中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)在“十四五”夯實(shí)基礎(chǔ)后,正進(jìn)入從“試點(diǎn)探索”向“示范應(yīng)用”邁進(jìn)的關(guān)鍵階段。“十五五”期間有望迎來(lái)破局,但其大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展仍嚴(yán)重依賴(lài)于技術(shù)突破(尤其是降本和安全)、基礎(chǔ)設(shè)施完善(儲(chǔ)運(yùn))、以及可持續(xù)商業(yè)模式的構(gòu)建。氫能將在中國(guó)能源轉(zhuǎn)型中扮演重要角色,但前路挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。
十大主要觀點(diǎn)總結(jié)
1.“十五五”有望成為破局關(guān)鍵期
現(xiàn)狀:政策支持力度加大,國(guó)家能源局已啟動(dòng)氫能試點(diǎn)工作。截至2024年底,中國(guó)是全球最大的可再生能源制氫(綠氫)項(xiàng)目規(guī)劃國(guó),年產(chǎn)能占全球51%。
挑戰(zhàn):仍面臨成本高、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、商業(yè)模式不成熟等“叫好難叫座”的困境。
展望:“十五五”期間,預(yù)計(jì)將呈現(xiàn)“市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇、技術(shù)創(chuàng)新加速、應(yīng)用場(chǎng)景加大、商業(yè)模式加快”的“四加”格局,全產(chǎn)業(yè)鏈成本有望顯著下降,行業(yè)可能迎來(lái)拐點(diǎn)。
2.綠氫是未來(lái)方向,但成本是最大障礙
優(yōu)勢(shì):綠氫(由可再生能源電解水制成)被視為“終極能源”解決方案之一,能量密度高、零碳排放。
挑戰(zhàn):當(dāng)前制取成本高昂,全生命周期經(jīng)濟(jì)性無(wú)法與傳統(tǒng)能源競(jìng)爭(zhēng)。
展望:降低成本是成為下一個(gè)“風(fēng)口”的關(guān)鍵。必須通過(guò)技術(shù)進(jìn)步使綠氫具備明顯的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì),才能擺脫對(duì)補(bǔ)貼的依賴(lài),實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
3.儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)是當(dāng)前最大的“腸梗阻”
挑戰(zhàn):氫氣密度小、液化難、易氫脆,導(dǎo)致儲(chǔ)運(yùn)難度大、成本高。儲(chǔ)運(yùn)成本占終端用氫總成本的30%-40%,是產(chǎn)業(yè)化的最大瓶頸。
方案:管道輸氫被視為大規(guī)模、長(zhǎng)距離輸送的最經(jīng)濟(jì)選擇(如“西氫東送”工程已開(kāi)建),但建設(shè)周期長(zhǎng)、初始投資大。
展望:破解儲(chǔ)運(yùn)難題是商業(yè)化前提,需像天然氣一樣實(shí)現(xiàn)管道輸氫和液化運(yùn)氫的技術(shù)突破和規(guī)模化。
4.應(yīng)用場(chǎng)景將呈現(xiàn)“多點(diǎn)開(kāi)花”態(tài)勢(shì)
現(xiàn)狀:示范應(yīng)用已擴(kuò)展至交通、化工、冶金、電力(儲(chǔ)能)、建筑等多個(gè)領(lǐng)域。
預(yù)測(cè):到2030年,氫燃料電池汽車(chē)保有量將超百萬(wàn)輛(重卡滲透率超35%);綠氫煉鋼、合成氨將形成千萬(wàn)噸級(jí)需求,替代15%的工業(yè)化石能源消耗。
路徑:需通過(guò)示范項(xiàng)目拉動(dòng),打通“可再生能源-氫能-應(yīng)用”鏈條,形成可行的商業(yè)模式,避免成為“空中樓閣”。
5.氫燃料電池車(chē)與電動(dòng)車(chē)將互補(bǔ)發(fā)展
優(yōu)勢(shì):與電動(dòng)車(chē)相比,氫燃料電池車(chē)具有續(xù)航里程長(zhǎng)(800km+)、加注快(3-5分鐘)、真正零排放等優(yōu)勢(shì),尤其適用于重卡、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)葓?chǎng)景。
挑戰(zhàn):購(gòu)置和使用成本過(guò)高是最大障礙,其中燃料電池系統(tǒng)和電堆成本占比超過(guò)60%。
展望:短期內(nèi)電動(dòng)車(chē)仍是主流。氫燃料電池車(chē)需大幅降低成本,才能與電動(dòng)車(chē)形成互補(bǔ)并行的格局,而非完全取代。
6.海水制氫是遠(yuǎn)期戰(zhàn)略方向,但尚未成熟
優(yōu)勢(shì):能解決內(nèi)陸制氫“缺水且遠(yuǎn)離消費(fèi)市場(chǎng)”的矛盾,資源無(wú)限且可就近消納。
技術(shù)路徑:分為“先淡化后電解”和“海水直接電解”。我國(guó)在直接電解技術(shù)上已取得實(shí)驗(yàn)室突破。
挑戰(zhàn):目前仍處于示范階段,面臨電極材料穩(wěn)定性、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和成本高等難題。
展望:是遠(yuǎn)期實(shí)現(xiàn)“彎道超車(chē)”的可能路徑,但大規(guī)模商業(yè)化仍需時(shí)日。
7.安全是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“命門(mén)”
挑戰(zhàn):氫氣具有易燃、易爆、易擴(kuò)散的特性,安全事故多發(fā)生于管閥、儲(chǔ)氫設(shè)備、加氫站等環(huán)節(jié)。
要求:在產(chǎn)業(yè)大規(guī)模普及前,必須系好“安全帶”。國(guó)家已將安全置于標(biāo)準(zhǔn)體系的首位,貫穿全產(chǎn)業(yè)鏈。
目標(biāo):只有將氫氣從“危化品”管理中移出,并將安全等級(jí)提升至“無(wú)風(fēng)險(xiǎn)”,氫能才能真正走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。
8.堿性電解槽與質(zhì)子交換膜(PEM)將長(zhǎng)期共存競(jìng)爭(zhēng)
堿性電解槽:當(dāng)前市場(chǎng)主流,優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、成本低、壽命長(zhǎng);缺點(diǎn)是效率較低、啟停慢,與可再生能源波動(dòng)性的適配性差。
PEM電解槽:處于示范推廣階段,優(yōu)點(diǎn)是效率高、響應(yīng)快、適配性好;缺點(diǎn)是成本高昂(是堿性的3-5倍)。
展望:兩者將根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景(集中式/分布式)長(zhǎng)期共存競(jìng)爭(zhēng)。誰(shuí)能在成本、壽命、功率上率先取得突破,誰(shuí)就能贏得更大市場(chǎng)。
9.需警惕產(chǎn)業(yè)“未興先剩”和低水平重復(fù)建設(shè)
現(xiàn)狀:各地規(guī)劃火熱,但存在盲目跟風(fēng)和一哄而上的苗頭。電解槽規(guī)劃產(chǎn)能全球占比60%,但項(xiàng)目實(shí)際開(kāi)工率不足25%,產(chǎn)能利用率低。
風(fēng)險(xiǎn):上游制氫、中游裝備制造、下游應(yīng)用設(shè)施配套不匹配,已顯現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩跡象。
對(duì)策:需加強(qiáng)國(guó)家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì),設(shè)定準(zhǔn)入門(mén)檻,避免“內(nèi)卷式”競(jìng)爭(zhēng),引導(dǎo)資源向關(guān)鍵環(huán)節(jié)匯聚。
10.氫能有望成為外貿(mào)出口“新四樣”
基礎(chǔ):中國(guó)擁有全球最齊全的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,應(yīng)用場(chǎng)景豐富,成本競(jìng)爭(zhēng)力日益增強(qiáng)。
路徑:需通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新(突破關(guān)鍵材料和零部件)和商業(yè)模式創(chuàng)新(探索“綠電+綠氫”一體化出海),打造互利共贏的范例。
展望:氫能產(chǎn)品(如電解槽)海外需求強(qiáng)勁,中國(guó)有望將其打造成為繼“新三樣”(電動(dòng)車(chē)、鋰電池、光伏)之后,第四個(gè)風(fēng)靡全球的新能源出口產(chǎn)業(yè)。
總結(jié)
文章描繪了中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)一幅在政策驅(qū)動(dòng)下充滿(mǎn)希望但面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的圖景。其未來(lái)發(fā)展將是一個(gè)由技術(shù)突破引領(lǐng)、成本下降驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用場(chǎng)景拉動(dòng)的漸進(jìn)過(guò)程。最終目標(biāo)是讓氫能從一個(gè)戰(zhàn)略性的未來(lái)產(chǎn)業(yè),成長(zhǎng)為中國(guó)能源體系中的重要組成部分和全球競(jìng)爭(zhēng)力的“國(guó)家名片”。
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