【行业】氢能-“氢”装上阵,赛道可期(25页)

氢气需求现状:化工需求为主导。从全球范围看,目前化工依然是氢气最大的需求行业。按照 IEA 的统计,1980 年代全球氢气需求量突破了 2000 万吨,基本呈现持续增长的状态,到 2018 年推算已经达到7400 万吨的水平。结构而言,化工行业的需求能占到 95%左右,其中主要包括炼化和合成氨,在 2000 年以前,合成氨的需求量大于炼化,而进入 21 世纪,炼化的需求量开始超过合成氨。这与化工行业的发展趋势基本吻合,早年化工产品以基本原料为主,合成氨主要对应氮肥类等尿素产品。随着市场对炼化产品精细化和品质要求的提升,炼化过程加氢的需求增多,导致近几十年炼化对氢气的需求也在增加,逐步超过合成氨的用氢需求。

需求中期展望:2020~2030 年交通领域需求将快速增加。中期来看,氢能需求的主要增量仍将主要来自于交通领域,燃料电池技术的发展进步将使得氢能可以广泛应用于道路运输、海事行业、铁路航空等各种交通领域。目前国内氢燃料车仍以示范项目为主。根据 GGII的数据,2020年我国燃料电池客车、货车、物流车保有量分别为 2500、4070、780 辆,处于普及的萌芽阶段,从结构上而言,货车仍占多数,客车比例则低于 50%。

氢气中长期供给:绿氢主导,成本下降未来可期。碳中和背景下,“绿氢”将成为未来制氢发展趋势。水电解制氢是制取“绿氢”的主要途径,其主要原理是在有电解液的电解槽中通入直流电,将水分子分解成氢气和氧气。已经商业化的水电解制氢技术路线有两种:碱性电解和 PEM 电解。电解水制氢成本主要由两部分构成:电价和电解槽。目前,碱性电解槽已经基本国产化,价格为 2000~3000 元/kW,而 PEM 电解槽依赖于进口,价格在 7000~12000 元/kW,价格明显偏高。产能方面,PEM 电解槽单槽制氢约 200Nm3/h;而碱性电解槽为 PEM 电解槽的 5 倍。当全负荷运行 7500 小时,假设电价为 0.5 元/kWh,每生产 1Nm3 氢气耗费5kWh 总电力,电解槽折旧成本为 40 万元/年(PEM 电解槽折旧成本为 120 万元/年),1kg氢气对应 11.12Nm3 氢气,则碱性电解与 PEM 电解制氢成本分别为 22 元/kg、32 元/kg。其中,电费成本分别占比为 78%和 36%。在相同条件下,显然碱性电解更具有经济性。

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