全球綠氫市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)分析 2023制氫技術(shù)現(xiàn)狀及展望

• 黃江 2023年6月27日 來(lái)源：新浪 1118 72
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全球約98%的氫能是通過碳密集型方法，即使用天然氣或煤為原料生產(chǎn)的(即所謂的“灰色”氫能，簡(jiǎn)稱灰氫)，全球其余2%的氫能則通過電解方式(一種將水分解成氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng))生產(chǎn)。如果所用的電量全部來(lái)自可再生能源，如太陽(yáng)能或風(fēng)能，則作為最終產(chǎn)物的氫能可稱

氫能的增長(zhǎng)邏輯正得到驗(yàn)證。雖然國(guó)內(nèi)處于下游的氫燃料電池車，暫時(shí)在專用車、重卡、客車等有限場(chǎng)景下蹣跚而行，但以甲醇、液氨等為主的下游產(chǎn)品已經(jīng)按捺不住，并推動(dòng)上游綠氫制備產(chǎn)業(yè)迅速升溫。

全球綠氫市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)分析 2023制氫技術(shù)現(xiàn)狀及展望

氫能在能源系統(tǒng)中占比還非常低。但在全球應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)碳中和的背景下，氫能正在扮演越來(lái)越重要的角色。特別是從制備到使用全生命周期零碳排放的綠氫，在助力全球減碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的道路上前景不可限量。

目前，全球約98%的氫能是通過碳密集型方法，即使用天然氣或煤為原料生產(chǎn)的(即所謂的“灰色”氫能，簡(jiǎn)稱灰氫)，全球其余2%的氫能則通過電解方式(一種將水分解成氫氣和氧氣的化學(xué)反應(yīng))生產(chǎn)。如果所用的電量全部來(lái)自可再生能源，如太陽(yáng)能或風(fēng)能，則作為最終產(chǎn)物的氫能可稱為清潔氫能或“綠色”氫能，簡(jiǎn)稱綠氫。如果在灰氫的基礎(chǔ)上使用CCUS 技術(shù)進(jìn)行脫碳，就是“藍(lán)氫”，但大幅度增加了制氫成本，因此藍(lán)氫占比也非常低。在長(zhǎng)期確定性的“雙碳”目標(biāo)指引下，氫能發(fā)展正在不斷增速。特別是近兩年，各地風(fēng)光儲(chǔ)氫一體化新能源投資項(xiàng)目異?；馃幔履茉赐顿Y商紛紛積極布局并參與綠氫投資。這主要基于以下一些原因。

首先，隨著發(fā)電效率提升及大型裝備價(jià)格的不斷下降，新能源平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)逐漸下降，綠氫產(chǎn)品的制備成本也不斷下降，讓綠氫及下游產(chǎn)品等在某些場(chǎng)景的應(yīng)用有了商業(yè)投資的價(jià)值。其次，由于資源時(shí)空分布等因素，我國(guó)東北、西北等風(fēng)電光伏資源優(yōu)越的地區(qū)，距離電力負(fù)荷中心東部沿海地區(qū)較為遙遠(yuǎn)，需要長(zhǎng)距離送電。雖然我國(guó)特高壓建設(shè)領(lǐng)先全球，但依舊滯后于新能源電站建設(shè)的速度。

因此，這些區(qū)域面臨有新能源發(fā)電資源，卻無(wú)法外送的尷尬。電解制氫由于其耗電量大，成為就地消納的能源轉(zhuǎn)化方式，而氫能就成為新的能源載體，向下游行業(yè)延伸。各新能源投資商，為了獲取更多新能源投資指標(biāo)，就必須進(jìn)行風(fēng)光儲(chǔ)氫等一體化投資。此外，作為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，綠氫產(chǎn)業(yè)鏈引起了各地政府的關(guān)注，紛紛將綠氫發(fā)展納入當(dāng)?shù)靥歼_(dá)峰碳中和規(guī)劃方案，并通過綠氫下游產(chǎn)品投資帶動(dòng)本地綠氫產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

無(wú)論是在全球范圍內(nèi)還是在我國(guó)，綠氫在氫能版圖中的占比均較低，這主要是由于綠氫的生產(chǎn)成本較高。按照目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)電價(jià)來(lái)電解制氫，成本遠(yuǎn)高于各種灰氫。然而，在目前的氫能及下游產(chǎn)品市場(chǎng)中，無(wú)論何種制氫來(lái)源的產(chǎn)品都在同一個(gè)基準(zhǔn)和邊界條件下進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，并沒有考慮不同來(lái)源的制氫方式對(duì)碳排放的影響，這也限制了綠氫的發(fā)展。從目前的氫能應(yīng)用看，主要應(yīng)用場(chǎng)景包括交通領(lǐng)域的氫能汽車，化工領(lǐng)域的制備氨、甲醇、烯烴等。在下游的應(yīng)用端，無(wú)論是氫、氨、甲醇等，都不看其是“綠”還是“灰”，雖不同“源”卻都在同一標(biāo)準(zhǔn)下比價(jià)。從不同來(lái)源的制氫成本來(lái)看，灰氫的制氫成本大約在10 至15 元/千克，主要影響因素是煤、天然氣的價(jià)格。

綠氫的制備成本主要包括用電成本、用水成本、投資折舊成本等，其中以電價(jià)為主要成本。在目前的工藝水平下，當(dāng)電價(jià)為0.4 元/千瓦時(shí)，綠氫成本大約為25元/千克;當(dāng)電價(jià)為0.2 元/千瓦時(shí)，綠氫成本大約為15 元/千克。對(duì)于新能源發(fā)電制氫，電價(jià)成本中需要考慮政策性補(bǔ)貼、基金、容量費(fèi)以及部分下網(wǎng)電費(fèi)等。在中短期內(nèi)，0.2 元/千瓦時(shí)的電價(jià)成本實(shí)現(xiàn)難度還較大，或者說(shuō)僅在極少數(shù)風(fēng)光資源優(yōu)越的“三北”區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)，因此綠氫成本在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)將遠(yuǎn)高于灰氫。綠氫與灰氫在同一價(jià)格體系下競(jìng)爭(zhēng)，而不考慮不同制氫路徑的環(huán)境效應(yīng)，造成了綠氫在消納端的困境，限制了綠氫的發(fā)展。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年氫能源行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)投資態(tài)勢(shì)及投融資策略指引報(bào)告》顯示：

海灣合作委員會(huì)(GCC)的6個(gè)國(guó)家沙特阿拉伯、科威特、巴林、卡塔爾、阿聯(lián)酋和阿曼擁有全球約三分之一的石油儲(chǔ)量和全球約五分之一的天然氣儲(chǔ)量，同時(shí)還擁有豐富的太陽(yáng)能和大量未利用的土地，這為生產(chǎn)藍(lán)色氫氣(從天然氣中生產(chǎn)，通過碳捕獲收集二氧化碳)和綠色氫氣(通過可再生能源生產(chǎn))提供了極好的條件。海合會(huì)國(guó)家特別是沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋和阿曼正在推行氫經(jīng)濟(jì)計(jì)劃，充足的資金、從上而下的決策和現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施使海合會(huì)國(guó)家成為發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)的先行者。

2023年5月底，由海灣合作委員會(huì)互聯(lián)管理局(GCCIA)和獨(dú)立的非營(yíng)利能源研發(fā)組織EPRI聯(lián)合舉辦的第二屆儲(chǔ)能論壇在迪拜召開。論壇以“推動(dòng)第二十八屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)(COP28)的能源轉(zhuǎn)型之路”為主題，敦促全球金融機(jī)構(gòu)投資儲(chǔ)能技術(shù)，支持綠色和可再生能源，其中特別強(qiáng)調(diào)氫儲(chǔ)存。論壇發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，到2050年，可再生能源發(fā)電預(yù)計(jì)將達(dá)到全球能源結(jié)構(gòu)的80%，但需要在2035年之前每年對(duì)能源供應(yīng)和生產(chǎn)投資約1.5萬(wàn)億美元。目前，全球宣布的氫能項(xiàng)目已達(dá)1000多個(gè)，到2030年的投資將達(dá)到3200億美元，氫能在全球獲得動(dòng)力繼續(xù)加速發(fā)展。

GCCIA首席執(zhí)行官艾哈邁德·易卜拉欣強(qiáng)調(diào)，將可再生能源成功整合到現(xiàn)有電網(wǎng)中需要高效可靠的儲(chǔ)能解決方案，而儲(chǔ)能技術(shù)在解決可再生能源的間歇性問題方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。最有前途的儲(chǔ)能解決方案之一是儲(chǔ)氫，它作為一種清潔且用途廣泛的燃料受到廣泛關(guān)注，能夠通過燃料電池發(fā)電并為多余的可再生能源提供儲(chǔ)存。與會(huì)專家認(rèn)為，中東乃至全球的綠色金融呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，金融機(jī)構(gòu)有獨(dú)特的機(jī)會(huì)通過支持儲(chǔ)能技術(shù)成為可持續(xù)投資的領(lǐng)導(dǎo)者。通過為這些項(xiàng)目分配資源和資本，它們可以推動(dòng)創(chuàng)新，加速清潔能源解決方案的部署，并為更綠色、更具彈性的未來(lái)鋪平道路。

沙特的氫能政策與2016年發(fā)布的“2030年愿景”密切相關(guān)，該愿景是由沙特王儲(chǔ)穆罕默德·本·薩勒曼主導(dǎo)制定的沙特經(jīng)濟(jì)全面轉(zhuǎn)型計(jì)劃，其戰(zhàn)略目標(biāo)要求顯著增加國(guó)內(nèi)價(jià)值創(chuàng)造、非石油出口、可再生能源和天然氣工業(yè)。NEOM新城是沙特“2030年愿景”框架內(nèi)的未來(lái)新城，規(guī)劃面積為2.65萬(wàn)平方公里，總投資5000億美元。城市建設(shè)聚焦能源與水、生物科技、食品、清潔制造業(yè)等九大行業(yè)，并將完全依靠可再生能源供能。2021年10月份，沙特宣布要成為世界上最大的氫氣生產(chǎn)國(guó)。為此沙特成立了NEOM綠氫公司，統(tǒng)籌綠色氫和綠色氨工廠的開發(fā)、融資、設(shè)計(jì)、工程、采購(gòu)、制造和工廠測(cè)試，準(zhǔn)備在2026年開始全天候運(yùn)營(yíng)。

該公司首席執(zhí)行官戴維·埃德蒙森表示，“我們正在建設(shè)世界上最大規(guī)模的綠色氫生產(chǎn)工廠，作為同類設(shè)施中的首創(chuàng)，在世界上沒有其他類似設(shè)施可以參考，我們正在綠色氫能和可持續(xù)能源領(lǐng)域探索未知領(lǐng)域”。這座大型工廠是ACWA電力、空氣產(chǎn)品公司和NEOM的合資企業(yè)，將利用高達(dá)4吉瓦的太陽(yáng)能和風(fēng)能，年產(chǎn)120萬(wàn)噸綠色氨。2023年5月22日，NEOM綠氫公司宣布已與23家地方、區(qū)域和國(guó)際銀行及金融機(jī)構(gòu)簽署了總額達(dá)84億美元的融資協(xié)議，為其清潔能源設(shè)施提供資金。2023年6月6日，NEOM綠色氫能項(xiàng)目獲得了英國(guó)渣打銀行的首個(gè)可持續(xù)擔(dān)保，該銀行同意為其承包商Larsen&Toubro提供資金支持，以建設(shè)必要的可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施。

埃德蒙森指出，投資界的大力支持顯示了該項(xiàng)目在未來(lái)引領(lǐng)世界氫革命的巨大潛力，中東和北非地區(qū)完全有潛力成為全球可再生能源發(fā)電站。“隨著對(duì)化石燃料的依賴減弱和對(duì)清潔能源需求的增加，該地區(qū)有機(jī)會(huì)在綠色氫、綠色氨和低碳燃料領(lǐng)域占據(jù)重要地位，并建立世界一流的基礎(chǔ)設(shè)施和國(guó)際認(rèn)可的認(rèn)證體系?！?/p>

此外，沙特還計(jì)劃從該國(guó)東部省份的頁(yè)巖氣中生產(chǎn)藍(lán)色氫氣。2021年10月份，沙特官方宣布將價(jià)值1100億美元的賈法爾油田用來(lái)生產(chǎn)藍(lán)氫，將朱拜拉工業(yè)城的現(xiàn)有制氫廠升級(jí)為生產(chǎn)藍(lán)氫。

全球綠氫進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)期

作為核心制氫設(shè)備的電解槽，開始出現(xiàn)放量。自2021年國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃( 2021-2035 年)》以來(lái)，央企一頭扎進(jìn)氫能領(lǐng)域，推動(dòng)制綠氫的電解槽出貨量迅速提升。粗略估算，2018-2022年的CAGR達(dá)到88.8%，出貨量直接從185MW飆升到800MW。

2023年第一季度的增速更令人咋舌，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有13個(gè)綠氫項(xiàng)目簽約或進(jìn)入開工環(huán)節(jié)，綠氫產(chǎn)能超過15萬(wàn)噸/年，電解槽容量835MW，這個(gè)數(shù)字已經(jīng)超過了去年全年的量。以目前內(nèi)蒙、甘肅、寧夏等較為積極的省份布局來(lái)看，2025年綠氫產(chǎn)量合計(jì)超80萬(wàn)噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出中長(zhǎng)期規(guī)劃中的2025年10-20萬(wàn)噸/年的產(chǎn)能目標(biāo)。

不僅是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，電解槽出海市場(chǎng)也蠢蠢欲動(dòng)。

比如沙特的2030年愿景計(jì)劃，要投入50億美元大規(guī)模建綠氫項(xiàng)目，進(jìn)行綠色能源轉(zhuǎn)型;去年12月，北非的埃及要建全球綠色能源中心，承諾要投400億美元用于綠氫計(jì)劃，對(duì)應(yīng)100萬(wàn)噸/年的產(chǎn)能，中國(guó)能建已與埃及能源管理局等簽約，開始建風(fēng)光電站、制氫設(shè)備及配套的儲(chǔ)能設(shè)施。

與中東北非地區(qū)的沙特、阿聯(lián)酋和埃及一樣，太陽(yáng)能光照資源排名世界第一的澳大利亞，也提出了打造“氫能出口國(guó)”的口號(hào)。2023年，澳大利亞宣布將撥款14億美元支持綠氫項(xiàng)目。國(guó)際再生能源總署(IRENA)報(bào)告顯示，澳大利亞北部有著全球最高的太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度和全年3300小時(shí)的日照時(shí)長(zhǎng)，是全球公認(rèn)的光伏制氫成本最低的國(guó)家。

Climate Impact Corporation(簡(jiǎn)稱CIC)公司是一家具備大型再生能源項(xiàng)目開發(fā)、投資及運(yùn)營(yíng)管理能力的企業(yè)，正在澳大利亞北部開發(fā)綠泉項(xiàng)目(Green Spring)。該項(xiàng)目位于澳洲北領(lǐng)地州Tenant Creek，占地200平方公里，是目前澳洲最大、進(jìn)展最快的全離網(wǎng)光伏制綠氫項(xiàng)目之一，年產(chǎn)能40萬(wàn)噸綠氫。

按照綠氫產(chǎn)能來(lái)看，澳洲的這個(gè)項(xiàng)目，是中國(guó)一個(gè)季度新簽綠氫產(chǎn)能的2倍多，接近埃及綠氫計(jì)劃產(chǎn)能的一半。據(jù)CIC公司董事長(zhǎng)戴維·格林透露，項(xiàng)目投資總額高達(dá)80億美元，電力成本在制氫環(huán)節(jié)中占70%左右，電解槽設(shè)備投資也是核心投入。為了進(jìn)一步增強(qiáng)成本優(yōu)勢(shì)，CIC將目光放在了中國(guó)電解槽設(shè)備廠商身上。

“中國(guó)供應(yīng)鏈+澳洲光伏”的黃金搭檔，能夠?qū)⒕G氫成本極大程度的壓縮。據(jù)悉，參與埃及綠氫計(jì)劃的中國(guó)能建國(guó)際集團(tuán)正與CIC公司接觸，有望對(duì)接其在光伏發(fā)電、風(fēng)電、儲(chǔ)能及制氫制氨方面的需求。

《2023-2028年氫能源行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)投資態(tài)勢(shì)及投融資策略指引報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2028年氫能源行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)投資態(tài)勢(shì)及投融資策略指引報(bào)告

  風(fēng)險(xiǎn)投資是在創(chuàng)業(yè)企業(yè)發(fā)展初期投入風(fēng)險(xiǎn)資本，待其發(fā)育相對(duì)成熟后，通過市場(chǎng)退出機(jī)制將所投入的資本由股權(quán)形態(tài)轉(zhuǎn)化為資金形態(tài)，以收回投資，取得高額風(fēng)險(xiǎn)收益。全球風(fēng)險(xiǎn)資本市場(chǎng)已進(jìn)入新一輪快速...

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