全球綠氫市場規模預測分析 2023制氫技術現狀及展望

• 黃江 2023年6月27日 來源：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的(即所謂的“灰色”氫能，簡稱灰氫)，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反應)生產。如果所用的電量全部來自可再生能源，如太陽能或風能，則作為最終產物的氫能可稱

氫能的增長邏輯正得到驗證。雖然國內處于下游的氫燃料電池車，暫時在專用車、重卡、客車等有限場景下蹣跚而行，但以甲醇、液氨等為主的下游產品已經按捺不住，并推動上游綠氫制備產業迅速升溫。

全球綠氫市場規模預測分析 2023制氫技術現狀及展望

氫能在能源系統中占比還非常低。但在全球應對氣候變化、實現碳中和的背景下，氫能正在扮演越來越重要的角色。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實現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的(即所謂的“灰色”氫能，簡稱灰氫)，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反應)生產。如果所用的電量全部來自可再生能源，如太陽能或風能，則作為最終產物的氫能可稱為清潔氫能或“綠色”氫能，簡稱綠氫。如果在灰氫的基礎上使用CCUS 技術進行脫碳，就是“藍氫”，但大幅度增加了制氫成本，因此藍氫占比也非常低。在長期確定性的“雙碳”目標指引下，氫能發展正在不斷增速。特別是近兩年，各地風光儲氫一體化新能源投資項目異常火熱，新能源投資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，隨著發電效率提升及大型裝備價格的不斷下降，新能源平準化度電成本(LCOE)逐漸下降，綠氫產品的制備成本也不斷下降，讓綠氫及下游產品等在某些場景的應用有了商業投資的價值。其次，由于資源時空分布等因素，我國東北、西北等風電光伏資源優越的地區，距離電力負荷中心東部沿海地區較為遙遠，需要長距離送電。雖然我國特高壓建設領先全球，但依舊滯后于新能源電站建設的速度。

因此，這些區域面臨有新能源發電資源，卻無法外送的尷尬。電解制氫由于其耗電量大，成為就地消納的能源轉化方式，而氫能就成為新的能源載體，向下游行業延伸。各新能源投資商，為了獲取更多新能源投資指標，就必須進行風光儲氫等一體化投資。此外，作為朝陽產業，綠氫產業鏈引起了各地政府的關注，紛紛將綠氫發展納入當地碳達峰碳中和規劃方案，并通過綠氫下游產品投資帶動本地綠氫產業鏈的發展。

無論是在全球范圍內還是在我國，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成本較高。按照目前國內市場電價來電解制氫，成本遠高于各種灰氫。然而，在目前的氫能及下游產品市場中，無論何種制氫來源的產品都在同一個基準和邊界條件下進行競爭，并沒有考慮不同來源的制氫方式對碳排放的影響，這也限制了綠氫的發展。從目前的氫能應用看，主要應用場景包括交通領域的氫能汽車，化工領域的制備氨、甲醇、烯烴等。在下游的應用端，無論是氫、氨、甲醇等，都不看其是“綠”還是“灰”，雖不同“源”卻都在同一標準下比價。從不同來源的制氫成本來看，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，其中以電價為主要成本。在目前的工藝水平下，當電價為0.4 元/千瓦時，綠氫成本大約為25元/千克;當電價為0.2 元/千瓦時，綠氫成本大約為15 元/千克。對于新能源發電制氫，電價成本中需要考慮政策性補貼、基金、容量費以及部分下網電費等。在中短期內，0.2 元/千瓦時的電價成本實現難度還較大，或者說僅在極少數風光資源優越的“三北”區域可以實現，因此綠氫成本在未來很長一段時間內將遠高于灰氫。綠氫與灰氫在同一價格體系下競爭，而不考慮不同制氫路徑的環境效應，造成了綠氫在消納端的困境，限制了綠氫的發展。

根據中研普華研究院《2023-2028年氫能源行業風險投資態勢及投融資策略指引報告》顯示：

海灣合作委員會(GCC)的6個國家沙特阿拉伯、科威特、巴林、卡塔爾、阿聯酋和阿曼擁有全球約三分之一的石油儲量和全球約五分之一的天然氣儲量，同時還擁有豐富的太陽能和大量未利用的土地，這為生產藍色氫氣(從天然氣中生產，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)提供了極好的條件。海合會國家特別是沙特阿拉伯、阿聯酋和阿曼正在推行氫經濟計劃，充足的資金、從上而下的決策和現有的基礎設施使海合會國家成為發展氫經濟的先行者。

2023年5月底，由海灣合作委員會互聯管理局(GCCIA)和獨立的非營利能源研發組織EPRI聯合舉辦的第二屆儲能論壇在迪拜召開。論壇以“推動第二十八屆聯合國氣候變化大會(COP28)的能源轉型之路”為主題，敦促全球金融機構投資儲能技術，支持綠色和可再生能源，其中特別強調氫儲存。論壇發布數據顯示，到2050年，可再生能源發電預計將達到全球能源結構的80%，但需要在2035年之前每年對能源供應和生產投資約1.5萬億美元。目前，全球宣布的氫能項目已達1000多個，到2030年的投資將達到3200億美元，氫能在全球獲得動力繼續加速發展。

GCCIA首席執行官艾哈邁德·易卜拉欣強調，將可再生能源成功整合到現有電網中需要高效可靠的儲能解決方案，而儲能技術在解決可再生能源的間歇性問題方面發揮著關鍵作用。最有前途的儲能解決方案之一是儲氫，它作為一種清潔且用途廣泛的燃料受到廣泛關注，能夠通過燃料電池發電并為多余的可再生能源提供儲存。與會專家認為，中東乃至全球的綠色金融呈指數級增長，金融機構有獨特的機會通過支持儲能技術成為可持續投資的領導者。通過為這些項目分配資源和資本，它們可以推動創新，加速清潔能源解決方案的部署，并為更綠色、更具彈性的未來鋪平道路。

沙特的氫能政策與2016年發布的“2030年愿景”密切相關，該愿景是由沙特王儲穆罕默德·本·薩勒曼主導制定的沙特經濟全面轉型計劃，其戰略目標要求顯著增加國內價值創造、非石油出口、可再生能源和天然氣工業。NEOM新城是沙特“2030年愿景”框架內的未來新城，規劃面積為2.65萬平方公里，總投資5000億美元。城市建設聚焦能源與水、生物科技、食品、清潔制造業等九大行業，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國。為此沙特成立了NEOM綠氫公司，統籌綠色氫和綠色氨工廠的開發、融資、設計、工程、采購、制造和工廠測試，準備在2026年開始全天候運營。

該公司首席執行官戴維·埃德蒙森表示，“我們正在建設世界上最大規模的綠色氫生產工廠，作為同類設施中的首創，在世界上沒有其他類似設施可以參考，我們正在綠色氫能和可持續能源領域探索未知領域”。這座大型工廠是ACWA電力、空氣產品公司和NEOM的合資企業，將利用高達4吉瓦的太陽能和風能，年產120萬噸綠色氨。2023年5月22日，NEOM綠氫公司宣布已與23家地方、區域和國際銀行及金融機構簽署了總額達84億美元的融資協議，為其清潔能源設施提供資金。2023年6月6日，NEOM綠色氫能項目獲得了英國渣打銀行的首個可持續擔保，該銀行同意為其承包商Larsen&Toubro提供資金支持，以建設必要的可再生能源基礎設施。

埃德蒙森指出，投資界的大力支持顯示了該項目在未來引領世界氫革命的巨大潛力，中東和北非地區完全有潛力成為全球可再生能源發電站。“隨著對化石燃料的依賴減弱和對清潔能源需求的增加，該地區有機會在綠色氫、綠色氨和低碳燃料領域占據重要地位，并建立世界一流的基礎設施和國際認可的認證體系。”

此外，沙特還計劃從該國東部省份的頁巖氣中生產藍色氫氣。2021年10月份，沙特官方宣布將價值1100億美元的賈法爾油田用來生產藍氫，將朱拜拉工業城的現有制氫廠升級為生產藍氫。

全球綠氫進入爆發式增長期

作為核心制氫設備的電解槽，開始出現放量。自2021年國家發改委發布《氫能產業發展中長期規劃( 2021-2035 年)》以來，央企一頭扎進氫能領域，推動制綠氫的電解槽出貨量迅速提升。粗略估算，2018-2022年的CAGR達到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，國內已經有13個綠氫項目簽約或進入開工環節，綠氫產能超過15萬噸/年，電解槽容量835MW，這個數字已經超過了去年全年的量。以目前內蒙、甘肅、寧夏等較為積極的省份布局來看，2025年綠氫產量合計超80萬噸，遠遠超出中長期規劃中的2025年10-20萬噸/年的產能目標。

不僅是國內市場，電解槽出海市場也蠢蠢欲動。

比如沙特的2030年愿景計劃，要投入50億美元大規模建綠氫項目，進行綠色能源轉型;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劃，對應100萬噸/年的產能，中國能建已與埃及能源管理局等簽約，開始建風光電站、制氫設備及配套的儲能設施。

與中東北非地區的沙特、阿聯酋和埃及一樣，太陽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”的口號。2023年，澳大利亞宣布將撥款14億美元支持綠氫項目。國際再生能源總署(IRENA)報告顯示，澳大利亞北部有著全球最高的太陽能輻射強度和全年3300小時的日照時長，是全球公認的光伏制氫成本最低的國家。

Climate Impact Corporation(簡稱CIC)公司是一家具備大型再生能源項目開發、投資及運營管理能力的企業，正在澳大利亞北部開發綠泉項目(Green Spring)。該項目位于澳洲北領地州Tenant Creek，占地200平方公里，是目前澳洲最大、進展最快的全離網光伏制綠氫項目之一，年產能40萬噸綠氫。

按照綠氫產能來看，澳洲的這個項目，是中國一個季度新簽綠氫產能的2倍多，接近埃及綠氫計劃產能的一半。據CIC公司董事長戴維·格林透露，項目投資總額高達80億美元，電力成本在制氫環節中占70%左右，電解槽設備投資也是核心投入。為了進一步增強成本優勢，CIC將目光放在了中國電解槽設備廠商身上。

“中國供應鏈+澳洲光伏”的黃金搭檔，能夠將綠氫成本極大程度的壓縮。據悉，參與埃及綠氫計劃的中國能建國際集團正與CIC公司接觸，有望對接其在光伏發電、風電、儲能及制氫制氨方面的需求。

《2023-2028年氫能源行業風險投資態勢及投融資策略指引報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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