政策破局成本困境我国绿氢行业规模化应用加速 2024年多项目或迎开工潮

2024-06-27 09:23

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1、电解水制氢是绿氢的主要生产方式

根据观研报告网发布的《中国绿氢行业现状深度分析与投资前景预测报告（2024-2031年）》显示，氢能具有能量密度高、清洁安全、灵活高效、应用场景广泛、储运方式多样等优点，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想能源载体，被誉为二十一世纪的“终极能源”，受到各国的广泛关注。根据制取方式和碳排放量的不同，氢气主要分为灰氢、蓝氢和绿氢，其中“绿氢”指通过可再生能源（如太阳能、风能等）制取的氢气，在生产过程中不产生二氧化碳排放。

由于绿氢制取技术不够成熟、绿氢制取的成本较高，电解水制氢是绿氢的主要生产方式。电解水制氢具有绿色环保、生产灵活、产氢纯度高等特点，是一种理想的绿氢制取技术，主要技术有碱性电解水制氢（ALK）技术、质子交换膜电解水制氢（PEM）技术、阴离子交换膜电解水制氢（AEM）技术和固体氧化物电解水制氢（SOEC）技术。其中，碱性电解水制氢技术是国内最早实现工业化的电解水制氢技术，发展最为成熟，目前占据市场主导地位；PEM电解水制氢技术处于商业化初期，SOEC技术和AEM技术在研发示范阶段。

不同电解水制氢技术特性

项目	碱水电解(AlK)	质子交换膜纯水电解(PEM)	阴离子交换膜水电解(AEM)	固体氧化物水电解(SOEC)
电解质隔膜	30%KOH@石棉布	质子交换膜	阴离子交换膜	固体氧化物
电流密度	<1A/cm²	1-4A/cm²	1-2A/cm²	0.2-0.4A/cm²
电解效率	60%-75%	70%-90%	-	85%-100%
电耗kWh/Nm³H²	4.5-5.5	4.0-5.0	-	-
工作温度	≤90°C摄氏度	≤80°C	≤60°C	≥80°C
产氢纯度	≥99.8%	≥99.99%	≥99.99%	-
设备体积	1	约1/3	-	-
操作特征	需控制压差	快速启停	快速启停	启停不便
操作特征	产气需脱碱	仅水蒸气	仅水蒸气	仅水蒸气
可维护性	强碱腐蚀性强	无腐蚀性介质	-	-
环保性	石棉膜有危害	无污染	-	-
产业化程度	充分产业化	特殊应用/商业化初期	实验室阶段	实验室阶段
单机规模	≤1000Nm³H₂/h	≤200Nm³H₂/h	-	-

资料来源：观研天下整理

2、我国绿氢行业发展面临六大挑战，国家出台多个政策破局

2023年6月27日，世界经济论坛（WEF）发布《中国绿色氢能发展路线图（Green Hydrogen in China:A Roadmap for Progress）》，其中指出中国绿氢产业发展面临着成本、基础设施、市场需求、行业标准和认证、技术以及进展与合作等六大挑战，政府应尽快制定相关政策并采取措施来克服上述障碍。从2022年以来，我国政府出台的国家级氢能政策，当下已有数个针对性政策密集出台来克服上述障碍，分别涵盖绿氢的制取、储运、应用等多个环节，助力破局以推动绿氢产业化发展。

中国绿氢发展主要障碍以及措施建议

<strong>中国绿氢发展主要障碍以及措施建议</strong>

资料来源：观研天下整理

2022-2023年国家颁布相关政策情况

颁布时间	发布部门	政策名称	主要内容和针对问题	覆盖氢能环节
2022.1.4	国家能源局、工信部、住建部、交通运输部、农业农村部	《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025年）》	技术：支持智能光伏制氢等试点示范项目建设，加快开展制氢系统与光伏耦合技术研究；支持建设一批光伏制氢等系统验证平台	绿氢制取
2022.1.14	国家能源局	《2022年能源行业标准计划立项指南》	行业标准和认证：将氢能等可再生能源纳入了《能源行业标准计划立项指南》	/
2022.1.21	交通运输部	《绿色交通“十四五”发展规划》	市场需求：鼓励开展氢燃料电池汽车试点应用	氢燃料电池
2022.1.29	国家发改委，国家能源局	《“十四五”现代能源体系规划》	1）市场需求：开展风电、光伏发电制氢示范2）技术：着力攻克可再生能源制氢和氢能储运、应用及燃料电池等核心技术，力争氢能全产业链关键技术取得突破	绿氢制取；氢储运和应用；氢燃料电池
2022.1.21	交通运输部	《绿色交通“十四五”发展规划》	市场需求：鼓励开展氢燃料电池汽车试点应用	氢燃料电池
2022.1.29	国家发改委，国家能源局	《“十四五”现代能源体系规划》	1）市场需求：开展风电、光伏发电制氢示范2）技术：着力攻克可再生能源制氢和氢能储运、应用及燃料电池等核心技术，力争氢能全产业链关键技术取得突破	绿氢制取；氢储运和应用；氢燃料电池
2022.2.10	国家发改委、国家能源局	《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》	1）行业标准和认证：加快研究和制修订清洁高效火电、可再生能源发电、核电、储能、氢能、清洁能源供热以及新型电力系统等领域技术标准和安全标准2）基础设施：探索输气管道掺氢输送、纯氢管道输送、液氢运输等高效输氢方式；探索建立氢能产供储销体系3）进展与合作：持续支持可再生能源、电力、核电、氢能等清洁低碳能源相关技术人才合作培养，开展能力建设、政策、规划、标准对接和人才交流	氢储运等
2022.6.1	国家发改委等	《“十四五”可再生能源发展规划》	市场需求：开展规模化可再生能源制氢示范；推进可再生能源发电制氢产业化发展，打造规模化的绿氢生产基地；推进化工、煤矿、交通等重点领域绿氢替代	绿氢制取
2022.8.29	工信部等	《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》	1）技术：着力攻克可再生能源制氢等技术装备；发展风电+电解水制氢技术；2）市场需求：开展制氢关键装备及技术应用，推进不同场景下的可再生能源-氢能综合能源系统应用，推动长距离管道输氢与终端装备应用	绿氢制取；氢储运
2023.6.2	国家能源局	《新型电力系统发展蓝皮书》	技术：推动可再生能源制氢；推进可再生能源制氢技术的规模化应用，大力发展零排放技术	绿氢制取
2023.8.8	国家标准委等	《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》	行业标准和认证：重点加快制修订氢品质检测、氢安全、可再生能源电解水制氢、高压储氢容器、车载储氢气瓶、氢液化装备等多方面标准	氢能全产业链

资料来源：观研天下整理

3、绿氢重要，但成本高

在成本方面，根据相关资料可知，“十四五”期间，中国将在积极利用工业副产氢，并大力开展可再生能源电解水制氢示范，氢气平均制备成本降至25元/kg，但是高于灰氢、蓝氢。

而影响绿氢成本的最主要还是电价。绿氢中的电解水制氢大概42%-43%的成本来自于电，所以电价直接影响氢价。电价滞后，对绿氢行业扶持和培育的作用很有限。因此，绿氢低成本重要实现路径就是低电价。

另外，绿氢是低碳、零碳，若参与碳交易，也可以降低成本。中国氢能联盟理事长刘国跃表示，绿氢在碳减排方面优势显著，是推动交通、化工、钢铁等碳减排难度较大行业脱碳的重要解决方案。

长期来看，可再生能源电价是绿氢成本的主要组成部分，所以绿氢受益于新能源发电快速发展，制氢成本将不断降低，到2030年国内电解水制氢规模将达到75GW左右，氢气平均制备成本20元/kg左右；到2050年国内将以可再生能源发电制氢为主，氢气平均制备成本降至10元/kg。

4、地方政策密集下发，率先推动绿氢降本，有望推动绿氢规模化应用

此外，近几年，我国多个地方政府陆续出台一系列绿氢行业支持政策，且多集中于对于绿氢前端制取环节。例如，2024年1月3日，宁夏宁东能源化工基地发布《宁东基地促进氢能产业高质量发展的若干措施2024年修订版（意见征求稿）》，在对于新能源部分和制氢部分的建设时序上要求“应确保制氢和应用端先开工，新能源部分不得早于制氢负荷及应用设施投产”，考虑到制氢端先行或与消纳端的同步建设能够避免大量的弃电，进而提升整体项目的经济效益。因此，该政策的下发将进一步合理化氢能项目的推进节奏，提升项目的经济性并在一定程度上避免建设与消纳的脱节，同时还能改善此前以建设新能源制氢项目名义立项来换取可再生能源配额及政策利好的现象，有望推动绿氢规模化应用。

我国各地政府密集出台针对绿氢项目的补贴政策

公开日期	政府/地区	政策名称	针对绿氢的补贴对象	补贴标准
2022.7.18	深圳市	《深圳市氢能产业创新发展行动计划2022-2025年（征求意见稿）》	电解制氢设施	谷期用电量超过50%的免收基本电费
2022.11.4	湖北省	《关于印发支持氢能产业发展若干措施的通知》	在可再生能源富集地区发展风光水规模电解水制氢	按照1000Nm3/h制氢能力、奖励50MW风电或光伏开发资源并视同配置储能
2022.12.5	吉林省	《关于印发支持氢能产业发展若干政策措施（试行）》	对年产绿氢100吨以上（含100吨）的项目	以首年每公斤15元的标准为基数，采取逐年退坡的方式（第2年按基数的80%、第3年按基数的60%），连续3年给予补贴支持，每年最高补贴500万元
			对专业从事绿氢存储的项目主体以及使用绿氢存储装置的其他项目主体	按绿氢存储设备投资的20%，给予项目主体一次性补贴，最高补贴500万元
			对专业从事绿氢运输的项目主体	按照年度累计氢气实际承运量，给予每公斤1.5元补贴，最高补贴150万元
			支持探索绿氢项目的碳减排量参与碳交易
2023.8.11	内蒙古鄂尔多斯	《鄂尔多斯市支持氢能产业发展若干措施》	具有独立法人资格的氢气产能大于5000吨/年的风光制氢一体化项目主体	按绿氢实际销售量给予退坡补贴
2023.10.1	新疆克拉玛依	《克拉玛依市支持氢能产业发展的有关扶持政策》	在2024-2025年期间，对落地克拉玛依且氢气产能大于5000吨/年的风光制氢一体化项目主体	绿电制氢的实际消纳量，经第三方认定后给予退坡补贴，2024年补贴3000元/吨，2025年补贴1500元/吨
2023.10.26	甘肃张掖	《关于促进氢能产业高质量发展的若干措施（暂行）》	对已和市内加氢站签订中长期供气合同的绿氢制造企业，出厂价格不超过30元／公斤	按供应加氢站的供氢量给予10元／公斤制氢补贴，单个企业最高不超过70万元
2023.11.30	山东大连	《大连市氢能产业发展专项资金管理办法（2023-2025）》（征求意见稿）	加氢站氢气来源为可再生能源发电制取、电解水“零碳”绿氢	对提供氢源的制氢企业给予10元/千克的补贴
2024.1.3	宁夏宁东能源化工基地	《宁东基地促进氢能产业高质量发展的若干措施2024年修订版（送审稿）》	在宁东基地核心区内建设的与绿氢生产配套的光伏电站，在完成相关用地补偿费用缴纳的前提下	土地租赁费（20年整）以当年并网发电项目的实际租赁价格为基准，给予下浮20%的优惠
			企业新增绿氢生产设备投资	1000万元（含）—2000万元（不含）的，按设备投资额6%给予一次性补助；投资2000万元（含）以上的，按设备投资额7%给予一次性补助，最高不超过300万元
			在宁东基地实施绿氢替代的化工项目	本级财政按5.6元/公斤标准给予用氢补贴，单个企业每年不超过500万元，最多补贴3年
2024.1.5	四川成都	《成都市优化能源结构促进城市绿色低碳发展政策措施实施细则（试行）》	对绿电制氢项目市区两级联动	0.15-0.2元/千瓦时的电费支持

资料来源：观研天下整理

5、绿氢项目或迎开工潮

根据相关资料可知，截至2023年12月31日，我国已有337个绿氢项目，其中2023年共新增186个氢能项目；从项目状态上看，除去已废止项目，当前共332个项目处于运行、在建或规划规划状态，其已披露的绿氢产能总量达489万吨/年，产能集中在内蒙古、河北、新疆、甘肃等地；从项目进展上看，2023年百亿级的绿氢项目仍有大部分处于签约等项目前期。随着各地利好政策相继出台，预计2024年将迎开工潮。

2023年我国氢能产业百亿以上投资规模的项目进展情况

投资金额（亿元）	主体公司	绿氢项目	地址	项目进展
600	国电投	方正县绿色氢能二十万吨级能源产业基地	黑龙江哈尔滨	前期
478	宝丰能源	260万吨/年煤制烯烃和配套40万吨/年植入绿氢耦合制烯烃项目	内蒙古鄂尔多斯	开工
420	国电投	“氢黑龙江”齐齐哈尔百万吨级氢基绿色能源基地暨万吨级绿色航煤示范项目	黑龙江齐齐哈尔	签约
400	水木明拓	一期建设15万标方每小时再生水电解制氢和1800吨/天动态绿色合成氨系统，配套150万千瓦风电场及示范区整体公辅工程，2024年建成投产	内蒙古包头	开工
296	中国能建	绿色氢氨醇一体化项目。一期项目建设内容包括：90万千瓦新能源（80万千瓦风电、10万千瓦光伏），年产4.5万吨电解水制氢装置、20万吨级柔性合成氨装置和2万吨绿色甲醇装置	吉林松原	开工
260	中广核、吉道能源	风光制氢百万吨绿色甲醇项目	内蒙古赤峰	签约
250	吉道能源	年产100台绿氢设备装配制造项目	内蒙古巴彦淖尔	签约
168	中国能建	年产100万吨绿色甲醇生产基地，一期建设年产30万吨生物质气化耦合绿氢制绿色甲醇示范项目	黑龙江双鸭山	签约
116.4	中车风电	一期规划年产400套智能风电机组设备、200套风电塔架、300套大标方电解水制氢装备、400套机舱罩导流罩、400套电气系统	新疆奇台县	开工
101	新天绿能、东方电气、中电建	一期为园区制氢项目、氢燃料电池示范性生产线和绿电制氢配套风力发电等3个项目建设	湖北襄阳	签约
100	国电投	电池制造（燃料电池及其核心材料膜电极、碳纸等制造）	广东佛山	开工
100	中电建	风光制氢一体化工程规划建设1.5GW新能源发电项目，建设6万吨/年制氢项目	内蒙古满洲里	签约
100	济南绿动氢能（国电投子公司）	黄河流域氢能产业基地崔寨产业园	山东	济南环评公示