【國(guó)信證券】氫能專(zhuān)題研究之一:氫能重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈介紹
根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟的預(yù)測(cè),在2030年碳達(dá)峰愿景下,我國(guó)氫氣的年需求量預(yù)期達(dá)到3,715萬(wàn)噸,在終端能源消費(fèi)中占比約為5%;可再生氫產(chǎn)量約為500萬(wàn)噸,部 署電解槽裝機(jī)約80GW。在2060年碳中和愿景下,我國(guó)氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右,在終端能源消費(fèi)中占比約為20%。其中,工業(yè)領(lǐng)域用氫占比仍然最 大,約7,794萬(wàn)噸,占?xì)淇傂枨罅?0%;交通運(yùn)輸領(lǐng)域用氫4,051萬(wàn)噸,建筑領(lǐng)域用氫585萬(wàn)噸,發(fā)電與電網(wǎng)平衡用氫600萬(wàn)噸。
制氫——化石能源制氫是我國(guó)目前主要?dú)湓?/strong>
2019年,我國(guó)氫氣主要來(lái)源于化石能源制氫(煤制氫、天然氣制氫);其中,煤制氫與產(chǎn)量達(dá)到2,124噸,占我國(guó)氫能產(chǎn)量的63.54%,天然氣制氫產(chǎn)量為460 萬(wàn)噸,占我國(guó)氫能產(chǎn)量的14%,而電解水制氫產(chǎn)量?jī)H約為50萬(wàn)噸。 煤制氫技術(shù)路線(xiàn)穩(wěn)定高效,制備工藝成熟,也是成本最低的制氫方式,經(jīng)測(cè)算,在原料煤價(jià)格在800元/噸時(shí),制氫成本約為12.64元/kg。 天然氣制氫技術(shù)中,蒸汽重整制氫較為成熟,是國(guó)外主流的制氫方式,經(jīng)測(cè)算,在天然氣價(jià)格為2.5元/Nm3時(shí),天然氣制氫的成本約為12.79/kg,其中天然氣 原料成本占據(jù)總成本的70%以上。
儲(chǔ)氫運(yùn)氫:氣、液、固三種方式比較
氫儲(chǔ)存的方式有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫。目前高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù)相對(duì)成熟,是我國(guó)現(xiàn)階段主要的儲(chǔ)運(yùn)方式。 氣氫通常以20MPa鋼制氫瓶?jī)?chǔ)存,并通過(guò)長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸,適用于短距離、小規(guī)模輸運(yùn)。管道輸氫是實(shí)現(xiàn)氫氣大規(guī)模、長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹匾绞?,但建設(shè)成本較 大,目前我國(guó)僅有100km管道建設(shè)。液態(tài)儲(chǔ)氫是指在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,將氫氣冷卻至零下252.72攝氏度液化儲(chǔ)存在特制的高度真空的絕熱容器中,常溫常壓下液氫的密度為氣氫的845倍,適用于距 離較遠(yuǎn)、運(yùn)輸量較大的場(chǎng)合,但裝置投資較大,能耗較高。 固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是以金屬氫化物、化學(xué)氫化物或納米材料等作為儲(chǔ)氫載體,通過(guò)化學(xué)吸附和物理吸附的方式實(shí)現(xiàn)氫的存儲(chǔ)。固態(tài)儲(chǔ)氫具有儲(chǔ)氫密度高、安全性好、氫 氣純度高等優(yōu)勢(shì)。但技術(shù)復(fù)雜,成本高,尚無(wú)規(guī)?;褂?。
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