一体化思路推动氢能产业发展

1、一体化思路推动氢能产业发展在能源革命和能源转型推动下,氢气的能源属性越来越受矢注,成为主要能 源消费 国替代传统化石能源，提升能源安全的重要选项。LI前全球作为能源使用的氢气（发电、交通运输）尚不足总消费量的3%,但其作为 能源的独特优势越来越受到重视，能源领域的应用正成为推动全球氢产业快速发展的核 心动力。我国具备氢能全产业发展所需的资源、技术和市场条件，应该按照短期发展灰氢、中 期发展蓝氢、长期发展绿氢的思路，通过在化石能源生产和集散区打造“无碳城”、在可 再生能源产区打造“绿氢经济带”的模式，配套相矢产业政策，调动市场主体积极性，推 动我国氢能产业更好、更快发展。从国家层面看，全球主要能

2、源消费国都已将氢能提升到国家能源战略层面。美国自上世纪70年代开始矢注氢能，2014年，美国颁布全面能源战略，确定了 氢能在交通转型中的引领作用。日本最早探索氢气作为能源，在1973年成立氢能源协会引导开展氢能源技术研发； 2013年，日本推出日本再复兴战略，把发展氢能提升到国家政策高度；2014年提出 实现“氢能社会”的构想，并在201 7年发布氢能基本战略，为实现这一目标制定具 体行动计划。韩国将氢能视为保障其国家能源安全、促进经济发展的抓手，2018年明确提出将 “氢能产业”确定为三大创新增长战略投资领域之一 ；2019年发布氢能经济发展路线 图，提出以氢燃料电池汽车和燃料电池为核心，打

3、造成世界最高水平的氢能经济领先 国家的发展目标。欧盟国家根深蒂固的环保意识是推动其氢能产业发展的重要保障。2019年，欧洲燃 料电池和氢能联合组织发布欧洲氢能路线图：欧洲能源转型的可持续发展路径，提岀 面向2030、2050年的氢能发展路线图；訂询，欧盟的氢能发展呈现德国领跑、法国追赶、 其他国家跟跑的局面。我国在2001年启动了首个氢能“973”项目，此后的节能与新能源汽车技术路线图 “十三五”交通领域科技创新专项规划等都从不同方面提出了氢能产业发展规划和扶 持措施：2019年，国家统计局印制能源统计报表制度，首次将氢气纳入2020年能源 统计；2020年4月，国家能源局发布中华人民共 和国

4、能源法（征求意见稿），首次 从法律上将氢能列为能源；2020年5月，第十三届全国人民代表大会第三次会议批准矢 于2019年国民经济和社会发展 计划执行情况与2020年国民经济和社会发展计划草案的 报告，明确指出“制定国家氢能产业发展战略规划”。从行业层面看，目前，上游制氢已经拥有相对成熟的规模化生产技术（化石 原料制 氢）和较明确的长期发展方向（可再生能源电解水制氢）；下游应用场景也逐渐明确（氢 燃料电池乘用车、氢内燃机商用车）；中游的储运方面，液态氢的储存和运输是当前研究 的热点，尚缺实质性进展，是制约氢产业进一步发展的瓶颈所在。不过，这丝亳不影响人 们将氢气作为能源使用的热情。当前，全球范

5、围内有多个氢能项正在开展，涵盖全氢产 业链（见下表）。全课在幵隔旳興觉氛能利用來例黄矢注加点也.1310算侏用示虹疗1 MV*更孑交劇ft电崎筋余怖购他垃木1 MW分布氏氨亦胎也用诂杲申第一个紘瑕 3谶人站丈阪1幫财4幽&他彊孰诈tUFtt；啦51竝中法瓯含眈目35MPa侏到殳术威CSU芟衣証咖氛逓朽、毀5ES5湘应鬲业Sbt中31上潯OonhjnonIS 自R2下IX紐叙:LiMiBH 酬翔 WL 務迢辑遇-teTi63SS».MW. GWtfiUiMW 怎曲蜩3EM歼印他 抵绪代亚叨第轨綁说科电汐QUIQtH冒卬产化黑£9Refhynelfi 目10 MW長子交

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8、发液氢运输船，将所产 氢气液化后船运回日本。201 7年，壳片卑与丰 田正式达成合作协议，在加利福尼 亚州建造7座加氢站，并将在2024年增加至100座。我国企业也在积极布局氢能领域。2018年，中化集团成立中化能源国际氢能与燃料 电池科技创新中心，专攻氢燃料电池，据称其新能源业务已进入战略突破和攻坚阶段；截 至2019年底，中国石化已先后在广东、上海、浙江等地建成7 4座油氢合建站，并开始探 索布局氢能全产业链。与国外企业相比，我国石油化工企业尚未实质性参与氢能领域，也缺少相应 的顶层 设计和中长期发展规划。我国企业应抓住国家氢能领域相矢立法逐渐完善、鼓励扶持政策 逐渐成型的机会，以“十四五

9、”规划为抓手，将氢气作为能源产品从公司的整体业务发展 和产业布局方面进行顶层设计，推动氢能产业更好、更快发展。打造氢能“无碳城”和“绿氢”经济带1 打造日照“无碳城”山东省境内的日照港是我国重要煤炭输出港，拥有国内泊位水深最深、泊位 能力最 大的15万吨级煤炭专用泊位2个和5万吨级煤炭专用泊位1个，通过能力超过4500万 吨，创造了 9486吨/小时煤炭装船全国纪录；随着港区铁路改建和石臼港区南区的开发 建设，日照港煤炭通过能力将达到1亿吨以上。在装备制造方面，山东省是我国装备制造能力最强的省份之一，青岛、潍坊、济南 等地均拥有综合实力较强的工业设备和特种装备制造企业，日照港与这些地区的距离均

10、 在200公里左右，在其辐射范圉之内，且自身也具备一定的机械设备制造能力，可以为 煤制氢相矢设备制造提供支撑。从成本角度来看，当终端氢气加注成本不超过40元/kg时，氢燃料电池汽车相比传 统汽车具有较强竞争力。口前，不同制氢技术的终端加注成本如右图所示。从成本对比 情况来看，只有煤制氢可以经济性替代传统车用燃料，天然气制氢经济性差，电解水制 氢则完全无法与传统车用燃料竞争。结合日照港地区煤炭 集散中心的独特优势，其原材 料成本应低于全国平均水平，在该地开展氢燃料加注的经济性会进一步提升。储运与市场方面，日照与东营、滨州、青岛等山东地炼较集中区的距离均在300公 里左右，接近管道输氢的最佳距离，

11、可以将部分氢气供应地炼。考虑到煤制氢的碳排放 较高，需要进行捕集和封存处理，而二氧化碳是油田提高釆收率的重要原料之一，日照 临近胜利油田，可通过与油田互惠合作的方式进行碳处理。此外，日照港与日韩隔海相 望，具备与其开展氢能贸易的地理优势。以上分析表明，日照具备通过煤制氢发展氢能全产业链的基础；如果按照其每年1亿 吨以上的煤炭通过量，将其中的1 %用于制氢，可生产氢气12. 5万吨，若用其替代传统 汽油和柴油'每年可为约150万辆民用汽车提供动力；截至2019年底，整个日照市的汽 车保有量约为90万辆。可以考虑借助日照在煤炭资源方 面的独特优势，通过煤制氢气与 碳捕捉与封存技术联合使用，

12、推动氢气在交通运输、发电等领域对煤炭、燃油等传统化石 能源的替代，打造基于氢能的“无碳城”。不同制氢技术的终端加注总成本对比从全球长期发展趋势来看，利用可再生能源电解水制氢，即“绿氢”是氢能产业发展的终极U标，但U前可再生能源制氢面临成本瓶颈。在所有可再生能源发电中，水电的成本是最低的。如果在水电站就近利用水 电电解 水制氢，电费按照平准化成本汁算，则制氢成本约为15元/血，与天然气制氢大体相 当，而且可以实现零排放，获得真正意义上的“绿氢” 0我国是全球水力发电量最多的国家，2018年的水力发电总量为12万亿千瓦时， 但随着水电装机容量的不断增加，弃水问题也越来越严重，2018年的弃水量接近

13、700亿 千瓦时。按照H前生产Ikg氢气用电约56千瓦时估算，如果在 水电站就近配套制氢设 施，将被弃水电用于制氢，可生产氢气约125万吨。如果将这些氢气按照20元/kg （加 注站盈亏平衡成本约为40元/kg）出售，相当于增加约250亿元人民币的产值。另一方面，用于船舶动力也是氢能的重要领域之一，欧美、日本等国都在持续开展船 用氢燃料电池相矢研究。2019年，中国船舶集团公布Lh其自主设计研 发的全球首艘氢燃 料试点船船设计方案，为一艘2000吨级定点航线内河自卸货船，釆用4组125kW质子交 换膜氢燃料电池作为船舶主动力源，辅以4组250m锂电池组进行调峰补偿，同时船舶载 5有35MP&a

14、mp;高压氢气瓶组储存氢气燃料，可续航140公里。我国长江干流和支流分布着多个水电站，其中干流上的三峡、葛洲坝等四大 水电站 年发电量一超过2000亿千瓦时；如果将其中的瑰用于电解水制氢，按照LI前生产Ikg氢 气用电约56千瓦时估算，每年可生产氢气约3600万吨。可以试 点在沿江水电站福建配 套水电电解制氢和加氢设施，将长江流域的中短途货船替换为氢燃料电池货船。建立以水 电制氢为核心，氢气加注为纽带，制氢用氢机械设备为外延的沿江“绿氢”经济带。石油化工企业氢能产业链布局建议2020年是我国氢能产业的转折年，氢能在我国能源体系中的定位已基本明确，对氢 能的认识已经从新能源汽车领域向外辐射，氢能

15、全产业链布局的思路逐渐明确，相矢扶持 和激励政策陆续酝酿出台，为我国石油化工企业布局氢能全产业链提供了机遇。上游领域，煤制氢和天然气制氢是U前最成熟、最具经济性的氢气制备技术，石油化 工企业具备炼厂制氢的先发技术优势和一定的化石资源基础。短中期来看，随着国内环保 要求提高，成品油质量提升在即，炼厂用氢需求将持续增长，大型炼厂在制氢方面比较灵 活，但中小型地炼的制氢能力难以满足大规模加氢的需求，可能出现大量采购氢气的情况。 长期来看，电解水制氢，特别是利用可再生能源电解水制氢是行业发展大势所趋，可以通 过合作资助、联合研发、应用示 范的形式参与国内外相矢项LI,为大规模、商业化电解水 制氢奠定技术基础。中游领域，一方面，氢气极易发生逸散，而且在空气中的爆炸范围广（4%-74%），属于易爆品，氢能产业的中游储运环节应该遵循标准和基础设施国 家和行 业协会主导、企业主体积极参与的原则。另一方面，日本和韩国都已经发布了明确的氢能 产业发展路线，但其国内化石能源匮乏，短中期进口需求会明显 增长，其中日本计划在 2030年之前从海外进口 200-300亿立方米氢气。我国石油化工企业可以依托日照“无碳 城”等国家示范区项U ,在环渤海