大数据研究报告,中国电动汽车百人会《中国氢能产业发展报告2020》!

图| 2020氢能产业发展创新峰会现场

“全球能源转型、汽车转型共同聚焦于低碳化、绿色化,氢能是实现这两大领域转型的重要支撑。当前,世界上主要汽车公司在发展燃料电池汽车上基本都制定了自己的时间表和路线图。越来越多的国家把氢能作为更重要的未来替代性能源,制定氢能源、氢产业、氢经济、氢社会发展的时间表和路线图。我们离氢的全面应用越来越近。”中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟在10月15日召开的2020氢能产业发展创新峰会上表示。

10月15日,由中国电动汽车百人会、国际氢能委员会、山东省工业和信息化厅联合主办的2020氢能产业发展创新峰会在济南成功召开。山东省副省长凌文,济南市市长孙述涛、常务副市长郑德雁、副市长孙斌,中国电动汽车百人会理事长陈清泰等出席了本次会议。工业和信息化部原部长、中国工业经济联合会会长李毅中与中国工程院院士衣宝廉等在会上发表精彩演讲。

 

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图 | 2020氢能产业发展创新峰会现场

会议期间,中国电动汽车百人会常务副秘书长刘小诗发布《中国氢能产业发展报告2020》(以下简称“报告”),为我国氢能产业在迎来最佳发展时机之际,如何发力取得先发优势,提供方向和建议。报告详细介绍了中国氢能产业的发展现状、在供应与应用体系上存在的问题,描述了未来如何通过模式创新、技术进步与规模升级、管理体制与政策优化逐步实现绿色高效经济的氢能产业体系。本报告得到了国际氢能委员会(Hydrogen Council)的大力支持。

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图 |刘小诗中国电动汽车百人会常务副秘书长

氢能产业进入快速发展期

报告指出,在我国政府出台的一系列产业政策支撑下,我国氢能产业正在进入快速发展期。

2019年3月,氢能源首次写入《政府工作报告》,明确将推动加氢等设施建设。2020年4月,国家能源局发布《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》,氢能被列入能源范畴。2020年6月,氢能先后被写入《2020年国民经济和社会发展计划》、《2020年能源工作指导意见》。

近日,财政部、工信部、科技部等五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,决定将燃料电池汽车的购置补贴政策,调整为燃料电池汽车示范应用支持政策,以形成布局合理、各有侧重、协同推进的燃料电池汽车发展新模式。自9月示范城市申报工作启动,已有北京、山东、山西、上海等地明确申报或者出台了申报方案。

除政策利好外,可再生能源的成本持续下降也给氢能产业的发展带来机会。报告预计,到2025年,风电、光电成本会降低到0.25-0.3元/kWh之间。据国际氢能委员会预测,到2050年,氢能将创造3000万个工作岗位,减少60亿吨二氧化碳排放,创造2.5万亿美元产值,在全球能源中所占比重有望达到18%。

但同时,进入快速发展阶段的氢能产业也面临各种各样的问题。鉴于氢能产业发展的关键环节在于氢的储存、运输与应用,报告着重从构建清洁绿色高效的氢能供应体系、建立全球领先的氢能应用网络两个方面展开研究。

构建清洁绿色高效的氢能供应体系,储运环节是短板

报告指出,以实现绿色经济高效便捷的氢能供应体系为目标,中国将在氢的制储运加各环节上逐渐突破。

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图表1|中国氢能供应体系发展路径(资料来源:课题组,车百智库整理)

1)制备方面,初期以蓝氢为主来源,绿氢是长期发展方向

研究发现,我国氢的生产利用非常广泛,不过主要是把氢作为工业原料、而非能源使用,但即便这样,我国也已成为世界第一产氢大国,2019年全国氢气产量约2000万吨。工业副产氢为主的蓝氢,可以作为产业发展初期的分布式来源。

同时报告指出,电解水制氢的绿氢路线是长期的发展方向。目前国内碱性电解水制氢成本在各电解水制氢技术路线中最具经济性。但制氢规模仍处于兆瓦级,规模经济效益尚未体现。2019年,我国全年弃风电量169亿千瓦时、弃光电量46亿千瓦时、弃水电量约300亿千瓦时,总弃电总量515亿千瓦时,理论上可制氢92万吨,电解水制氢的供应潜力较大。绿氢路线的关键性在于电费成本,据研究,当前技术条件下,电费降低至0.3元/kWh,电解水制氢成本能降至20元/kg以下。

2)储运环节是当前氢能产业发展的短板

受限于当前氢气储存方式,氢气运输效率较低、成本高,是制约氢气供应的关键环节。

现阶段,气氢拖车是国内应用最广泛的道路运输方式,但是国内气氢储氢罐压力大多在20MPa,单车运输能力并不高;相比之下,因为低温液态氢高密度的特性,液氢运输的运力是气氢拖车的10倍以上,未来有望实现规模化运输,但目前液氢运输在国内还仅限用于航天及军工领域。

报告根据测算指出,在一定储运距离内,即在加氢站日需求量500kg以下,气氢拖车运输由于节省了液化成本与管道建设前期投资成本,经济性较高。但当用氢规模扩大、运输距离增长后,提高气氢运输压力或采用液氢槽车、输氢管道等运输方案,才能满足高效经济的要求。因此,报告认为,随着氢能产业的发展,液氢储运是大规模长距离储运氢的方向之一。

3)加氢站建设提速,各环节均有降本空间

据统计,截止2019年底,我国已建和在建的加氢站有130座以上,其中61座已经建成,投入运营的共计52座。2016年以后,中国加氢站建设开始提速,2019年建成的加氢站数量是2018年的2倍。

但是,国内不同区域、不同模式的加氢站氢气价格差异较大,价格区间在30~80元/kg,类比国外40-50元/kg的终端售价,各环节均有降本空间。未来随着可再生能源电价进一步下降,制氢、规模化液态储运等技术成熟,氢气到站价格有望大幅降低。

建立全球领先的氢能应用网络,我国应优先发展氢燃料电池商用车

根据我国的实际情况,报告建议,中国氢能在交通领域的应用应遵循“氢燃料电池商用车先发展、氢燃料电池乘用车后发展”的特点。

在过去十年里,我国氢燃料电池客车、物流车等商用车的应用已领先于其他氢燃料电池车型。根据新能源汽车国家监测与管理平台的统计数据显示,截至2019年底,已接入平台的氢燃料电池汽车中物流车占比达到60.5%,公交客车、公路客车、通勤客车等客车占比达到39.4%,乘用车只用于租赁,占比仅为0.1%,当前氢燃料电池汽车的示范应用主要集中在物流、客车等商用车领域。

制约氢能市场化落地的关键要素是什么?报告给出答案,氢燃料电池的成本是市场化应用的重要影响因素。

现阶段,我国氢燃料电池汽车的发展仍较依赖于政府的补贴和政策的支持,目前商用车燃料电池系统价格的平均水平约1万元/kW,商用车用储氢系统的价格平均约5000元/kg。随着氢燃料电池汽车应用范围与规模扩大,核心零部件及系统价格的规模效应逐步显现。研究组认为,未来商用车燃料电池系统价格与储氢系统价格变化如下图所示。

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图表2|商用车燃料电池系统与储氢系统的价格下降(资料来源:课题组,车百智库整理)

至2030年左右,部分氢燃料电池商用车车型将有望在多种使用场景中具备全生命周期经济性优势。其中氢燃料电池物流车将在2025-2030年间达到与纯电动车型相当的TCO(Total Cost of Ownership,总体拥有成本),而客车、重卡将在2030年实现这一目标。

不过,现阶段氢燃料电池商用车的购置和使用成本仍然过高,需要通过创新商业模式扩大规模,均摊成本,在业务起步阶段,应尽量保持多种商业模式(自营/租赁)的灵活性。

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图表3|氢燃料电池商用车TCO变化趋势(资料来源:课题组,车百智库整理)

据预测,我国氢燃料电池客车的市场渗透率,至2025、2035、2050年将分别达到5%、25%、40%。氢燃料电池物流车的市场渗透率,至2030、2050年将分别达到5%、10%。氢燃料电池重卡的市场渗透率,至2025、2035、2050年将分别达到0.2%、15%、75%。

打造氢能产业生态圈,加速迎接氢能社会

氢能将推动中国能源消费结构从传统化石燃料向清洁低碳燃料转变。报告预计,到2050年,中国氢能占终端能源消费比例达10%,氢燃料电池汽车保有量3000万辆,氢气需求量6000万吨,进入氢能社会。

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图4|氢燃料电池汽车市场渗透率预测(资料来源:课题组,车百智库整理)

而要实现这个目标,还需围绕氢能全生命周期部署全方位的氢能产业生态圈,加强市场力量的跨界合作,挖掘氢能在各个领域的发展潜力。

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