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ATC & 大东时代:2024中国绿电制氢技术趋势分析报告(15页).pdf

上传人: 海*** 编号:160478 2024-04-30 15页 1.11MB

1、Page 1中国绿电制氢技术趋势分析报告二零二四年一月Page 2报告主要观点政策中国绿氢产业化的主要优势ALK制氢技术总结PEM制氢技术总结随着氢能产业发展中长期规划(2021-2035)的政策出台,明确了低碳绿色氢源在主要工业、交通、发电及储能领域中的重要性。同时,明确的量化目标提出,意味着各地政府需拿出实质行动,去完成既定的目标,意味着中国氢能产业有望加速发展。中国还有着发展绿色氢源中得天独厚的物理条件-丰富的可再生能源以及高量可再生能源装机量,这为发展绿氢提供良好条件。绿氢的主要成本来自于绿电,廉价的绿电带动了绿氢的经济性。根据大东时代智库(TD)数据显示,中国绿氢成本,全球最低。AL

2、K制氢技术在中国的发展已经成熟,目前中国的主要水电解制氢技术以ALK为主,主要原因在于:设备廉价(仅为PEM的1/4),适合大规模集中式制氢,技术成熟,设备的寿命可以达到10万小时。但ALK技术存在与可再生能源不“契合”(响应时间慢),工作负载范围窄(不适合波动性大的电源)的缺点。PEM制氢步伐上,中国较海外落后,其主要体现在质子交换膜的产业化落后,钛毡和钛网(气体扩散层材料)产业链;导致中国PEM设备价格较为高昂,但降本路线明确,有望在2026年实现大规模的推广。Page 3Sources:国家发改委国家级政策出台,明确重点可再生能源制氢国家级规划氢能产业发展中长期规划(2021-2035)

3、出台主要宗旨:明确“能源”的角色定位以及在绿色低碳转型中的作用,为产业发展构建清晰的蓝图。阶段目标设立:2025/完善的产业发展制度政策环境,初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系,燃料电池车辆保有量达到5万辆,可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,实现二氧化碳减排100-200万吨/年;2030/完善的清洁能源制氢及供应体系2035/构建以交通、储能、工业、发电为主的应用场景,可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升政策意义:对发展清洁低碳氢源做出明确部署,发展清洁低碳的氢源,重点发展可再生能源制氢,严格控制化石能源制氢。以工业,交通,储能领域和分布式发电作为主

4、要的发展领域。有既定的量化目标,可以达到鼓励各地方积极进行配套政策的制定以及基础设施布局的效果。Page 4Sources:中国氢能联盟,各地方官网,2022年中国氢能及燃料电池产业发展趋势报告氢源将逐步往绿氢过渡,在“脱碳”的背景下,未来氢气主要需求将集中于工业以及交通领域中国2023氢气需求构成合成氨合成甲醇炼油用氢热源其他中国2023氢源构成煤制氢工业副产氢天然气制氢电解水制氢中国是产氢大国,年产氢量达到3300万吨,但氢源严重依赖煤制氢。技术上,煤制氢会产生大量的二氧化碳,显然并不符合政策上描述的发展氢能促进产业脱碳的目的。因此,发展绿氢才是推广氢能的关键。自国家层面发布氢能产业发展中

5、长期规划(2021-2035年)后,各地地积极规划可再生能源制氢(绿氢),据大东时代(TD)目前统计,到2030年规划的绿氢产能将超过450万吨。随着绿氢产能的逐步释放以及制氢成本的下降,绿氢的经济性将逐步显现,煤制氢的氢源份额预计将逐步被电解水制氢所蚕食。中国2030氢源构成煤制氢工业副产氢天然气制氢电解水制氢中国2060氢气需求构成工业领域交通领域电力领域建筑领域中国是氢气需求大国,年消费量超3000万吨,其主要的消费用途集中于工业领域(以化工合成氨和甲醇为主,部分作为还原剂炼钢以及工业热源)。工业是当前脱碳难度较大,若仅仅通过CCUS以及电气化,很难完成既定的目标。而绿氢将在主要在工业脱

6、碳领域发挥重要的作用,主要体现在三方面,替代一氧化碳作为还原剂炼钢,替代天然气等化石能源成为高能耗产业的主要热源,在化工中作为绿色原材料。交通方面的占比将迎来一定的提升,主要原因在于:随着产业化的发展,零碳排放的FCEV在规模化的生产下有较大的降本空间,性能上较BEV更适合在商用车领域的要求,因此相应的氢气需求量将提升。Page 5Sources:BNEF,电力交易中心,各政府官网中国可再生能源装机容量超过煤电,绿氢规划产能270万吨11.111.210.6312.191011121320212022中国发电装机容量(亿千瓦)煤电装机容量可再生能源装机容量可再生能源的装机规模正处于快速扩张中,

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本文主要探讨了中国绿氢产业的发展现状及未来趋势。政策层面,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035)》为绿氢产业提供了明确的发展方向和量化目标,推动了各地政府和企业进行配套政策制定和基础设施布局。技术方面,碱性电解水制氢(ALK)技术在中国发展成熟,设备投资成本仅为质子交换膜电解水制氢(PEM)的1/4,但ALK技术存在与可再生能源不“契合”的问题。PEM制氢技术虽处于商业化早期,但具有启停快、负载范围广、能耗低等优势,是中国绿氢产业发展的关键卡脖子技术。至2030年,中国绿氢产能规划将超过450万吨,预计未来绿氢成本将逐步下降,逐步替代化石能源制氢。此外,固体氧化物电解水制氢(SOEC)和阴离子交换膜电解水制氢(AEM)技术处于实验室→商业化的早期阶段,尚需解决材料稳定性、密封技术等关键问题。总体来看,中国绿氢产业在政策推动和技术创新下正逐步发展,预计2026年PEM制氢成本将低于ALK制氢,成为主要的水电解制氢技术。
"中国绿氢产业化的主要优势是什么?" "ALK与PEM制氢技术有何不同?" "中国可再生能源装机容量如何影响绿氢规划?"
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