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近日，畢馬威中國(guó)發(fā)布了《一文讀懂氫能產(chǎn)業(yè)》。從氫能的特點(diǎn)和主要類型入手，對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)鏈、各國(guó)發(fā)展策略、我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)政策、氫能產(chǎn)業(yè)投融資等進(jìn)行了詳細(xì)的梳理，并對(duì)氫能未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。
在氫能產(chǎn)業(yè)鏈條中，報(bào)告對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的判斷是：工業(yè)和交通為主要應(yīng)用領(lǐng)域，建筑、發(fā)電等領(lǐng)域仍然處于探索階段。預(yù)測(cè)到2060年，工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域氫氣使用量分別占比60%和31%，發(fā)電領(lǐng)域和建筑領(lǐng)域占比分別為5%和4%。
NO.1 總體預(yù)測(cè)：工業(yè)領(lǐng)域?yàn)橹?/strong> 《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035）》指出，“2035年形成氫能產(chǎn)業(yè)體系，構(gòu)建涵蓋交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域的多元?dú)淠軕?yīng)用生態(tài)”。氫能源將為各行業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳提供重要路徑。 目前氫能的成本較高，使用范圍較窄，氫能應(yīng)用處于起步階段。氫能源主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域中，在建筑、發(fā)電和發(fā)熱等領(lǐng)域仍然處于探索階段。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)測(cè)，到2060年工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域氫氣使用量分別占比60%和31%，電力領(lǐng)域和建筑領(lǐng)域占比分別為5%和4%。
NO.2 交通領(lǐng)域：氫燃料電池汽車為主 交通領(lǐng)域是目前氫能應(yīng)用相對(duì)比較成熟的領(lǐng)域。從專利申請(qǐng)看，2021年交通領(lǐng)域的氫能技術(shù)應(yīng)用專利申請(qǐng)15,639件，占?xì)淠芟掠渭夹g(shù)應(yīng)用的71%。氫能源在交通領(lǐng)域的應(yīng)用包括汽車、航空和海運(yùn)等，其中氫燃料電池汽車是交通領(lǐng)域的主要應(yīng)用場(chǎng)景。 公路情況： 燃料電池車發(fā)展現(xiàn)狀：燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)處于起步階段。燃料電池汽車企業(yè)數(shù)量較少，技術(shù)、成本和規(guī)模是進(jìn)入的主要門檻，燃料電池汽車產(chǎn)銷規(guī)模較小。2020年由于受到疫情等因素影響，燃料電池汽車產(chǎn)銷量出現(xiàn)大幅下降，之后穩(wěn)步恢復(fù)。 2021年燃料電池汽車產(chǎn)量和銷量分別同比增加35%和49%；今年以來(lái)產(chǎn)銷量進(jìn)一步增加，上半年產(chǎn)量1,804輛，已經(jīng)超過(guò)去年全年。與純電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)燃油車相比，燃料電池汽車具有溫室氣體排放低、燃料加注時(shí)間短、續(xù)航里程高等優(yōu)點(diǎn)，較適用于中長(zhǎng)距離或重載運(yùn)輸，當(dāng)前燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)政策也優(yōu)先支持商用車發(fā)展。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)氫燃料電池車以客車和重卡等商用為主，乘用車主要用來(lái)租賃，占比不及0.1%。 當(dāng)前燃料電池汽車的購(gòu)置成本還較高，尚不具備完全商業(yè)化的能力。成本是限制燃料電池市場(chǎng)化的主要因素。燃料電池汽車的發(fā)展仍然依靠政府補(bǔ)貼和政策支持。2020年氫能公交車推廣數(shù)量較多，雖然車型規(guī)格、系統(tǒng)配套商及功率大小有差異，但多數(shù)訂單公交車均價(jià)在200-300萬(wàn)元/輛，價(jià)格較高。此外，燃料電池汽車對(duì)低溫性能要求較高，動(dòng)力系統(tǒng)成本較高，加之基礎(chǔ)設(shè)施稀缺等限制，目前尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣，有待未來(lái)進(jìn)一步改善。 燃料電池汽車發(fā)展前景：在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的帶動(dòng)下，零碳排放的燃料電池汽車有望保持高速增長(zhǎng)?！稓淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》指出，到2025年氫燃料電池車輛保有量約5萬(wàn)輛。據(jù)此計(jì)算，2022-2025年保有量年均增長(zhǎng)率將超過(guò)50%。 燃料電池汽車成本未來(lái)有較大下降空間。燃料電池汽車主要包括燃料電池系統(tǒng)、車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)等。其中，燃料電池系統(tǒng)是核心，成本有望隨著技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模擴(kuò)大而下降。 根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）研究，隨著規(guī)?；a(chǎn)和工藝技術(shù)的進(jìn)步，2030年燃料電池乘用車成本將與純電動(dòng)汽車、燃油車等其他乘用車成本持平，其中燃料電池系統(tǒng)的成本將從2015年的30,200美元/輛降低到2030年的4,300美元/輛，單位成本則有望從2015年 的380美元/千瓦時(shí)降低到2030年的54美元/千瓦時(shí)，降幅為86%，是推動(dòng)燃料電池汽車成本下降的主要?jiǎng)恿Α?/p> 燃料電池車適合重型和長(zhǎng)途運(yùn)輸，在行駛里程要求高、載重量大的市場(chǎng)中更具競(jìng)爭(zhēng)力，未來(lái)發(fā)展方向?yàn)橹匦涂ㄜ嚒㈤L(zhǎng)途運(yùn)輸乘用車等。根據(jù)國(guó)際氫能協(xié)會(huì)分析，燃料電池汽車在續(xù)航里程大于650公里的交通運(yùn)輸市場(chǎng)更具有成本優(yōu)勢(shì)。由于乘用車和城市短程公共汽車?yán)m(xù)航里程通常較短，純電動(dòng)汽車則更有優(yōu)勢(shì)。 燃料電池汽車未來(lái)發(fā)展空間廣闊。相比純電動(dòng)車型，燃料電池車克服了能源補(bǔ)充時(shí)間長(zhǎng)、低溫環(huán)境適應(yīng)性差的問(wèn)題，提高了營(yíng)運(yùn)效率，與純電動(dòng)車型應(yīng)用場(chǎng)景形成互補(bǔ)。中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院預(yù)測(cè)，到2030年我國(guó)燃料電池車產(chǎn)量有望達(dá)到62萬(wàn)輛/年。 鐵路情況： 清潔能源成為許多國(guó)家未來(lái)能源體系的重要組成部分，氫能作為清潔能源受到鐵路領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。氫能在鐵路交通領(lǐng)域的應(yīng)用主要是與燃料電池結(jié)合構(gòu)成動(dòng)力系統(tǒng)，替代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。目前氫動(dòng)力火車處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，德國(guó)、美國(guó)、日本和中國(guó)等國(guó)走在前沿。 德國(guó)在2022年開始運(yùn)營(yíng)世界上第一條由氫動(dòng)力客運(yùn)火車組成的環(huán)保鐵路線，續(xù)航里程可達(dá)1,000公里，最高時(shí)速達(dá)到140公里。中國(guó)在2021年試運(yùn)行國(guó)內(nèi)首臺(tái)氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車，滿載氫氣可單機(jī)連續(xù)運(yùn)行24.5小時(shí)，平直道最大可牽引載重超過(guò)5,000噸；于2022年建成國(guó)內(nèi)首個(gè)重載鐵路加氫科研示范站，將為鐵路作業(yè)機(jī)車供應(yīng)氫能。 氫動(dòng)力火車的優(yōu)點(diǎn)在于不需要對(duì)現(xiàn)有鐵路軌道進(jìn)行改建，通過(guò)泵為火車填充氫氣，并且噪音小、零碳排放。但是現(xiàn)階段發(fā)展氫動(dòng)力火車也存在一些挑戰(zhàn)。一方面，氫燃料電池電堆成本高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，組成氫動(dòng)力系統(tǒng)后（含儲(chǔ)氫和散熱系統(tǒng)等）成本將進(jìn)一步增加，搭載氫能源系統(tǒng)的車輛成本較高。另一方面，由于技術(shù)不成熟、需求少等因素，目前加氫站等氫能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)尚不完善。 由于世界主要國(guó)家重視以氫能為代表的清潔能源的發(fā)展，氫動(dòng)力火車作為減碳的有效途徑，未來(lái)發(fā)展空間廣闊。以歐洲國(guó)家為例，法國(guó)承諾到2035年、德國(guó)提出到2038年、英國(guó)計(jì)劃到2040年把以化石能源（柴油）驅(qū)動(dòng)的國(guó)家鐵路網(wǎng)絡(luò)替換成包括氫能源在內(nèi)的清潔能源驅(qū)動(dòng)的鐵路網(wǎng)絡(luò)。 航空情況： 隨著能源加速向低碳化、無(wú)碳化演變，航空業(yè)也面臨能源體系變革帶來(lái)的新挑戰(zhàn)。氫能源為低碳化航空提供了可能，氫能可以減少航空業(yè)對(duì)原油的依賴，減少溫室及有害氣體的排放。相比于化石能源，燃料電池可減少75%-90%的碳排放，在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中直接燃燒氫氣可減少50%-75%的碳排放，合成燃料可減少30%-60%的碳排放。 氫動(dòng)力飛機(jī)可能成為中短距離航空飛行的減碳方案，但在長(zhǎng)距離航空領(lǐng)域，仍須依賴航空燃油。預(yù)計(jì)2060年氫氣能提供5%左右航空領(lǐng)域能源需求35。氫能為航空業(yè)提供了可能的減碳方案，美國(guó)、英國(guó)、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)紛紛出臺(tái)涉及氫能航空發(fā)展的頂層戰(zhàn)略規(guī)劃。 從發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)布的規(guī)劃可以看出，氫能航空的發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。從現(xiàn)在到2030年主要是發(fā)展基礎(chǔ)性技術(shù)，開展航空試驗(yàn)；到2050年完成遠(yuǎn)程客機(jī)驗(yàn)證機(jī)和大規(guī)模的氫燃料加注基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在航空領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更大規(guī)模應(yīng)用。 航運(yùn)情況： 隨著航運(yùn)業(yè)迅速發(fā)展，柴油機(jī)動(dòng)力船舶引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題日益顯現(xiàn)。2020年我國(guó)航運(yùn)業(yè)的二氧化碳排放量占交通運(yùn)輸領(lǐng)域排放量的12.6%。氫能作為清潔能源有望在航運(yùn)領(lǐng)域減碳中發(fā)揮積極作用。根據(jù)IEA發(fā)布的《中國(guó)能源體系碳中和路線圖》，航運(yùn)業(yè)的碳減排主要取決于氫、氨等新型低碳技術(shù)和燃料的開發(fā)及商業(yè)化；在承諾目標(biāo)情景中，2060年基于燃料電池的氫能應(yīng)用模式將滿足水路交通運(yùn)輸領(lǐng)域約10%的能源需求。 氫及氫基燃料是航運(yùn)領(lǐng)域碳減排方案之一。通過(guò)氫燃料電池技術(shù)可實(shí)現(xiàn)內(nèi)河和沿海船運(yùn)電氣化，通過(guò)生物燃料或零碳?xì)錃夂铣砂钡刃滦腿剂峡蓪?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)洋船運(yùn)脫碳。我國(guó)部分企業(yè)和機(jī)構(gòu)基于國(guó)產(chǎn)化氫能和燃料電池技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)啟動(dòng)了氫動(dòng)力船舶研制?，F(xiàn)階段，氫動(dòng)力船舶通常用于湖泊、內(nèi)河、近海等場(chǎng)景，作為小型船舶的主動(dòng)力或大型船舶的輔助動(dòng)力。海上工程船、海上滾裝船、超級(jí)游艇等大型氫動(dòng)力船舶研制是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。 總體而言，氫動(dòng)力船舶整體處于前期探索階段，高功率燃料電池技術(shù)尚未成熟，但隨著氫存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)，燃料電池船舶市場(chǎng)滲透率將逐步提升。預(yù)計(jì)到2030年我國(guó)將構(gòu)建氫動(dòng)力船舶設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、測(cè)試、功能驗(yàn)證、性能評(píng)估體系，建立配套的氫氣“制儲(chǔ)運(yùn)”基礎(chǔ)設(shè)施，擴(kuò)大內(nèi)河/湖泊等場(chǎng)景的氫動(dòng)力船舶示范應(yīng)用規(guī)模，完善水路交通相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施；到2060年完成我國(guó)水路交通運(yùn)輸裝備領(lǐng)域碳中和目標(biāo)，在國(guó)際航線上開展氫動(dòng)力船舶應(yīng)用示范，提升我國(guó)氫動(dòng)力船舶產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
NO.3 工業(yè)領(lǐng)域：2060年工業(yè)部門氫需求量將到7,794萬(wàn)噸 工業(yè)是當(dāng)前脫碳難度較大的應(yīng)用部門，化石能源不僅是工業(yè)燃料，還是重要的工業(yè)原料。工業(yè)燃料通過(guò)電氣化可實(shí)現(xiàn)部分脫碳，但是工業(yè)原料直接電氣化的空間有限。在氫冶金、合成燃料、工業(yè)燃料等的帶動(dòng)下，2060年工業(yè)部門氫需求量將到7,794萬(wàn)噸，接近交通領(lǐng)域的兩倍。 鋼鐵行業(yè) 鋼鐵冶煉二氧化碳排放量較大，2020年國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)碳排放總量約18億噸，占全國(guó)碳排放總量的15%左右。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)下，鋼鐵行業(yè)面臨巨大的碳減排壓力。根據(jù)各大型鋼鐵企業(yè)公布的碳達(dá)峰碳中和路線圖，結(jié)合中國(guó)鋼鐵行業(yè)協(xié)會(huì)減碳目標(biāo)，假設(shè)到2030年，我國(guó)鋼鐵行業(yè)減碳30%，則在此期間鋼鐵行業(yè)需累計(jì)減排5.4億噸。我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的一半以上，實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)的降碳對(duì)我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的達(dá)成意義重大。 氫在鋼鐵行業(yè)可應(yīng)用于氫冶金、燃料等多個(gè)方面，以氫冶金規(guī)模最大。氫冶金通過(guò)使用氫氣代替碳在冶金過(guò)程中的還原作用，從而實(shí)現(xiàn)源頭降碳，而傳統(tǒng)的高爐煉鐵是以煤炭為基礎(chǔ)的冶煉方式，碳排放占總排放量的70%左右。氫冶金是鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的革命性技術(shù)。2021年《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布，強(qiáng)調(diào)要大力推進(jìn)氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)鋼鐵行業(yè)非高爐低碳煉鐵技術(shù)的發(fā)展。 現(xiàn)階段，氫冶金技術(shù)的氫氣主要來(lái)源于煤，整體減碳能力有限。氫冶金技術(shù)分為高爐氫冶金和非高爐氫冶金兩個(gè)大類。高爐氫冶金是指通過(guò)在高爐中噴吹氫氣或富氫氣體替代部分碳還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)“部分氫冶金”，非高爐氫冶金技術(shù)以氣基豎爐法為主流。我國(guó)豎爐氫冶金技術(shù)處于起步階段，同時(shí)受氫氣制備和儲(chǔ)運(yùn)、高品質(zhì)精礦等條件制約，距離大規(guī)模應(yīng)用和全生命周期深度降碳仍有一定距離。 從全球范圍看，氫冶金的工業(yè)化技術(shù)也尚未成熟，德國(guó)和日本等氫冶金技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)家也處于研發(fā)和試驗(yàn)階段。根據(jù)世界能源署統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)高爐的使用年限為30-40年，而目前全球煉鐵高爐平均爐齡僅為13年左右，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，全球范圍內(nèi)將仍以傳統(tǒng)的高爐煉鐵工藝為主流，低碳高爐冶金技術(shù)將是過(guò)渡期內(nèi)重要的研發(fā)方向。氫冶金的發(fā)展可以分步實(shí)現(xiàn)：到2025年，驗(yàn)證中試裝置研究大規(guī)模工業(yè)用氫能冶煉的可行性；到2030年，實(shí)現(xiàn)以焦?fàn)t煤氣、化工等副產(chǎn)品中產(chǎn)生的氫氣進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)；到2050年，進(jìn)行鋼鐵高純氫能冶煉，其中氫能以水電、風(fēng)電及核電電解水為主。 化工行業(yè) 氫氣是合成氨、合成甲醇、石油精煉和煤化工行業(yè)中的重要原料，還有小部分副產(chǎn)氣作為回爐助燃的工業(yè)燃料使用。中國(guó)氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2020年合成氨、甲醇、冶煉與化工所需氫氣分別占比32%、27%和25%。目前，工業(yè)用氫主要依賴化石能源制取，未來(lái)通過(guò)低碳清潔氫替代應(yīng)用潛力巨大。 氨是氮和氫的化合物，廣泛應(yīng)用于氮肥、制冷劑及化工原料。合成氨的需求主要來(lái)自農(nóng)業(yè)化肥和工業(yè)兩大方面，其中農(nóng)業(yè)肥料占70%左右。國(guó)際能源署預(yù)計(jì)至2050年，將會(huì)有超過(guò)30%的氫氣用于合成氨和燃料。 目前，氨生產(chǎn)所需要的氫（化石能源制取，又稱灰氫）主要是通過(guò)蒸汽甲烷重整（SMR）或煤氣化來(lái)獲取，每生產(chǎn)一噸氨會(huì)排放約2.5噸二氧化碳。綠氫合成氨則可減少二氧化碳排放。綠氫合成氨主要設(shè)備包括可再生能源電力裝備、電解水制氫設(shè)備、空分裝置、合成氨裝置，以上相關(guān)技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化程度較高。其中，堿性電解水與質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化的電解水制氫，我國(guó)的堿性電解槽技術(shù)水平處于行業(yè)領(lǐng)先水平。此外，國(guó)內(nèi)外質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)均處于起步階段，且成本偏高，未來(lái)主要取決于燃料電池技術(shù)發(fā)展進(jìn)程。 大規(guī)模、低成本、持續(xù)穩(wěn)定的氫氣供應(yīng)是化工領(lǐng)域應(yīng)用綠氫的前提。盡管短期內(nèi)化工領(lǐng)域綠氫應(yīng)用面臨經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)，但隨著可再生能源發(fā)電價(jià)格持續(xù)下降，到2030年國(guó)內(nèi)部分地區(qū)有望實(shí)現(xiàn)綠氫平價(jià)，綠氫將進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域，逐漸成為化工生產(chǎn)常規(guī)原料。 NO.4 發(fā)電領(lǐng)域：氫儲(chǔ)能系統(tǒng)成本約為13,000元/千瓦 純氫氣、氫氣與天然氣的混合可以為燃?xì)廨啓C(jī)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電行業(yè)的脫碳。氫能發(fā)電有兩種方式。一種是將氫能用于燃?xì)廨啓C(jī)，經(jīng)過(guò)吸氣、壓縮、燃燒、排氣過(guò)程，帶動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生電流輸出，即“氫能發(fā)電機(jī)”。氫能發(fā)電機(jī)可以被整合到電網(wǎng)電力輸送線路中，與制氫裝置協(xié)同作用，在用電低谷時(shí)電解水制備氫氣，用電高峰時(shí)再通過(guò)氫能發(fā)電，以此實(shí)現(xiàn)電能的合理化應(yīng)用，減少資源浪費(fèi)。另一種是利用電解水的逆反應(yīng)，氫氣與氧氣（或空氣）發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成水并釋放出電能，即“燃料電池技術(shù)”。燃料電池可應(yīng)用于固定或移動(dòng)式電站、備用峰值電站、備用電源、熱電聯(lián)供系統(tǒng)等發(fā)電設(shè)備。 這兩種氫能發(fā)電均存在成本較高的問(wèn)題。目前，燃料電池發(fā)電成本大約2.50-3.00元/度，而其他發(fā)電成本基本低于1元/度。例如，目前火電發(fā)電成本大約0.25-0.40元/度，風(fēng)電發(fā)電成本約為0.25-0.45元/度，太陽(yáng)能發(fā)電成本約0.30-0.40元/度，核電發(fā)電成本大約0.35-0.45元 /度。對(duì)比發(fā)電成本可以發(fā)現(xiàn)，燃料電池的發(fā)電成本要高于其他類型的發(fā)電模式。 由于質(zhì)子交換膜、電解槽等核心設(shè)備主要依賴進(jìn)口，成本較高，疊加原材料鉑的價(jià)格昂貴，導(dǎo)致氫能發(fā)電成本較高。 隨著對(duì)清潔能源的重視，風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電占發(fā)電量的比例逐步提高。2020年我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量5.3億千瓦，占全社會(huì)用電量的比重達(dá)到11%，到2030年風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上47。根據(jù)IEA研究，在 2050年零碳排放目標(biāo)的情景下，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電在發(fā)電量中的占比接近70%?？稍偕茉窗l(fā)電在電力系統(tǒng)中的作用越來(lái)越重要。但是，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的間歇性和隨機(jī)性，影響并網(wǎng)供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性，因此儲(chǔ)能作為相對(duì)獨(dú)立的主體將發(fā)揮重要作用。 電力儲(chǔ)能方式目前主要有抽水蓄能、鋰電子電池、鉛蓄電池、壓縮空氣儲(chǔ)能等，其中抽水蓄能占比超過(guò)86%。與其他儲(chǔ)能方式比，氫儲(chǔ)能具有放電時(shí)間長(zhǎng)、規(guī)模化儲(chǔ)氫性價(jià)比高、儲(chǔ)運(yùn)方式靈活、不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境等優(yōu)勢(shì)。另外，氫儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景豐富，在電源側(cè)，氫儲(chǔ)能可以減少棄電、平抑波動(dòng)；在電網(wǎng)測(cè)，氫儲(chǔ)能可以為電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)峰容量和緩解輸變線路阻塞等。 目前，受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等因素的制約，氫儲(chǔ)能的應(yīng)用仍面臨許多挑戰(zhàn)。一方面，氫儲(chǔ)能系統(tǒng)效率相對(duì)較低。氫儲(chǔ)能的“電—?dú)洹姟边^(guò)程存在兩次能量轉(zhuǎn)換，整體效率40%左右，低于抽水儲(chǔ)能、鋰電池儲(chǔ)能等70%左右的能量轉(zhuǎn)化效率。另一方面，氫儲(chǔ)能系統(tǒng)成本相對(duì)較高。當(dāng)前抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能成本約為7,000元/千瓦，電化學(xué)儲(chǔ)能成本約為2,000元/千瓦，而氫儲(chǔ)能系統(tǒng)成本約為13,000元/千瓦，遠(yuǎn)高于其他儲(chǔ)能方式。 氫儲(chǔ)能目前仍處于起步階段，2021年國(guó)內(nèi)氫儲(chǔ)能裝機(jī)量約為1.5兆瓦，氫儲(chǔ)能滲透率不足0.1%。氫儲(chǔ)能在推動(dòng)能源領(lǐng)域碳達(dá)峰碳中和過(guò)程中將發(fā)揮顯著作用。國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局于2021年出臺(tái)的《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2025年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變；到2030年，實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。氫儲(chǔ)能作為新型儲(chǔ)能方式，未來(lái)發(fā)展空間廣闊。 NO.5 建筑領(lǐng)域：氫氣供熱優(yōu)勢(shì)不明顯 建筑部門能源需求主要用于供暖（空間采暖）、供熱（生活熱水）等的電能消耗。與天然氣供熱（最常見的供熱燃料）等競(jìng)爭(zhēng)性技術(shù)比較，氫氣供熱在效率、成本、安全和基礎(chǔ)設(shè)施的可得性等方面目前不占優(yōu)勢(shì)。 由于純氫的使用需要新的氫氣鍋爐或?qū)ΜF(xiàn)有管道進(jìn)行大量的改造，在建筑中使用純氫氣的成本相對(duì)較高。例如，歐洲的氫能源使用比其他地區(qū)起步要早，但目前氫能源供熱成本仍然是天然氣供熱成本的2倍以上。即便到2050年，當(dāng)熱泵成為最經(jīng)濟(jì)的選擇時(shí)，氫氣供暖的成本可能仍將比天然氣供熱成本高50%。 氫氣可以通過(guò)純氫或者與天然氣混合輸送，使用純氫方式對(duì)管道要求更高。氫氣還可能導(dǎo)致鋼制天然氣管道的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要用聚乙烯管道取代現(xiàn)有管道。這種投資對(duì)于較大的商業(yè)建筑或地區(qū)供暖網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)可能具有經(jīng)濟(jì)意義，但對(duì)于較小的住宅單元來(lái)說(shuō)則可能成本過(guò)高。 因此，早期氫氣在建筑中的使用將主要是混合形式。氫氣與天然氣混合，按體積計(jì)算的比例可以達(dá)到20%，而無(wú)需改造現(xiàn)有設(shè)備或管道。和使用純氫相比，將氫氣混合到天然氣管道中可以降低成本，平衡季節(jié)性用能需求。隨著氫氣成本的下降，北美、歐洲和中國(guó)等擁有天然氣基礎(chǔ)設(shè)施和有機(jī)會(huì)獲得低成本氫氣的地區(qū)，有望逐漸在建筑的供熱、供暖中使用氫氣。 挪威船級(jí)社DNV預(yù)測(cè)，在2030年代后期，純氫在建筑中的使用有望超過(guò)混合氫氣；到2050年，氫氣在建筑供暖和供熱能源總需求中約占比3-4%。 來(lái)源：氫能圈
