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1、 1. 引言 当前氢能产业正处于快速发展期,从中央到地方,关于氢能产业的规划和布局正在紧锣密鼓地进行。在氢能产业快速发展的同时,产业链面临的关键问题也亟需深入的研究讨论,从而确定各方共识,向政府提供决策参考,保障氢能发展的关键制度供给。 目前全球多个国家和地区已经颁布了氢能发展路线图。例如,2019年 2 月,欧洲燃料电池和氢能联合组织(FCH-JU)发布欧洲氢能路线图 , 显示发展氢能将为欧洲带来巨大的社会经济和环境效益, 目标到 2030年推广 370 万辆氢燃料电池乘用车,创造约 1300 亿欧元的产值。美国燃料电池与氢能协会(FCHEA)于 2019 年 11 月发布氢能经济路线图 ,
2、目标到 2025 年,各种应用的氢需求总量将达到 1300 万吨,将有 12.5 万辆氢燃料电池汽车。 日本政府将 氢能及燃料电池路线图 更新到第三版,持续在技术研发、加氢基础设施建设、氢能供给和终端应用等方面投入资金支持。韩国政府计划到 2040 年燃料电池产量扩大至 15GW,氢燃料电池汽车产量至 620 万辆,加氢站至 1200 座。 我国氢能领域缺乏顶层设计,有必要尽快制定我国的氢能发展路线图。 目前氢能领域的研究较为分散, 多集中于各个子板块, 例如燃料电池、车用氢能等,缺乏顶层统筹。自 2016 年以来,中国电动汽车百人会就氢能发展问题,召开多次行业研讨会,进行多项专题研究工作,相
3、关课题研究单位及与会专家均认为有必要将氢能纳入国家能源战略层面统一规划,明确氢能发展路线,推进氢能在交通运输、能源供应、工业生产、家庭生活等多个领域的产业应用。 氢能顶层设计需要跨部门、跨行业、跨学科协同。氢能行业管理涉及多个部门,例如在氢的管理上,作为危险化学品还是能源属性尚不明确, 在相关基础设施建设审批上,涉及工商、土地规划、住建、安监、消防、环境评价等多个部门,主管单位尚不明确。同时,氢能供应与应用涉及多个行业,例如煤化工、炼油、炼钢、焦化等传统工业,与氢燃料电池汽车、固定式燃料电池储能应用等新兴产业。另外,氢能技术突破涉及多个学科,例如化学、化工、热能、机械、车辆等能源基础学科以及新
4、能源融合的交叉学科。总体而言,过去单一学科、单一产业、单一部门归口的模式难以胜任氢能发展规划与路线图这项顶层设计工作,亟需多部门、多行业、多学科协同。 课题组在 2019 年启动了“中国氢能发展路线图”项目,通过梳理中国当前氢能发展现状,研判未来氢能发展趋势,探索我国氢能发展的解决方案,重点聚焦绿色高效经济的氢能供应体系和全球领先的氢能应用网络。 恰逢 2020 年中国电动汽车百人会年会召开之际,课题组发布中国氢能发展路线图 1.0:如何实现绿色高效经济的氢能供应体系? ,聚焦于氢能供应体系,通过梳理处于产业链上游的氢能供应体系存在的诸多挑战, 发现我国氢能产业发展中面临的问题, 探索具有中国
5、特色的解决方案,以实现氢经济的美好愿景。 本报告详细描述了中国氢能供应体系的现状与问题, 同时基于现状与问题,描述未来如何通过模式创新、技术进步与规模升级、管理体制与政策优化逐步实现绿色高效经济的氢能供应体系。 希望我们的研究可以为从业人士、政府机构、咨询机构和投资机构等更好的了解产业发展情况以及面临的问题提供帮助。 中国氢能发展路线图 1.0:如何实现绿色高效经济的氢能供应体系?是课题组 2019 年度在氢能领域研究的一部分,接下来我们会继续开展氢能应用网络的深入研究,我们也真诚的希望产业内的企业、研究机构、专家和学者共同参与,一起为中国氢能产业的发展贡献一份力量。 2. 中国氢能供应体系发
6、展现状 在中国,现阶段主要把氢作为工业原料而非能源使用。我国是产氢大国,在合成氨、合成甲醇、炼焦、炼油、氯碱、轻烃利用等传统石油化工行业中,氢气的生产与利用具有较为成熟的经验。一般由企业购买煤炭、天然气、石油等原料,利用自有设备制得氢气,并把其用于相应产品合成的原料及为生产供热。 总体上,由于煤炭是我国主体能源和基础产业,我国煤气化制氢(以下称煤制氢)占比超过其他制氢方式。目前氢产量的统计通常采取由下游产品产量倒推计算的方法,然而企业在实际生产过程中通常会留有余量,因此各口径下的产量统计数据略有差异。 图表 1 全球与中国的氢气生产结构现状 制氢原料及方式 全球1 国内- 统计口径 12 国内