【研报】煤炭开采行业氢能深度系列一：传统能源企业的新征途-210623（35页）.pdf

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1、 总结：因地制宜发展氢源，绿氢是最终目标总体来看，氢气的制取路线较为多样化，为下游氢能的广泛利用提供了稳定的氢源基础。从结构上来看，当前灰氢占比较大，煤制氢仍是中国最主要的制氢来源，在碳中和背景下面临低碳化转型的问题，但成本与经济性问题也一定程度制约了蓝氢、绿氢的大范围利用。因此，氢能要实现真正意义上的清洁化发展仍有较长路要走，但是，在当前构建氢能能源体系的发展初期，煤制氢中短期内仍将是制氢路线主导，但同时工业副产氢或将成为低碳化转型过渡期内的首要突破口。氢源或更多地适用因地制宜的发展路线，各个地区主要以当地的资源优势为基础制定合理的氢能规划，如西部与西北部地区煤炭资源与风光等可再生

2、能源丰富且成本较低，适宜煤制氢与电解水制氢互补发展，华东、华南地区则进一步提高产业副产氢能资源的利用效率，同时加强利用海上风电及水电制氢的利用。长期来看，绿氢的规模化应用是清洁能源体系构建的最终目标，随着碳中和驱动下清洁能源项目与技术的投入力度加大，低碳氢的经济性与规模性也有望取得突破性进展。 氢储运：高压气态储运占主导，非气态储运前景较大氢能的储运根据氢或储氢材料形态的不同主要分为气态储运、液态储运、固态储运及有机液体储运等四种方式：(1)气态储运，主要包括近距离运输的高压长管拖车以及长距离运输的管道运输，其中管道运输适用于大规模氢气运输;(2)液态储运，低温液态储氢是将氢气冷冻至

3、零下 252.72以变为液体加注到绝热容器中进行储运，储运工具主要为用于长距离、大规模运输的液氢槽罐车;(3)固态储运，是以金属氢化物、化学氢化物或纳米材料等作为储氢载体，通过化学吸附和物理吸附的方式进行氢储运，对储运工具并无特殊要求;(4)有机液体储运，是通过加氢反应将氢气固定到芳香族有机化合物并形成稳定的氢有机化合物液体，最终以液体槽罐车进行储运。高压气态储运占主导。在主要的氢储运技术中，最成熟的是高压气态储运，也是现阶段国内最主要的氢储运方式。气态储运常温即可实现快速充放氢，成本较低，因此得到广泛应用，但储氢量较低，且对高压储氢罐存在较高的技术要求。目前国内主要采用 35MPa 的储氢瓶

4、，相较于国际主流的 70MPa 高压储氢瓶仍存在一定的技术差距，伴随着国内储氢瓶技术的发展，国产 70MPa 的 IV 型储氢瓶有望迎来突破进展。另一方面，管道运输是实现氢气大规模、长距离运输的重要方式，能耗小且成本较低。但类似于天然气管网系统建设，输氢管道建设所需一次性投资较大，基建成本高昂且建设周期较长。相较于欧美国家已相对成熟的输氢管网系统，中国输氢管道建设仍处于起步阶段。而在现有的天然气管网系统中混入氢气是初期管道输氢的主要探索方向。非气态储运前景较大。由于高压气态储氢在长距离运输上不具优势，其运输成本对距离的敏感性高，因此为进一步提高储运效率、降低长距离储运成本，非气态储运技术的发展

5、具备必要性。低温液态储运在中国主要应用于军事与航天工业，而在民用领域由于受到法规限制，目前无法得到应用。理论上液态氢密度远高于高压气态，单位容器能储存的低温液态储氢更多，大大提高运输效率，降低储运成本，氢气纯度也可以在液化过程中大大提高。液氢技术和装备的突破对氢能产业的可持续发展具有深远影响，民用领域的发力将推进国产化进程，对国内氢能产业布局具有重要意义。固态储运与有机液体储运原理类似，均是借助储氢材料进行储运。其中固态储运目前储氢密度较小，尚处于技术攻克阶段;有机液态储氢容量高，并且可以利用石油基础设施进行运输与加注，具有独一无二的安全性和运输便利性，未来发展前景较大。根据中国氢能联盟测算，2020 年气态卡车储运、液态卡车储运、管道运输的储运成本(包含加压、液化、封存等制备成本)分别为1.8、2.0、1.9 美元/kg。预计在未来十年中，所有氢气配送途径的成本都将大幅下降，包括生产成本在内降幅约为60%，若仅考虑配送和零售成本，降幅约为 70%。