2023中国氢能产业研究报告

n氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，具有燃烧热值高、清洁无污染、利用形式多样等特点，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想能源，氢能正逐渐成为全球能源转型发展的重要载体之一。一方面，氢能可以与太阳能、风能等可再生能源高效耦合，实现清洁能源跨空间、跨周期储存；一方面，可以促进交通、冶金、化工等传统行业实现深度脱碳。氢能具备多重性能优势，在应对气候变化和碳减排中将发挥重要作用生态友好•与传统化石燃料不同，氢再转化为电和热时只产生水，并且不排放温室气体或细粉尘，与全球降低碳排放的目标契合。氢能在地球上主要以化合态形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质。高效性•氢能是一种高效的能源类型，氢的能量密度高，单位质量热值约是煤炭的4倍、汽油的3.1倍、天然气的2.6倍；氢燃料电池能够以高达65%的效率发电，燃料电池将化学能转换为电能，而没有热能和机械能的中间转换。储运方式多样•光伏风电等可再生能源近年来获得快速发展。氢储能可以利用可再生能源发电制氢，再以气态、液态存储于高压罐中，或以固态存储于储氢材料中，可以成为解决电网调峰和“弃风”“弃光”等问题的重要手段。应用场景广泛•氢能既可以用作燃料电池发电，应用于汽车、火车、轮船和航空等领域，也可以单独作为燃料气体或化工原料进入生产，同时还可以在天然气管道中掺氢燃烧，应用于建筑供暖等。n 氢能是构建现代能源体系的重要方向。在优化能源结构方面，氢作为二次能源，可以从化石能源中获取、电解水获取等；在提高能源安全方面，氢能的应用可以减少石油天然气的消费量，降低能源对外依存度，同时提升大气质量；在促进能源革命方面，氢能是能源互联媒介，可再生能源电解制氢、氢储能、耦合电网和气网，实现能源网络的协同；在应对气候变化方面，氢气有望成为可再生能源规模化高效利用的有效载体，助力各行业实现深度脱碳。2Part 01 氢能产业发展背景Part 02 氢能产业发展概况Part 03 氢能产业链分析Part 04 氢能投融资分析Part 05 发展趋势及建议CONTENTS 3n纵观三次能源，人类对能源的利用史既是一部技术革命史，也是一步工业体系变革史。回顾前两次能源革命，都是先发明了动力装置与交通工具，带动能源资源的开发利用，从而引发工业革命。当前，能源发展逐步由化石能源主导的高碳能源系统向清洁能源主导的低碳甚至零碳能源系统方向转变，将逐步由增量清洁替代转向存量清洁替代。n中国在第三次能源革命浪潮中面临着巨大机遇。目前中国在能源装备制造、电动汽车、储能、能源输送等方面均处于国际领先水平，代表新能源势力的中国与掌握传统能源命脉的美国之间的竞合关系也将长期存在。资料来源：张真《氢能绿色重构》，2023年3月三次能源革命：正在迈向以可再生能源与氢能为代表的新能源时代能源载体第一次能源革命第二次能源革命第三次能源革命煤炭替代薪柴，释放工业化生产动能油气与电力，开拓新生产方式和连结模式可再生能源+氢能，共创人类可持续未来从薪柴到煤炭从煤炭到油气（石油、天然气）从油气到新能源（可再生能源+氢能）蒸汽机内燃机动力电池蒸汽机车（火车）汽车电动汽车钢铁行业大发展电气化和汽车工业为代表以可再生能源为基础的绿色化和以数字网络为基础的智能化英国作为第一大国登上历史舞台美国超越英国中美竞合，中国正在走近世界舞台中央核心技术交通工具工业发展主要国家发展特点4n2020年9月，习近平主席在第七十届联合国大会发表讲话：力争于2030年前达到峰值，争取2060年前实现碳中和目标。“双碳”目标加速中国能源结构转型，整体布局氢能，既是能源绿色低碳转型的重要抓手，也为碳达峰、碳中和目标实现了有力支撑。在能源供给端，氢能将成为未来清洁能源体系中重要的二次能源；在能源消费端，氢能是用能终端实现绿色低碳转型发展的重要载体。资料来源：2022年5月，北京理工大学魏一鸣教授团队，《中国碳达峰碳中和时间表与路线图研究》，北京理工大学学报，2022年第7期践行“双碳”目标，氢能促进传统行业深度脱碳，实现绿色发展重点行业碳达峰碳中和时间表和路线图一次能源消费结构• 根据魏一鸣教授团队构建的模型预测，“双碳”目标下的全行业能源结构需加快转型，非化石能源在一次能源结构中的比重应显著提高，2025年达到21%，2030年超过25%，到2060年超过80%。n 氢电协同，可再生能源制氢，燃料电池发电n 氢冶金，氢还原铁n 氢燃料替代n 氢炼化，氢合成氨、甲醇等n 氢还原氧化铝n 氢燃料电池汽车n 氢燃料电池热电联供，氢储能氢能助力各行业深度脱碳552%16%16%14%2%截至2022年底全国发电装机容量结构（单位：万千瓦）火电水电太阳能风电核电数据来源：中国电力企业联合会《中国电力行业年度发展报告2023》、《2023年上半年全国电力供需形势分析预测报告》，中能传媒《中国能源大数据报告（2023）》，创业邦研究中心整理新能源装机增势强劲，氢能助力新能源消纳，绿氢发展迎来机遇期23%12%44%20%1%2022年全国新增发电装机容量结构（单位：万千瓦）火电水电太阳能风电核电存量增量n发电装机绿色转型持续推进，新增可再生能源装机历史性超越煤电装机。根据中电联统计数据，截至2022年底，全国全口径发电装机容量256733万千瓦（火电133320万千瓦，增速2.8%；水电41406万千瓦，增速5.9%；太阳能发电39268万千瓦，增速28.1%；风电36564万千瓦，增速11.2%；核电5553万千瓦，增速4.3%）；2022年全国新增发电装机容量20298万千瓦（火电4568万千瓦，下降7.5%；水电2371万千瓦，增长1.0%；太阳能发电8821万千瓦，增长61.7%；风电3861万千瓦，下降19.0%；核电228万千瓦，下降32.9%）。2023年上半年，太阳能发电装机容量7842万千瓦，占新增发电装机总容量的比重达到55.6%。n 风电、光伏等新能源装机量快速增长，其发电的波动性、间歇性，会对电网的稳定性造成影响，新能源发电的安全性和稳定性，需要储能来调节。n 氢储能属于大规模、长时储能，具有调节周期长、储能容量大等优势，在可再生能源发电消纳、电网调峰等场景可发挥重要作用。相对于锂电池用于短时储能，氢在长周期、跨季度的能量存储方面，有着明显优势。n 在风光资源丰富的地区，推进可再生能源制氢，可以解决部分可再生能源就地消纳问题，同时降低新能源电站的运营成本，减少弃风、弃光、难消纳等问题。新能源大量装机，造价成本降低，对于发展电解水制氢提供了条件。6n全球多个国家制定了氢能发展战略，以日本、美国和欧洲为代表的发达国家和地区十分重视氢能产业技术创新与发展。近年来，在欧盟、日本、韩国、中国等主要经济体的积极推动下，氢能逐渐成为国际议程的新焦点，并获得快速发展。打造低碳清洁氢气供应系统逐步成为全球共识。资料来源：创业邦研究中心根据公开资料整理全球主要国家布局氢能，氢能成为各国能源技术革命和应对气候变化的重要抓手国家时间政策主要内容日本2017年12月《基本氢能战略》，2019年进行修订，2023年5月再次进行修订《基本氢能战略》要求汽车、大客车等领域扩大氢能应用，提出2030年实现