午10:00,國家發(fā)展改革委召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì ),介紹《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》有關(guān)情況。

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《規劃》科學(xué)分析了我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現狀,明確了氫能在我國能源綠色低碳轉型中的戰略定位、總體要求和發(fā)展目標,提出了氫能創(chuàng )新體系、基礎設施、多元應用、政策保障、組織實(shí)施等方面的具體規劃,為我國氫能產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期發(fā)展描繪了宏偉藍圖。

勢銀(TrendBank)對該《規劃》進(jìn)行了解讀,具體如下——

1.交通領(lǐng)域依舊重點(diǎn)推進(jìn)中重型車(chē)輛應用

在2020年9月由五部委發(fā)布的“以獎代補”政策中,是首次官方層面提出重點(diǎn)發(fā)展中重型車(chē)輛,且補貼積分也有傾斜,此次《規劃》依然是重點(diǎn)推進(jìn)中重型車(chē)輛,對于客、貨車(chē)市場(chǎng)需要拓展市場(chǎng)空間,并與鋰電池純電動(dòng)汽車(chē)形成互補發(fā)展模式。

預計在示范期內,交通領(lǐng)域主要以中重型車(chē)輛替換為主,根據不同城市和區域,客、貨車(chē)將在新增市場(chǎng)空間有一定增量,純電動(dòng)發(fā)展較為完善的領(lǐng)域將會(huì )有一段較長(cháng)的蟄伏期,如乘用車(chē)、公交等。

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截至2021年底全國燃料電池重卡投運情況和分布

來(lái)源:勢銀(TrendBank)

2.儲能領(lǐng)域發(fā)力,燃料電池發(fā)電系統市場(chǎng)增長(cháng)空間將大幅提升

隨著(zhù)儲能領(lǐng)域的發(fā)力,燃料電池系統將在除交通領(lǐng)域外多領(lǐng)域多地區有更大的發(fā)展空間。包括:

熱電聯(lián)供:主要推動(dòng)在社區、園區、礦區、港口等區域布局燃料電池分布式熱電聯(lián)供設施;

備用電源:主要在通信基站、數據中心、鐵路通信站點(diǎn)、電網(wǎng)變電站等基礎設施工程建設中推動(dòng)燃料電池備用電源的裝機市場(chǎng);

電網(wǎng)調峰:主要探索在可再生能源基地,以燃料電池為基礎進(jìn)行的發(fā)電側調峰技術(shù)的研發(fā)和示范;

微電網(wǎng):主要在特點(diǎn)地區和區域開(kāi)展氫電融合的微電網(wǎng)示范,推動(dòng)燃料電池分布式發(fā)電的應用實(shí)踐。

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近一年內國內燃料電池發(fā)電系統示范項目

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3.進(jìn)一步擴大試點(diǎn)示范區域

《規劃》原文提到,在供應潛力大、產(chǎn)業(yè)基礎實(shí)、市場(chǎng)空間足、商業(yè)化實(shí)踐經(jīng)驗多的地區穩步開(kāi)展試點(diǎn)示范,目前除了已經(jīng)確定的北京、上海、廣州、河北、河南五大城市群外,國內還有非常多地區和城市擁有較為完善產(chǎn)業(yè)鏈以及氫能示范經(jīng)驗,如成渝、湖北、山東、江蘇、山西等省市和區域,預計在已確定的城市群獲得可復制可推廣的經(jīng)驗后續會(huì )有更多的中央財政支持。

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五大城市群產(chǎn)業(yè)現狀匯總

來(lái)源:勢銀(TrendBank)

4.持續支持推進(jìn)國產(chǎn)化關(guān)鍵核心材料的技術(shù)水平

《規劃》中對于燃料電池技術(shù)的推進(jìn)主要在技術(shù)創(chuàng )新方面,防止地區、企業(yè)盲目跟風(fēng)、同質(zhì)化競爭、低水平建設。

1)在關(guān)鍵材料方面重點(diǎn)提高關(guān)鍵性能指標和批量化生產(chǎn)的能力,從而提升燃料電池的可靠性、穩定性和耐久性,目前我國在關(guān)鍵材料技術(shù)儲備上已經(jīng)較為充分,從專(zhuān)利數據分析來(lái)看,近五年國內校企專(zhuān)利數明顯增多,且從專(zhuān)利技術(shù)路線(xiàn)來(lái)看基本涵蓋了國際范圍內在研的所有技術(shù),并無(wú)技術(shù)斷層和缺失現象;

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來(lái)源:勢銀(TrendBank)

2)在核心零部件的研發(fā)制造方面需要著(zhù)力推進(jìn),目前我國的核心零部件產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化進(jìn)度是非常明顯的,2021年推廣的燃料電池汽車(chē)中,核心零部件包括空壓機、循環(huán)泵在內國產(chǎn)化率超過(guò)了90%;

3)在車(chē)載供氫系統方面需要探索70MPa儲氫瓶車(chē)輛應用驗證,主要是由于我國目前所有燃料電池汽車(chē)中的車(chē)載儲氫瓶基本以35MPa為主,其中70MPa儲氫瓶車(chē)型在2022年冬奧會(huì )上由福田汽車(chē)裝車(chē)示范;

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2021年不同儲氫壓力儲氫瓶裝車(chē)情況

來(lái)源:勢銀(TrendBank)

5.制氫端清潔化、低碳化、低成本;水電解裝備企業(yè)迎重大利好

規劃提出制氫端的重點(diǎn)是圍繞清潔化、低碳化、低成本三個(gè)方面。

目前工業(yè)上應用的制氫有煤制氫、天然氣制氫、甲醇制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、水電解制氫,生物質(zhì)制氫等。中國已成為世界第一產(chǎn)氫大國,其中80%的氫氣源自煤炭和天然氣等傳統制氫方式。

煤制氫、天然氣制氫、甲醇制氫等都伴有大量的二氧化碳排放。據勢銀了解,每使用煤炭生產(chǎn)1千克氫氣,產(chǎn)生的碳排放接近20千克。因此,國家需要發(fā)展清潔化、低碳化的氫氣并嚴格控制煤制氫等化石能源制氫。

成本方面目前所有制氫技術(shù)中屬工業(yè)副產(chǎn)氫提純成本最低,跟煤制氫、天然氣制氫比,副產(chǎn)氫的二氧化碳排放也較低,因此是提倡的也是會(huì )發(fā)展的一種制氫技術(shù),2025年前副產(chǎn)氫的利用仍將是主流。

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2021年中國氫氣來(lái)源

來(lái)源:勢銀(TrendBank)

針對傳統制氫方式碳排放高的特點(diǎn),本次國家能源局提出未來(lái)氫能發(fā)展的目標之一是不新增碳排放,重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫,嚴格控制化石能源制氫,在2025年達到10-20萬(wàn)噸/年的可再生能源制氫規模。

隨著(zhù)國家對可再生能源制氫的重視,勢銀(TrendBank)認為,這對推動(dòng)可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展具有重大的積極意義。

為滿(mǎn)足2025年每年10-20萬(wàn)噸的可再生能源制氫規模,中國未來(lái)需要制造和投產(chǎn)700-1400MW的水電解制氫設備來(lái)滿(mǎn)足可再生能源的制氫需求,這大大超過(guò)了目前中國的水電解制氫設備出貨量。

因此,為了匹配未來(lái)巨大的制氫規模,水電解制氫設備產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)必將在未來(lái)幾年快速發(fā)展。

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水電解制氫設備出貨量對比

來(lái)源:勢銀(TrendBank)

據勢銀(TrendBank)統計,2021年前中國涉及電解槽設備制造的企業(yè)有7家,其中5家企業(yè)聚焦于堿性電解槽的開(kāi)發(fā),2家企業(yè)專(zhuān)注于質(zhì)子交換膜電解槽的開(kāi)發(fā)。

而在2021年,水電解產(chǎn)業(yè)“百花齊放”,有9家企業(yè)先后推出不同類(lèi)型的電解槽產(chǎn)品,其中5家企業(yè)推出了堿性電解槽設備,4家企業(yè)推出了質(zhì)子交換膜電解槽設備。

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國內部分電解槽及相關(guān)零部件企業(yè)

來(lái)源:勢銀(TrendBank)

6.規劃提倡氫能多元化應用,綠氫工業(yè)應用也將迎來(lái)爆發(fā)

勢銀(TrendBank)觀(guān)點(diǎn):在氫能消費端,可再生能源制氫的推廣也可以加快包括交通、工業(yè)、鋼鐵等多個(gè)高碳領(lǐng)域向低碳進(jìn)行轉型。

氫氣作為工業(yè)氣體,應用于石油煉化、化工合成(合成甲醇、合成氨等)和鋼鐵等領(lǐng)域,例如作為化工合成的原料或者鋼鐵冶煉的還原氣體。氫氣在石油煉化、合成氨、合成甲醇等領(lǐng)域應用占比較高,約占70%,具體領(lǐng)域應用占比見(jiàn)下圖:

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氫氣應用領(lǐng)域

來(lái)源:勢銀(TrendBank)

勢銀(TrendBank)認為,可再生能源生產(chǎn)的低碳氫氣將對化工和鋼鐵領(lǐng)域脫碳產(chǎn)生巨大幫助。例如,在甲醇工業(yè)中應用低碳氫氣,可以有效減少甲醇合成工藝中是二氧化碳排放。

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將綠氫和煤制甲醇相耦合后的工藝過(guò)程

來(lái)源:勢銀(TrendBank)

勢銀(TrendBank)估測,若在一個(gè)年產(chǎn)150萬(wàn)噸的甲醇合成工廠(chǎng)投產(chǎn)10臺1000Nm3/h的堿性水電解制氫設備,每年可以生產(chǎn)7000噸以上的低碳氫氣,減少14萬(wàn)噸左右的碳排放。

7.明確加氫站的建設方向

國家發(fā)改委指出,目前國內已建成加氫站200余座,以35兆帕為主,液氫、制氫加氫一體站經(jīng)驗不足;目前加氫站設計能力以500到1000公斤每天為主,大規模的加氫站需要進(jìn)一步建設布局。

加氫站建設需統籌布局,堅持安全為先,節約集約利用土地資源,支持依法依規利用現有加油加氣站的場(chǎng)地設施改擴建加氫站。探索站內制氫、儲氫和加氫一體化的加氫站等新模式。

勢銀(TrendBank)統計數據顯示,截至2021年底,我國已建成加氫站日加注能力500到1000公斤的占比54%。

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來(lái)源:勢銀(TrendBank)

目前全國范圍內制氫加氫一體站僅少量示范。

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來(lái)源:勢銀(TrendBank)

2021年中國新建的具備70MPa加氫能力的加氫站數量較2020年接近翻倍。

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2021年全國新建加氫站中近一半為合建站。

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來(lái)源:勢銀(TrendBank)

2018年至今,中國建成加氫站中1000kg/d及以上的大站占比越來(lái)越高。

 

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來(lái)源:勢銀(TrendBank)

勢銀(TrendBank)認為,國家層面已明確加氫站的建設方向,一是高壓化(70MPa),二是大規?;?000公斤/天以上),三是合建站,四是制儲用一體化探索。以2025年燃料電池車(chē)輛保有量約5萬(wàn)輛,每站消納100輛燃料電池車(chē)輛來(lái)估算,2025年我國至少需要建成加氫站500座。

8.構建高密度、輕量化、低成本、多元化的氫能儲運體系

目前儲運體系主要為20 MPa高壓氣體應用,有機液態(tài)與固態(tài)儲運仍處于產(chǎn)業(yè)化初期階段,低溫液態(tài)與管道儲運規模較小。規劃明確指出逐步構建高密度、輕量化、低成本、多元化的氫能儲運體系。

勢銀(TrendBank)認為,第一,提高高壓氣態(tài)儲運效率,加快降低儲運成本,有效提升高壓氣態(tài)儲運商業(yè)化水平。

其中,碳纖維是高壓氣態(tài)儲氫容器的關(guān)鍵材料,國內科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域仍需推進(jìn),以達到氫能源燃料電池車(chē)領(lǐng)域的輕量化需求,從而推動(dòng)高壓儲氫瓶規?;a(chǎn)。

并且,規?;纳a(chǎn)會(huì )降低材料成本,據勢銀(TrendBank)測算,當儲氫瓶生產(chǎn)規模由 1萬(wàn)套提高到 50 萬(wàn)套時(shí),氫氣瓶成本會(huì )下降 20%。

第二,推動(dòng)低溫液氫儲運產(chǎn)業(yè)化應用,探索固態(tài)、深冷高壓、有機液體等儲運方式應用。據勢銀(TrendBank)統計,自2020年至2022年3月,國內上馬了27項大型液氫產(chǎn)業(yè)項目(含示范性項目),預計2022-2025年大部分將投產(chǎn),屆時(shí)將大幅度提升液氫產(chǎn)能。

目前最長(cháng)的氫氣運輸管道為巴陵-長(cháng)嶺輸氫管道,2014 年,岳陽(yáng)市巴陵石化就建成了全長(cháng) 42 公里的全國最長(cháng)輸氫管道。該管道的建成利用和解決了企業(yè)間的供需屏障,是輸氫管道建設的良好范本。

有機液態(tài)儲氫能夠很好的解決氫儲運過(guò)程中的安全問(wèn)題,脫氫是目前的技術(shù)難點(diǎn),固態(tài)儲氫在燃料電池有著(zhù)很好的應用,同樣存在諸多技術(shù)難點(diǎn)。因此在有機液態(tài)和固態(tài)儲氫領(lǐng)域,政府方面應給予企業(yè)和科研院所一定的產(chǎn)業(yè)支持,企業(yè)與科研院所之間應通力合作,提前布局,力求突破儲氫體系發(fā)展。

以下為《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(cháng)期規劃(2021—2035年)》全文(重點(diǎn)已用黃色底色標注)——

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文章來(lái)源:勢銀能鏈


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