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氫能是一種清潔高效的二次能源，燃燒過程無(wú)碳排放，無(wú)污染、熱值高、安全性好。氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游包括制氫、儲(chǔ)氫和運(yùn)輸。中游主要是燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，下游是應(yīng)用領(lǐng)域，包括交通、軍用、航天等。
一、氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游
1、制氫
氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游包括制氫、儲(chǔ)氫和運(yùn)氫。制氫技術(shù)包括化石原料制氫、工業(yè)副產(chǎn)和電解水制氫。目前，我國(guó)氫氣主要來自化石能源制氫，其中煤制氫產(chǎn)量達(dá)到2124噸，占我國(guó)氫能產(chǎn)量的63.54%，天然氣制氫產(chǎn)量460萬(wàn)噸，占我國(guó)氫能產(chǎn)量的14%，而電解水制氫產(chǎn)量?jī)H為50萬(wàn)噸。
化石能源制氫過程中碳排放巨大，從工業(yè)副產(chǎn)品中提取氫氣不僅可以減少碳排放，還可以提高資源利用率和經(jīng)濟(jì)效益。因此，迫切需要有效利用工業(yè)副產(chǎn)氫。目前，我國(guó)排空工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)量約450萬(wàn)噸，其中PDH和乙烷裂解副產(chǎn)氫約30萬(wàn)噸，主要分布在華東和沿海地區(qū)；氯堿副產(chǎn)氫約33萬(wàn)噸，主要分布在新疆、山東、內(nèi)蒙古、上海、河北等省市；焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫約271萬(wàn)噸，主要分布在華北、華中；合成氨醇等副產(chǎn)氫約118萬(wàn)噸，主要分布在山東、陜西、河南等省。
2、儲(chǔ)氫運(yùn)氫
氫儲(chǔ)存方式包括高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫。目前，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫運(yùn)輸技術(shù)相對(duì)成熟，是我國(guó)目前的主要儲(chǔ)運(yùn)方式。當(dāng)運(yùn)輸距離為50km時(shí)，高壓氣態(tài)氫運(yùn)輸成本為3.6元/kg。隨著距離的增加，長(zhǎng)管拖車的運(yùn)輸成本顯著增加。當(dāng)運(yùn)輸距離為500km時(shí)，氫的運(yùn)輸成本為29.4元/kg。因此，長(zhǎng)管拖車只適用于短途運(yùn)輸（小于200km）。
3、加氫站
加氫站是氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的重要基礎(chǔ)設(shè)施。中國(guó)加氫站建設(shè)進(jìn)度逐步加快。截至2020年底，已建成128座加氫站。其中，建成的加氫站已投入運(yùn)營(yíng)101座，待運(yùn)營(yíng)17座，投入使用比例超過85%。此外，中國(guó)正在建設(shè)/擬建的加氫站數(shù)量已達(dá)到167座。
二、氫能產(chǎn)業(yè)鏈中游
在政策支持下，我國(guó)氫燃料電池汽車年產(chǎn)量和保有量快速增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)氫燃料電池汽車年產(chǎn)量從2016年的629輛增加到2019年的3018輛，2020年受疫情影響，產(chǎn)量為1199輛。
2019年，我國(guó)氫燃料電池汽車保有量為6175輛，同比增長(zhǎng)79.6%；2020年，我國(guó)氫燃料電池汽車數(shù)量為7352輛，同比增長(zhǎng)19.1%。隨著燃料電池系統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)和燃料電池電池核心部件的定位，2025年燃料電池汽車數(shù)量可能達(dá)到5-10萬(wàn)輛。
三、氫能產(chǎn)業(yè)鏈下游
在2030年碳達(dá)峰的愿景下，中國(guó)年氫需求預(yù)計(jì)將達(dá)到3715萬(wàn)噸，約占終端能源消費(fèi)的5%；可再生氫產(chǎn)量約500萬(wàn)噸，部署電解槽裝機(jī)約80GW。在2060年碳中和的愿景下，中國(guó)對(duì)氫氣的年需求將增加到1.3億噸左右，約占終端能源消費(fèi)的20%。其中，氫在工業(yè)領(lǐng)域仍占最大比例，約7794萬(wàn)噸，占總氫需求的60%；交通運(yùn)輸4051萬(wàn)噸，建筑585萬(wàn)噸，發(fā)電與電網(wǎng)平衡用氫600萬(wàn)噸。
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