近年來,“氫能”作為一種零污染的高效能源,正逐步被應(yīng)用于百姓的日常生活中,在國家“十四五”規(guī)劃綱要草案中提到,氫能和儲能一同被列為未來六大產(chǎn)業(yè)規(guī)劃之一。大型電解水氫制取和氫能液化運(yùn)輸?shù)奈磥戆l(fā)展?jié)摿薮,使得越來越多的企業(yè)躋身氫能產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測,在2060年碳中和目標(biāo)下,到2030年,我國氫氣的年需求量將達(dá)到3715萬噸,在終端能源消費(fèi)中占比約為5%。到2060年,我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右,在終端能源消費(fèi)中的占比約為20%。其中,工業(yè)領(lǐng)域用氫占比仍然最大,占總需求量的60%。
近年來氫能專利申請數(shù)量上升
氫能源作為技術(shù)密集型行業(yè),有著極高的技術(shù)要求。早期,國內(nèi)氫能源相關(guān)技術(shù)專利的研發(fā)較為緩慢,專利年申請量不足百件。自2015年開始,國內(nèi)氫能源專利申請數(shù)量迅速攀升。到2020年,我國氫能源技術(shù)專利申請數(shù)量為269件。
氫氣制取、儲存、運(yùn)輸技術(shù)為為行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)方向
為推進(jìn)氫能技術(shù)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化,2018-2020年,國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動實(shí)施“可再生能源與氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)。其中科技部通過“可再生能源與氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)部署了27個氫能研發(fā)項(xiàng)目,研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入約5億元。從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看,下游應(yīng)用是氫能源2018-2020年研發(fā)任務(wù)的重點(diǎn),其次是制氫和儲氫技術(shù)。在2018-2020年的國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目中,燃料電池技術(shù)類有14個,占總項(xiàng)目的51.9%;制氫技術(shù)類5個,占比18.5%;儲氫技術(shù)類6個,占比22.2%;加氫站技術(shù)類2個,占比7.4%。
煤制氫為氫氣生產(chǎn)主要方式
當(dāng)前,我國氫氣生產(chǎn)主要在化工和鋼鐵等領(lǐng)域,具體分布在石化、化工、焦化等行業(yè)。統(tǒng)計(jì),當(dāng)前我國氫氣產(chǎn)能約4100萬噸/年,產(chǎn)量約3342萬噸。其中,氫氣純度達(dá)到≥99%的工業(yè)氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)量約為1270萬噸/年。從生產(chǎn)原料看,主要包括煤炭、天然氣等化石能源以及工業(yè)副產(chǎn)氣。其中,煤制氫產(chǎn)量最大,達(dá)到2124萬噸,占比63.54%;其次為工業(yè)副產(chǎn)氫和天然氣制氫,產(chǎn)量分別為708萬噸和460萬噸,電解水制氫產(chǎn)量約50萬噸。
氫氣集中生產(chǎn)于西北、華北、東北地區(qū)
從區(qū)域分布看,我國氫氣產(chǎn)能主要集中在西北、華北和華東地區(qū),合計(jì)占比75%。其中,西北地區(qū)產(chǎn)能為1067萬噸/年,華北地區(qū)產(chǎn)能為1021萬噸/年,華東地區(qū)產(chǎn)能為940萬噸/年,華南地區(qū)產(chǎn)能為499萬噸/年,西南地區(qū)和東北地區(qū)產(chǎn)能分別為335萬噸/年和195萬噸/年,占比分別為8.3%和4.8%。