重磅规划揭示氢能六大发展方向 关键项目落地或给行业装上加速器

工业和信息化部印发《“十四五”工业绿色发展规划》，揭示氢能六大发展方向，并凸显对绿氢更加重视，业内预期绿氢下一步将获加快发展，或将在新型污染物治理技术上发挥更大作用。而此前11月30日，我国首个万吨级的光伏绿氢示范项目正式启动。氢能源产业行不行，关键看绿氢平价速度，一系列政策规划和关键项目落地有望加速氢能产业发展速度。

政策利好持续推进

《“十四五”工业绿色发展规划》涉及氢能部分，共是六个方面，分别是：加快氢能技术创新和基础设施建设，推动氢能多元化利用；开展可再生能源电解制氢示范工程；鼓励氢能等替代能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用；发展氢燃料燃气轮机、超高压氢气压缩机、高效氢燃料电池等新能源装备；开展绿氢开发利用等新型污染物治理技术装备基础研究；推进绿氢炼化等技术的推广应用。

对此，香橙会研究院氢能行业研究员表示，这可能是“氢能顶层设计”中的一部分。规划明确提出开展可再生能源电解制氢示范工程，可以预计可再生能源电解制氢将迎来大发展；整个规划更加重视绿氢，一般来说，绿氢是方向，灰氢是过渡，但规划显示，绿氢要加快发展，绿氢开发利用将在新型污染物治理技术上发挥更大作用；氢能装备里，将超高压氢气压缩机单独提出来，预计接下来超高压氢气压缩机会引起各方面的关注，不排除燃料电池汽车城市群的“八大件”，会增加“超高压氢气压缩机”；鼓励氢能等替代能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用。

氢能源产业链较长 上游制氢是发展短板

国电投氢能首席专家柴茂荣表示，粗氢价格很便宜，不到10元/kg。但到了加氢站，则差不多涨了8倍。终端氢气是50-80元/kg。产能方面，我国是世界第一，年产量近3000万吨。应用方面，基本上都用在了石油精炼，加氢重整、合成氨、甲醇等，而用于燃料电池等的高纯氢气，则不到1/100。

需求方面，据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》数据，在2030年碳达峰情景下，我国氢气的年需求量将达到3715万吨，在终端能源消费中占比约为5%，可再生氢产量约为500万吨，部署电解槽装机约80GW。

整个氢能-燃料电池产业链较长、散乱且复杂，氢能源产业链可以分为上游：氢生产与供应；中游：氢储运和加注；下游：燃料电池及核心零部件及燃料电池应用。

氢能上游可分为灰氢、蓝氢、绿氢三类。绿氢由于完全没有碳排放而具有较高的成长空间。但目前国内的氢气生产主要来源于有着低成本优势的石化企业灰氢资源，而蓝氢则成为灰氢过渡到绿氢的重要阶段。

目前可再生能源制氢占比较小，化石能源制氢仍是主要的氢气来源。根据 IRENA 的测算，全球仅有 4%的氢气来自电解水制氢，其余均来自煤炭、天然气以及石油炼化领域。

而在“富煤、贫油、少气”的能源结构下，目前国内煤制氢的占比超过 60%，电解水制氢的比例则不到 2%。可再生能源制氢仍然任重道远，未来的发展空间巨大。

制氢成本高企，仍然是行业发展短板，供应链体系较为分散。

国内符合燃料电池标准用的氢提纯企业规模小、设备规模小。目前国内氢气的提纯、压缩、运输成本已达制氢成本的3-5倍。上游制氢方面，算入全程运输、运营等全部成本，制氢成本不能超过15元/公斤，才能达到产业量化发展的要求。

中石化相关负责人表示，绿氢制备的成本关键在于新能源发电的电价与电解槽，占比分别为50%和40%，其中又以电价为主要成本。制约绿氢发展的因素是成本，所以降低电价和电解槽成本是中国实现绿氢工业化、规模化的两大核心环节。目前，光伏制氢是绿氢主要发展的途径。

近日正式启动的中国石化新疆库车绿氢示范项目，是全球在建的最大光伏绿氢生产项目，投产后年产绿氢可达2万吨，预计2023年6月建成投产，生产的绿氢将供应中国石化塔河炼化，替代现有天然气化石能源制氢。

柴茂荣表示，降本方面，光伏制氢成本在2025年有望突破，达到每立方一元人民币左右的水平，迎来大规模发展。但光伏制氢主要布局在新疆、内蒙古这些日照比较强的城市，而用氢在长三角东南沿海地区，所以运氢成本成为亟待解决的问题。他指出，大型企业完全可以建子母站方式，通过大型母站将氢气通过撬装车或者专用瓶（换瓶）送到各子站，可以减少30-50元每公斤成本。

一方面，随着光伏产业的持续发展，电价成本有望下降，另一方面，光伏制氢可作为解决光伏发电消纳的重要途径，起到储能的效果，此外，碳税也将为光伏制氢带来竞争力。

宝丰能源公司正在建设国家级“太阳能电解制氢储能及应用示范项目。该项目采用单台产能 1000 标方/小时的高效碱性电解槽制氢设备，并配套相应的氢气压缩与储存设备，可年产2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”。目前已经有10台投入运营，今年年底前全部建成投产。

电解槽目前单位造价2500元/W；随着更大的槽体、更优质的制造工艺，以及技术环节的精进和材料的优化，有望降至1300元/W。届时，绿氢成本将从 2020 年的 30.8 元/kg 快速降至 16.9 元/kg，实现与灰氢平价。上游原材料的平价前景一旦达成，意味着氢能源的大规模产业化铺平了道路。

制氢板块利润规模巨大

除制备环节外，储存运输及终端应用也具有很大的成本改善空间。目前，随着氢气管道与加氢站的快速建设，未来成本有望下降。

终端氢燃料电池应用方面，2020-2030年每年系统成本下降14%左右，长期来看，燃料电池汽车仍将是氢能市场的增长主力。国金证券分析师则认为，制氢板块最有投资价值，氢气收入利润规模大，投入产出计算也相对比较简单。

目前我国每年氢气消费量超过3000万吨，中远期将有希望突破1亿吨。如果按照20元/kg的销售价格，对应5000万吨的销售规模估算，中长期也将是万亿元级别的能源市场。

未来清洁能源的出路关键在绿氢。氢能利用效率高、无污染，还能与多种能源耦合，可以说是实现碳中和目标的关键。