綜合信息
氫能，一直被視為全球能源向可持續(xù)發(fā)展轉型的主要路徑之一，而氫能及燃料電池產業(yè)的發(fā)展，也一直需要引領者的示范引領與精耕細作。氫能是一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源，可通過多種途徑獲取。且符合我國碳減排大戰(zhàn)略，同時有利于解決我國能源安全問題。同時氫能的應用可以廣泛滲透到傳統(tǒng)能源的各個方面，包括交通運輸、工業(yè)燃料、發(fā)電等，主要技術是直接燃燒和燃料電池技術。現(xiàn)在超過三分之一的中央企業(yè)已經在布局包括制氫、儲氫、加氫、用氫等全產業(yè)鏈的布局。
根據(jù)相關機構預測，在2060年碳中和目標下，到2030年，我國氫氣的年需求量將達到3715萬噸，在終端能源消費中占比約為5%。到2060年，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中的占比約為20%。其中，工業(yè)領域用氫占比仍然最大，占總需求量的60%。到2050年，氫能在交通運輸、儲能、工業(yè)、建筑等領域廣泛使用，氫能產業(yè)鏈產值擴大，產業(yè)產值將超過10萬億元，全國將進入氫能社會。
氫能產業(yè)鏈主要由上游制氫—中游儲運—下游應用組成。
▲氫能產業(yè)鏈
氫能源按生產來源劃分，可以分為“灰氫”、“藍氫”和“綠氫”三類。
目前，我國氫氣主要來自灰氫。未來與大規(guī)模光伏發(fā)電或風力發(fā)電配套的電解水制綠氫將成為發(fā)展趨勢。
制氫成本與原料價格關系最大。雖然綠氫是未來的主流，但目前電解水制氫成本最高，制氫1公斤耗電約35~55度左右，所以水解制氫成本取決于電價高低。
▲三種制氫方式優(yōu)缺點及成本
我國風光已經進入平價上網階段，在清潔能源基地配備制氫產業(yè)，不僅有效減少棄風棄光率，還可以降低新能源制氫的電價成本，一舉多得。
氫能運輸方面，目前主要運輸手段有三種，即高壓氣氫、低溫液氫、管道輸氫，其中高壓氣氫運輸是現(xiàn)下主流的運輸方式。
氫能運輸成本與儲運距離和儲運量有密切關系。短距離低用量（城市內）適合高壓氣態(tài)儲運，但是需要高壓容器的投資建設；中距離低用量（城際間）適合液氫儲運，但是仍需要技術進步推動降本；長距離高用量（洲際間）適合管網運輸，但是需要高額的基礎設施建設投資。
加氫站作為氫能產業(yè)上游制、中游儲與下游應用市場的樞紐，加氫站的數(shù)量和布局直接影響著氫能的儲運成本。
▲中國加氫站分布圖（截止2021年1月）
佛山市全國加氫站最多的城市，在加氫站的建設上也走在前列。為解決氫能短缺和運輸問題，佛山探索建設了全國首個綜合能源制氫加氫加氣一體化站。
佛燃能源南莊制氫加氫加氣一體化站于2020年12月28日開工，是集天然氣制氫、光伏發(fā)電耦合電解水制氫、加氫、加氣等功能于一體的綜合能源供應站，屬于站內制氫-加氫母站，日制氫加氫能力達到1000公斤，可滿足100輛氫能公交的使用需求。
由于一體化站無需長管拖車運輸、無裝卸車環(huán)節(jié)，因而無運輸成本、無運輸裝卸安全風險，對于降低終端用氫成本和減少城市道路運輸安全風險有積極作用。這一模式也為全國加氫站建設提供了參考價值。
氫能的下游應用市場主要有工業(yè)、交通、儲能三大場景。其中交通將是氫能消費的重要突破口。氫燃料汽車發(fā)展方面，目前是以政策引導的區(qū)域市場模式，由“短期示范——公交、物流領域示范運行——城市群示范”，逐步邁入商業(yè)化推廣階段。
預計，2050年氫能在中國終端能源體系中占比至少達到 10%，氫氣需求量接近6000萬噸，其中交通運輸領域用氫2458萬噸，約占該領域用能比例19%，燃料電池車產量達到520萬輛/年。
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目前燃料電池發(fā)動機貴，導致一輛車售價是燃油車的三倍左右，鋰電池車的1.5-2.0倍
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加氫站的建設費用高達1200-1500萬元。
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在加氫站的加氫費用每公斤高達60-80元，只有降到40元以下才具備與燃油車競爭的基礎。
因此，要實現(xiàn)無補貼的燃料電池車商業(yè)化，必須大幅度降低燃料電池發(fā)動機的成本和氫氣的成本，同時降低加氫站的建設費用。
由于氫能生產主要分布在西北和華北地區(qū)，而氫能的下游應用市場主要在華東、南方等發(fā)達城市，這導致了產銷矛盾突出，消費端用氫成本上漲，氫儲運問題成為現(xiàn)階段制約產業(yè)進一步發(fā)展的重要因素。
隨著佛山制氫加氫一體化站、中石化光氫油綜合能源站等探索，氫能產業(yè)向綜合能源站發(fā)展，就近消納的發(fā)展模式，或許可以破解當前困境，實現(xiàn)降本提效。