報(bào)告指出,在我國(guó)政府出臺(tái)的一系列產(chǎn)業(yè)政策支撐下,我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入快速發(fā)展期。 2019年3月,氫能源首次寫入《政府工作報(bào)告》,明確將推動(dòng)加氫等設(shè)施建設(shè)。2020年4月,國(guó)家能源局發(fā)布《中華人民共和國(guó)能源法(征求意見(jiàn)稿)》,氫能被列入能源范疇。2020年6月,氫能先后被寫入《2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃》、《2020年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》。 近日,財(cái)政部、工信部、科技部等五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》,決定將燃料電池汽車的購(gòu)置補(bǔ)貼政策,調(diào)整為燃料電池汽車示范應(yīng)用支持政策,以形成布局合理、各有側(cè)重、協(xié)同推進(jìn)的燃料電池汽車發(fā)展新模式。自9月示范城市申報(bào)工作啟動(dòng),已有北京、山東、山西、上海等地明確申報(bào)或者出臺(tái)了申報(bào)方案。 除政策利好外,可再生能源的成本持續(xù)下降也給氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)機(jī)會(huì)。報(bào)告預(yù)計(jì),到2025年,風(fēng)電、光電成本會(huì)降低到0.25-0.3元/kWh之間。據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)測(cè),到2050年,氫能將創(chuàng)造3000萬(wàn)個(gè)工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,創(chuàng)造2.5萬(wàn)億美元產(chǎn)值,在全球能源中所占比重有望達(dá)到18%。 但同時(shí),進(jìn)入快速發(fā)展階段的氫能產(chǎn)業(yè)也面臨各種各樣的問(wèn)題。鑒于氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于氫的儲(chǔ)存、運(yùn)輸與應(yīng)用,報(bào)告著重從構(gòu)建清潔綠色高效的氫能供應(yīng)體系、建立全球領(lǐng)先的氫能應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)方面展開(kāi)研究。 報(bào)告指出,以實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)高效便捷的氫能供應(yīng)體系為目標(biāo),中國(guó)將在氫的制儲(chǔ)運(yùn)加各環(huán)節(jié)上逐漸突破。 1)制備方面,初期以藍(lán)氫為主來(lái)源,綠氫是長(zhǎng)期發(fā)展方向 研究發(fā)現(xiàn),我國(guó)氫的生產(chǎn)利用非常廣泛,不過(guò)主要是把氫作為工業(yè)原料、而非能源使用,但即便這樣,我國(guó)也已成為世界第一產(chǎn)氫大國(guó),2019年全國(guó)氫氣產(chǎn)量約2000萬(wàn)噸。工業(yè)副產(chǎn)氫為主的藍(lán)氫,可以作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期的分布式來(lái)源。 同時(shí)報(bào)告指出,電解水制氫的綠氫路線是長(zhǎng)期的發(fā)展方向。目前國(guó)內(nèi)堿性電解水制氫成本在各電解水制氫技術(shù)路線中最具經(jīng)濟(jì)性。但制氫規(guī)模仍處于兆瓦級(jí),規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益尚未體現(xiàn)。2019年,我國(guó)全年棄風(fēng)電量169億千瓦時(shí)、棄光電量46億千瓦時(shí)、棄水電量約300億千瓦時(shí),總棄電總量515億千瓦時(shí),理論上可制氫92萬(wàn)噸,電解水制氫的供應(yīng)潛力較大。綠氫路線的關(guān)鍵性在于電費(fèi)成本,據(jù)研究,當(dāng)前技術(shù)條件下,電費(fèi)降低至0.3元/kWh,電解水制氫成本能降至20元/kg以下。 2)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)是當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板 受限于當(dāng)前氫氣儲(chǔ)存方式,氫氣運(yùn)輸效率較低、成本高,是制約氫氣供應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 現(xiàn)階段,氣氫拖車是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的道路運(yùn)輸方式,但是國(guó)內(nèi)氣氫儲(chǔ)氫罐壓力大多在20MPa,單車運(yùn)輸能力并不高;相比之下,因?yàn)榈蜏匾簯B(tài)氫高密度的特性,液氫運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)力是氣氫拖車的10倍以上,未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化運(yùn)輸,但目前液氫運(yùn)輸在國(guó)內(nèi)還僅限用于航天及軍工領(lǐng)域。 報(bào)告根據(jù)測(cè)算指出,在一定儲(chǔ)運(yùn)距離內(nèi),即在加氫站日需求量500kg以下,氣氫拖車運(yùn)輸由于節(jié)省了液化成本與管道建設(shè)前期投資成本,經(jīng)濟(jì)性較高。但當(dāng)用氫規(guī)模擴(kuò)大、運(yùn)輸距離增長(zhǎng)后,提高氣氫運(yùn)輸壓力或采用液氫槽車、輸氫管道等運(yùn)輸方案,才能滿足高效經(jīng)濟(jì)的要求。因此,報(bào)告認(rèn)為,隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,液氫儲(chǔ)運(yùn)是大規(guī)模長(zhǎng)距離儲(chǔ)運(yùn)氫的方向之一。 3)加氫站建設(shè)提速,各環(huán)節(jié)均有降本空間 據(jù)統(tǒng)計(jì),截止2019年底,我國(guó)已建和在建的加氫站有130座以上,其中61座已經(jīng)建成,投入運(yùn)營(yíng)的共計(jì)52座。2016年以后,中國(guó)加氫站建設(shè)開(kāi)始提速,2019年建成的加氫站數(shù)量是2018年的2倍。 但是,國(guó)內(nèi)不同區(qū)域、不同模式的加氫站氫氣價(jià)格差異較大,價(jià)格區(qū)間在30~80元/kg,類比國(guó)外40-50元/kg的終端售價(jià),各環(huán)節(jié)均有降本空間。未來(lái)隨著可再生能源電價(jià)進(jìn)一步下降,制氫、規(guī)?;簯B(tài)儲(chǔ)運(yùn)等技術(shù)成熟,氫氣到站價(jià)格有望大幅降低。 建立全球領(lǐng)先的氫能應(yīng)用網(wǎng)絡(luò),我國(guó)應(yīng)優(yōu)先發(fā)展氫燃料電池商用車 根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況,報(bào)告建議,中國(guó)氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用應(yīng)遵循“氫燃料電池商用車先發(fā)展、氫燃料電池乘用車后發(fā)展”的特點(diǎn)。 在過(guò)去十年里,我國(guó)氫燃料電池客車、物流車等商用車的應(yīng)用已領(lǐng)先于其他氫燃料電池車型。根據(jù)新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與管理平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2019年底,已接入平臺(tái)的氫燃料電池汽車中物流車占比達(dá)到60.5%,公交客車、公路客車、通勤客車等客車占比達(dá)到39.4%,乘用車只用于租賃,占比僅為0.1%,當(dāng)前氫燃料電池汽車的示范應(yīng)用主要集中在物流、客車等商用車領(lǐng)域。 制約氫能市場(chǎng)化落地的關(guān)鍵要素是什么?報(bào)告給出答案,氫燃料電池的成本是市場(chǎng)化應(yīng)用的重要影響因素。 現(xiàn)階段,我國(guó)氫燃料電池汽車的發(fā)展仍較依賴于政府的補(bǔ)貼和政策的支持,目前商用車燃料電池系統(tǒng)價(jià)格的平均水平約1萬(wàn)元/kW,商用車用儲(chǔ)氫系統(tǒng)的價(jià)格平均約5000元/kg。隨著氫燃料電池汽車應(yīng)用范圍與規(guī)模擴(kuò)大,核心零部件及系統(tǒng)價(jià)格的規(guī)模效應(yīng)逐步顯現(xiàn)。研究組認(rèn)為,未來(lái)商用車燃料電池系統(tǒng)價(jià)格與儲(chǔ)氫系統(tǒng)價(jià)格變化如下圖所示。 至2030年左右,部分氫燃料電池商用車車型將有望在多種使用場(chǎng)景中具備全生命周期經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。其中氫燃料電池物流車將在2025-2030年間達(dá)到與純電動(dòng)車型相當(dāng)?shù)腡CO(Total Cost of Ownership,總體擁有成本),而客車、重卡將在2030年實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。 不過(guò),現(xiàn)階段氫燃料電池商用車的購(gòu)置和使用成本仍然過(guò)高,需要通過(guò)創(chuàng)新商業(yè)模式擴(kuò)大規(guī)模,均攤成本,在業(yè)務(wù)起步階段,應(yīng)盡量保持多種商業(yè)模式(自營(yíng)/租賃)的靈活性。 據(jù)預(yù)測(cè),我國(guó)氫燃料電池客車的市場(chǎng)滲透率,至2025、2035、2050年將分別達(dá)到5%、25%、40%。氫燃料電池物流車的市場(chǎng)滲透率,至2030、2050年將分別達(dá)到5%、10%。氫燃料電池重卡的市場(chǎng)滲透率,至2025、2035、2050年將分別達(dá)到0.2%、15%、75%。 打造氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈,加速迎接氫能社會(huì) 氫能將推動(dòng)中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)化石燃料向清潔低碳燃料轉(zhuǎn)變。報(bào)告預(yù)計(jì),到2050年,中國(guó)氫能占終端能源消費(fèi)比例達(dá)10%,氫燃料電池汽車保有量3000萬(wàn)輛,氫氣需求量6000萬(wàn)噸,進(jìn)入氫能社會(huì)。 |
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