能源转型产业报告 2023 年 12 月 21 日 氢能及燃料电池 氢能产业发展研究报告 氢能作为一种清洁的二次能源，在全球能源低碳转型的大背景下，必将成为 我国能源结构的重要组成部分和新型电力系统的有力补充。然而，受制于氢 的理化性质，氢能在制取、输运、分销等环节，仍有诸多瓶颈，高昂的终端 使用成本限制了氢能的规模化应用。然而，氢能不仅可以作为交通领域的绿 色燃料，在钢铁冶金、石油化工等领域均有广泛应用前景。我国作为氢产销 的全球第一大国，化石燃料制氢的绿氢替代具有广阔的市场空间。通过管道 供应工业绿氢需求，有望打破氢能规模化发展瓶颈。 作者 分析师 于 夕朦 执业证书编号：S1070520030003 邮箱：y uximeng@cgws.com 联系人 雷 灵龙 执业证书编号：S1070122120005 邮箱：leilinglong@cgws.com 相关研究 1、《熔盐储能发展及其安全问题浅析—行业/公司名称 （选填）》2023-12-04 2、 《我国电力金融市场研究建议报告—能源转型产业报 本报告通过分析工业、交通、能源等领域的氢能潜在应用场景，搭建了我国 未来绿氢需求预测的分析框架，基于过往行业数据，预测了我国绿氢潜在需 求规模。基于报告研究分行业预测，随着绿氢在化工工艺中逐步替代化石燃 料制氢，其需求将随着绿氢渗透率的提高而快速增长，研究预计，绿色氮肥 和绿色甲醇行业绿氢需求在 2030 年分别可达到 17 万和 13 万吨。在冶金和 石油炼化行业，2030 年将分别产生 22 万和 16 万吨绿氢需求。在交通和能源 领域，绿氢需求到 2030 年分别可达 75 万和 140 万吨。基于以上需求预测， 我国绿氢终端需求总量，在 2030 年有望达到约 285 万吨，能够支撑氢能长 输管道及电解制氢设备产业长期发展。 随着我国可再生能源和新型电力系统的不断发展，对电解制氢设备波动适应 性的要求也将越来越高。 PEM 制氢设备具有更好的调节性能，但其较高初始 投资阻碍了其大规模推广，需要通过自主化打破国外技术壁垒，降本增量， 以推动大规模应用。 风险提示：氢能产业政策不及预期，制氢及储运技术发展不及预期，制氢成 本下降不及预期，商业模式形成不及预期，绿氢未来实际需求与本预测不一 致。 请仔细阅读本报告末页声明 告》2023-11-22 3、《老旧风场“以大代小”技改市场分析与政策建议》 2023-11-21 能源转型产业报告 内容目录 1. 氢能产业是能源革命下的必然选择 ................................................................................................................. 4 1.1 发展氢能是践行双碳战略的重要手段....................................................................................................... 5 1.2 氢能是保障能源安全的重要手段.............................................................................................................. 6 1.3 发展氢能已成为发达经济体的共识 .......................................................................................................... 7 2.长链条多环节制约氢能产业发展 ........................................................................................................................ 8 2.1 绿电电解水是当前绿氢获取的必由之路 .................................................................................................... 9 专题 1 国内碱性电解制氢项目规模化趋势明显 ............................................................................................. 10 专题 2 国内部分兆瓦级 PEM 电解制氢项目................................................................................................... 11 2.2 储运效率仍是瓶颈.................................................................................................................................. 11 专题 3 我国管道输氢现状............................................................................................................................. 12 2.3 氢能应用前景广泛，工业应用是重要方向............................................................................................... 13 2.4 经济性仍是规模化应用的最终裁判员...................................................................................................... 13 3.我国氢能潜在需求预测 .................................................................................................................................... 15 3.1 工业应用................................................................................................................................................ 15 3.1.1 合成氨 ................................................................................................................................................ 16 3.1.2 合成甲醇............................................................................................................................................. 18 3.1.3 绿氢冶金............................................................................................................................................. 21 3.1.4 石油炼化............................................................................................................................................. 23 3.2 交通运输................................................................................................................................................ 25 专题 4 船舶对绿色燃料的需求...................................................................................................................... 26 3.3 能源替代................................................................................................................................................ 27 专题 5 氢能与新型电力系统 ......................................................................................................................... 28 3.4 总需求预测 ............................................................................................................................................ 29 3.5 承载能力................................................................................................................................................ 29 4.机遇与挑战 ......................................