中国氢能产业发展报告2020PDF免费版|百度网盘下载

编辑点评：了解中国氢能产业发展趋势

目前，我国氢能领域顶层设计还不完善，需要尽快制定我国氢能发展路线图。我国对氢能的研究相对分散在各个细分领域（如燃料电池汽车用氢能等），缺乏顶层协调。 2016年以来，中国电动汽车百人协会多次召开行业研讨会，就氢能产业发展开展多项专题调研工作。

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目录

1、氢能发展的意义…………………………………………………………………………1

1.1、推动能源结构转型，保障能源安全………………………………………………1

1.2、减少温室气体和污染物排放…………………………………………………………2

1.3、带动上下游产业，为经济增长提供强劲动力……………………………………3

2、全球氢能发展与趋势………………………………………………………………4

2.1、全球氢能产业前景…………………………………………………………4

2.2、主要国家推进趋势………………………………………………………………4

2.2.1、美国……………………………………………………………………4

2.2.2、欧洲……………………………………………………………………5

2.2.3、韩国……………………………………………………………………7

2.2.4、日本……………………………………………………………………8

2.3、全球企业的竞争与合作…………………………………………………………10

3、中国氢能发展现状与条件…………………………………………………………12

3.1、政策环境………………………………………………………………12

3.1.1、政策体系…………………………………………………………12

3.1.2、标准体系…………………………………………………………13

3.2、产业基地……………………………………………………………………14

3.2.1、制氢、储运…………………………………………………………………………14

3.2.2、氢燃料电池汽车应用……………………………………………………24

3.3、技术研发……………………………………………………………………27

3.3.1、制氢………………………………………………………………27

3.3.2、氢气储运……………………………………………………………………32

3.3.3、燃料电池电堆及系统……………………………………………………34

3.4、基础设施…………………………………………………………………………36

4、中国氢能发展的战略目标……………………………………………………39

4.1、总体思路和目标………………………………………………………………39

4.2、按区域划分的阶段性目标……………………………………………………40

5、中国氢能发展重点领域及行动计划………………………………………………42

5.1、建立全球领先的氢能应用网络…………………………………………42

5.1.1、交通运输………………………………………………42

5.1.2、储能领域…………………………………………………………53

5.1.3、行业………………………………………………………………57

5.1.4、施工现场……………………………………………………65

5.2、因地制宜拓展稳定的氢能供应体系…………………………………………67

5.2.1、制氢………………………………………………………………68

5.2.2、氢气储运……………………………………………………………………72

5.2.3、加氢………………………………………………………………77

5.3、保障氢能安全………………………………………………………………80

5.3.1、安全管理体系……………………………………………………80

5.3.2、安全标准体系……………………………………………………81

5.3.3、安全保障系统……………………………………………………82

5.3.4、社会认知普及……………………………………………………83

6、未来中国氢能领域的投资……………………………………………………84

6.1、重点领域市场规模……………………………………………………84

6.1.1、政府补助金额…………………………………………………………84

6.1.2、氢能供应链成本……………………………………………………86

6.1.3、绿色制氢领域…………………………………………………………92

6.1.4、加氢基础设施领域……………………………………………………93

6.1.5、氢燃料电池汽车应用领域…………………………………………95

6.2、降低成本的潜力…………………………………………………………………………97

6.2.1、司机………………………………………………………………97

6.2.2、降低供氢成本………………………………………………………………99

6.2.3、燃料电池成本降低…………………………………………………………99

7、对我国氢能产业发展的总体建议…………………………………………………………101

7.1、国家发布路线图明确氢能发展 给行业参与者信心………………101

7.2、跨部门协调和共同部署行动计划……………………………………………………101

7.3、构建清洁、低碳的氢能源供应体系…………………………………………102

7.4、打造综合氢能产业生态系统………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………102

7.5、当前亟待解决的政策问题……………………………………………………103

8、愿景：拥抱氢能社会………………………………………………………………104

目录

图1-11990~2019年全球能源供应架构……………………………………2

图1-2 氢能产业链图………………………………………………………………3

图2-1 日本的氢能战略目标…………………………………………………………8

图3-1 世界及中国制氢结构现状………………………………………………14

图3-2煤制氢产能适应性特征………………………………………………15

图3-3 煤制氢成本随煤价变化趋势……………………………………16

图3-4 天然气制氢成本变化………………………………………………17

图3-5 中国工业副产氢制氢供应潜力…………………………………………20

图3-6中国工业副产氢制氢综合成本（元/Nm3）………………………………21

图 3-7 中国 2018 年放弃风能、太阳能和水以电解水制氢的潜力…………22

图3-8 不同储运方案的特点…………………………………………………………23

图 3-9 推荐的氢燃料电池汽车总结…………………………………………24

图3-10 中国氢燃料电池汽车企业分布（不完全统计）…………………………26

图3-11 主要的制氢路线及其优缺点………………………………………………27

图3-12 CCUS上下游技术路径…………………………………………………………28

图3-13典型的煤气化技术性能参数……………………………………………………29

图3-14 我国电解水制氢主要技术路线性能特点对比…………………………30

图3-15 水电解制氢与化石能源制氢碳排放强度比较…………………………32

图3-16 不同储氢方式对比………………………………………………………………33

图3-17 国内外燃料电池电堆产品及其参数…………………………………………34

图3-18 国内外燃料电池系统产品及其参数……………………………………35

图3-19 中国每年建成的加氢站数量（套）……………………………………36

图3-20 中国各省市加氢站建设情况……………………………………………………37

图3-21 我国加氢站建设主体分析…………………………………………37

图4-1 中国氢能发展总体目标…………………………………………………………39

2020年中国氢能产业发展报告目录

图4-2中国氢能供应体系发展路径…………………………………………40

图4-3中国氢能应用体系发展路径…………………………………………41

图5-1 我国氢燃料电池汽车运行情况…………………………………………42

图5-2 商用车燃料电池系统和储氢系统价格下降…………………………44

图5-3 氢燃料电池客车TCO成本经济趋势………………………………45

图5-4 氢燃料电池客车技术性能发展趋势……………………………………45

图5-5 氢燃料电池物流车TCO成本经济趋势…………………………46

图5-6 氢燃料电池物流车技术性能发展趋势………………………………47

图5-7 氢燃料电池重卡TCO成本经济趋势………………………………48

图5-8 氢燃料电池重卡技术性能发展趋势……………………………………49

图表5-9 氢燃料电池乘用车TCO成本经济趋势……………………50

图5-10 乘用车燃料电池系统和储氢系统价格下跌…………………………51

图5-11 氢燃料电池汽车市场渗透率………………………………………………52

图5-12 国内氢燃料电池在非道路交通领域的项目及技术储备………………52

图5-13 我国光伏风电成本未来趋势…………………………………………54

图5-14 我国存在弃风弃光现象………………………………………………55

图5-15 传统调峰储能方案下可再生能源未来功率调节差距……………………55

图5-16 季节性储能和短期储能不同方式典型能量参数对比……………………56

图5-17 主要钢铁生产工序CO2排放强度………………………………59

图5-18不同钢铁生产工艺吨钢成本及成分分析………………………………60

图5-19 中国氢能冶金进展………………………………………………………………61

图5-20 各国绿色氢能成本竞争力比较…………………………………………64

图5-21 各热电联产技术路线的性能对比………………………………………………65

图5-22 未来光伏新增装机成本（元/kWh）………………………………68

图5-23 可再生能源大规模电解水制氢关键技术研究……………………69

图5-24 未来国内副产氢产能预测…………………………………………70

图5-25 CCUS技术成本（元/kgCO2）……………………………………72

图5-26 液氢装置技术发展路径………………………………………………74

图5-27 液氢储运成本未来趋势（元/kg，运输距离500km）…………74

图5-28 IDEALHY对未来氢气液化能耗和成本的预期……………………75

图5-29 国内两条氢气管道参数对比…………………………………………76

图表 530 管道运输的成本构成……………………………………………………77

图5-31 规模效应下加氢站设备成本下降趋势（以35MPa固定式加氢站为例）

图5-32国内外共建加氢站…………………………………………………………79

图5-33 氢能安全管理涉及的多领域问题………………………………80

图5-34 氢能全链安全标准体系建设任务……………………………………81

图6-1 燃料电池汽车城市群示范目标及积分评价体系……………………84

图6-2 现有技术条件下电解水制氢的成本…………………………………………87

图6-3 现有技术条件下气氢、液氢储运方案的成本…………………………88

图6-4 35MPa不同加气量的固定式加氢站成本对比（不含土地）……89

图6-5 加氢站运营成本换算成氢气销量的价格（元/kg）………………89

图6-6 现场碱性电解水制氢工程（产能500Nm3/h，约1000kg/d）造价90

图6-7 我国部分加氢站目前氢气销售价格……………………………………91

图6-8 我国氢能供应各环节成本现状………………………………91

图表6-9 PEM及碱电解制氢技术未来发展评价…………………………92

图6-10 中国绿色制氢领域未来市场规模…………………………………………93

图6-11 中国加氢站市场规模预测………………………………………………94

图6-12 中国政府投资加氢站需要补贴………………………………94

图6-13 中国氢燃料电池汽车保有量……………………………………………………95

图6-14中国氢燃料电池汽车市场规模预测……………………………………96

图 6-15 中国政府为推广氢燃料电池汽车需要投入的补贴……………………96

图6-16 我国氢能与燃料电池技术创新重点………………………………97

图6-17中国氢能供应终端价格下降潜力及实现路径…………………………99

图6-18中国燃料电池系统和储氢系统的降价潜力（以商用车为例）...100

前言阅读

目前，我国氢能产业发展迅速。中央和地方扶持政策密集出台，燃料电池产品快速迭代。截至2020年6月，全国省市级氢能产业规划10余个，地级市、区县级氢能专项规划30余个。在氢能产业快速发展的同时，产业链面临的关键共性问题亟待深入研究，构建行业共识，提供政策参考，保障氢能发展关键系统供应。目前，全球多个国家和地区都颁布了氢能发展路线图。例如，2020年4月，荷兰正式发布了国家氢能政策。计划到 2025 年建成 50 个加氢站，投放 1.5 万辆燃料电池汽车和 3000 辆重型汽车，到 2030 年投放 30 万辆燃料电池汽车。2020 年 6 月，德国政府正式通过了国家氢能战略，其中提出未来清洁能源的生产、运输、使用以及相关创新和投资的行动框架。 2020 年 6 月，法国交通部长宣布支持到 2035 年实现绿色氢燃料飞机的计划。

2020年7月，欧盟发布了欧盟氢能战略和欧盟能源系统整合战略，希望为欧盟制定新的清洁能源投资议程，以实现到2050年实现碳中和的目标，同时创造就业机会相关领域，进一步刺激欧盟在后疫情时代的经济复苏。美国、日本、韩国也将在已经启动的氢能发展路线图的基础上，继续支持氢能产业的发展。目前，我国氢能领域顶层设计还不完善，需要尽快制定我国氢能发展路线图。我国对氢能的研究相对分散在各个细分领域（如燃料电池汽车用氢能等），缺乏顶层协调。 2016年以来，中国电动汽车百人协会多次召开行业研讨会，就氢能产业发展开展多项专题调研工作。相关学科研究单位和与会专家认为，有必要启动国家氢能发展规划，推动氢能在交通、能源供应、工业生产、商住生活等领域的产业化应用。氢能顶层设计需要跨部门、跨行业、跨学科的协同。氢能基础设施建设审批涉及工商、国土规划、住建、安监、消防、环评等多个部门，主管部门尚不明确。氢能的供应和应用不仅涉及煤化工、炼油、炼钢、焦化等传统行业，还涉及氢燃料电池汽车、固定式燃料电池储能应用等新兴行业。

氢能技术突破还涉及多个学科，如化学、化工、热能、机械、车辆等能源基础学科和新能源集成的交叉学科。因此，以往单一学科、单一行业、单一部门的模式无法胜任氢能顶层设计，迫切需要多部门、多行业、多学科合作。课题组于2019年启动“中国氢能发展路线图”项目，围绕绿色、高效、经济的氢能供应体系和全球领先的氢能应用网络，梳理当年氢能产业发展历程，并发现氢能产业的发展。直面问题，判断未来行业趋势，探索具有中国特色的问题解决方案。

《中国氢能产业发展报告2020》是课题组2020年氢能领域研究成果的一部分。这份报告详细描述了中国氢能供应和应用体系的现状和问题，并阐述了未来如何通过模式创新、技术进步和规模升级、管理体制和政策优化，逐步实现绿色、高效、经济的氢能产业体系。我们将继续对氢能应用网络进行深入研究，希望我们的研究能够帮助从业者、政府机构、咨询机构和投资机构更好地了解行业的发展和面临的问题。同时，我们衷心希望行业内的企业、研究机构、专家学者参与进来，为中国氢能产业的发展贡献力量。

主要内容

《中国氢能产业发展报告2020》包括三个研究重点：如何构建清洁、绿色、高效的氢能供应体系，建立世界领先的氢能应用网络，打造氢能生态系统。 “氢能产业正迎来最好的发展时期。作为二次能源，氢能是促进传统化石能源清洁高效利用、支持可再生能源规模化发展的理想能源媒介。现在传统能源结构亟待调整。”中国电动汽车100协会常务副秘书长刘小石说。

关于如何构建清洁、绿色、高效的氢能供应体系，刘小石认为，从长远来看，还是要走零碳、低碳的绿色氢能路线。 “在目前的技术条件下，电费可以降到0.3元/千瓦时，电解水制氢成本可以降到20元/公斤以下。”

目前，燃料电池在交通领域的推广主要以商用车为主。 2019年氢燃料电池物流车接入国内平台占比60.5%，公交车占比39.4%。随着规模的增长，到2025年，成本有望下降50%以上。

在氢能应用网络方面，中国将在物流车、乘用车和重卡领域获得全生命周期的经济性能优势。在能源领域，氢能可作为季节性储能解决方案，支持大规模可再生能源发展，也可参与微分布式能源网络，形成热电联供系统。在工业领域，围绕钢铁、石化、化工等行业，也是实现工业深度脱碳的重要一步。例如，“绿色氢”+直接还原铁工艺实现炼钢零排放。

从制氢、储运、加用、用氢全产业链入手，依托地方政府、企业、科研院所、平台等主体，逐步构建“基础设施完备、运营成熟”模式，创新 成果丰富、资金充足、示范效应明显、生态效应显着的氢能产业商业生态圈。

“根据愿景，到2050年，预计氢能将占最终能源消耗的10%，氢燃料电池汽车保有量3000万辆，氢需求量6000万吨，将进入氢能社会。”刘小石说道。