2.儲運氫

在高壓氣態(tài)儲運氫方面，由于成本低、使用方便、儲存條件易滿足等優(yōu)勢成為目前儲運氫的主流方式。國內(nèi)由于高端碳纖維技術(shù)不夠成熟，無法規(guī)�；�生產(chǎn)且復(fù)合材料成本較高，目前主要以35MPaIII型瓶為主，所以低成本高壓臨氫環(huán)境用新材料將是研發(fā)的重點。

在低溫液態(tài)儲運氫方面，歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)液氫技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相對成熟，液氫儲運等環(huán)節(jié)已進入規(guī)�；瘧�(yīng)用階段。我國液氫技術(shù)主要應(yīng)用在航天領(lǐng)域，民用領(lǐng)域尚處于起步階段，氫液化系統(tǒng)的核心設(shè)備（氫透平膨脹機與低溫閥門等）仍然依賴于進口，液氫儲罐制造技術(shù)與裝備與國外也有一定的差距。因此，如何降低液化與貯存成本是低溫液態(tài)儲氫產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向。

在固態(tài)金屬氫化物儲運氫方面，由于其安全性、穩(wěn)定性優(yōu)點成為我國未來發(fā)展的重點。目前，國內(nèi)金屬氫化物儲氫應(yīng)用還較少，正處于研發(fā)與示范階段，提高金屬氫化物的儲氫量、降低材料成本、提高金屬氫化物的可循環(huán)性等將是未來的研究重點。

在管道儲運氫方面，管道儲運氫氣可以分為純氫管道運輸和利用現(xiàn)有天然氣管道摻氫運輸兩種模式。低壓純氫管道適合大規(guī)模、長距離的運氫方式。目前，美國、歐洲已分別建成2400km、1500km的氫管道，而我國氫氣管道里程約400km，在用管道僅有百公里左右。在運行的管道有：濟源—洛陽的氫氣輸送管道全長為25km、巴陵—長嶺輸氫管道全長42km、烏�！�銀川焦?fàn)t煤氣輸氣管線管道全長為216.4km、金陵—揚子氫氣管道全長超過32km。

表2：三種氫儲運比較

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從關(guān)鍵技術(shù)來看，當(dāng)前中國氫氣儲運仍處于發(fā)展初期，相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)較國外水平落后，固態(tài)儲運和化學(xué)液態(tài)儲運方式發(fā)展亟需技術(shù)突破，產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間較大。

3.加氫

從市場規(guī)模來看，中國加氫站數(shù)量居全球首位，具有區(qū)域集中性特征。2022年全球新增129座加氫站，累計建成814座；中國新建92座，累計建成310座，占比全球38%，已躍居首位，在營加氫站超過160座。2022年，中國加氫站市場規(guī)模達49.4億元、集成設(shè)備（壓縮機、氫氣儲存容器、加氫系統(tǒng)）占據(jù)加氫站建設(shè)的主要成本，市場規(guī)模為24.7億元。氫燃料電池汽車的需求將帶動加氫站保持良好的增長，預(yù)計到2026年，中國加氫站市場規(guī)模將達到151.2億元，集成設(shè)備市場規(guī)模將為71.1億元。

從市場競爭格局來看，國內(nèi)加氫站市場集中度較高。從加氫站擁有數(shù)量來看，以中石化、中石油、厚普股份三家企業(yè)為主，中石化已建成74座，中石油為8座，厚普股份在建加氫站78座。從加氫站設(shè)備制造商來看，國富氫能、液空厚普、舜華新能源、海德利森、上海氫楓等五大設(shè)備集成商市場占有率占達90%。其中，國富氫能市場占有率為28.4%，居全國第一。

圖4：2017-2022年全球和中國加氫站數(shù)量（座）

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從分布區(qū)域來看，我國加氫站主要涉及華北、華東和華南地區(qū)，呈現(xiàn)出明顯的產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)。其中，廣東依托政府的支持，加氫站布局遙遙領(lǐng)先其他省市，數(shù)量超過60座，其次為上海，建設(shè)數(shù)量44座。

4.場景應(yīng)用

（1）交通領(lǐng)域

在交通領(lǐng)域，以氫燃料為動力，可以實現(xiàn)車輛使用端的零碳排放，應(yīng)用主要包括汽車、航空和海運等，其中氫燃料電池汽車是交通領(lǐng)域的主要應(yīng)用場景。

從市場規(guī)模來看，整體保持加快增長態(tài)勢，市場空間大。2022年，我國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷累計分別完成3626輛和3367輛，同比分別增長127.2%和88.1%。目前，國內(nèi)的氫燃料電池車輛購置成本遠高于燃油車和電動車，中短期內(nèi)需依賴國家補貼。但隨著技術(shù)進步、生產(chǎn)經(jīng)驗累積與規(guī)模擴大，燃料電池系統(tǒng)和儲氫系統(tǒng)成本將逐步下降，氫燃料電池汽車將保持增長態(tài)勢，預(yù)計到2025年，全國氫燃料汽車保有量約5萬輛。

圖5：2018年-2022年中國燃料電池汽車產(chǎn)銷數(shù)量（輛）

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從區(qū)域分布來看，氫燃料電池汽車主要集中在環(huán)渤海等東部沿海城市群。2021年8月，京津冀、上海、廣東三大城市群成為首批燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群；2021年12月，河北、河南入選第二批城市群，形成目前的“3+2”全國燃料電池汽車示范，并計劃為期四年的示范推廣目標(biāo)。到2025年，京津冀、上海、廣東、河北、河南城市群氫燃料汽車分別為5300輛、5000輛、10000輛、7710輛、5000輛。

圖6：五大氫燃料電池汽車示范城市群

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從氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)來看，目前，日本和韓國擁有相對成熟的氫燃料電池汽車技術(shù)，已應(yīng)用于乘用車、商業(yè)車、叉車、列車等。國內(nèi)當(dāng)前燃料電池汽車的技術(shù)、成本和規(guī)模是限制其市場化的主要因素，購置成本還較高，尚不具備完全商業(yè)化的能力，發(fā)展仍然依靠政府補貼和政策支持�，F(xiàn)階段國內(nèi)氫燃料電池車以客車和重卡等商用為主，乘用車主要用來租賃，占比不及0.1%。

（2）工業(yè)領(lǐng)域

在工業(yè)領(lǐng)域，氫氣主要作為化工原料。目前全球約55%的氫需求用于氨合成、25%用于煉油廠加氫生產(chǎn)、10%用于甲醇生產(chǎn)，10%用于其他行業(yè)。鋼鐵領(lǐng)域，用氫氣代替焦炭作為還原劑，大幅度降低碳排放量，促進清潔型冶金轉(zhuǎn)型。目前全球已有少數(shù)國家發(fā)布了氫冶金技術(shù)案例，國內(nèi)部分鋼鐵企業(yè)也發(fā)布了氫冶金規(guī)劃，建設(shè)示范工程并投產(chǎn)，但有關(guān)示范工程尚處于工業(yè)性試驗階段，基礎(chǔ)設(shè)施不完善、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)空白、成本較高、安全用氫等問題依然存在。但在“雙碳”目標(biāo)的背景下，利用氫能進行鋼鐵冶金是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)深度脫碳目標(biāo)的必行之路。

（3）建筑領(lǐng)域

在建筑領(lǐng)域，氫氣可代替或摻入天然氣燃燒供熱，也可通過氫燃料電池實現(xiàn)熱電聯(lián)供。以北京為例，目前終端居民天然氣價格約為2.63元/標(biāo)準(zhǔn)立方米，提供1標(biāo)準(zhǔn)立方米天然氣等值熱量需要2.82標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣。因此當(dāng)氫氣價格低于10元/千克時，燃氫供熱方能與天然氣形成競爭力。小型氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)目前已在歐美、日本實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，而中國小型氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)仍處于試點階段，千瓦級系統(tǒng)的度電成本超過2元/千瓦時，在經(jīng)濟性方面具有很大的進步空間。在建筑領(lǐng)域，氫能不具備經(jīng)濟性，但仍是備用電源的良好選擇。可選擇逐漸由氫和天然氣混合用氫逐步向純氫轉(zhuǎn)變。

作者|火石創(chuàng)造 王桃清

       原文標(biāo)題 : 大有可為！氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀盤點  | 高質(zhì)量發(fā)展新底色