1、绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告白 皮 书2 0 2 3 年 8 月与埃森哲和中国氢能联盟联合发布目录序言执行摘要引言:发展绿氢任重而道远目标1 成本1.1 制氢成本是制约绿氢生产规模化的核心因素 1.2 降低成本的赋能措施目标2 基础设施2.1 基础设施建设不足制约绿氢可得性2.2 促进基础设施建设的赋能措施目标3 市场需求3.1 中国绿氢新市场需要政策支持才能发挥其潜力3.2 刺激市场需求的赋能措施目标4 行业标准及认证4.1 缓不济急,对氢能行业快速发展支撑不足4.2 推动行业标准及认证体系建设的赋能措施目标5 技术5.1 中国碱性电解水制氢技术成熟,新一代氢能科技仍在探索5.2
2、促进技术发展的赋能措施目标6 发展进程与合作6.1 顶层规划已出,氢能供应链发展路径尚不明确6.2 促进发展进程与合作的赋能措施中国绿氢发展蓝图结论撰稿人尾注45914141719192124242732323435353738384142495052绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告3在加快推动能源部门向净零排放转型的过程中,氢能可以发挥重要作用,但前提是氢能要实现清洁化和规模化。促进氢能的快速发展已成为全球首要任务,中国也将其纳入了最新的国家发展战略。绿氢在帮助中国实现碳达峰和碳中和目标方面发挥着至关重要的作用。它是中国政府打造绿色低碳产业体系这一宏伟目标的基石,同时也能助力中国实现降
3、低对化石燃料的依赖这一战略目标。然而,尽管中国是世界上最大的氢能生产国和消费国,但其生产的氢能只有不到0.1%是来自于可再生能源来源。为此,中国氢能联盟发布 可再生氢100行动倡议,力争到2030年实现可再生能源制氢电解槽装机100吉瓦,年度绿氢产能达到770万吨左右。1本报告旨在解读和规划中国计划于2030年实现绿氢发展目标的路径。报告以世界经济论坛“加速清洁氢”行动倡议开展的工作为基础,该倡议工作组于2021年11月在格拉斯哥举行的 联合国气候变化框架公约 第26次缔约方大会上发布了针对欧洲和日本的 绿氢发展支持措施和路线图。随着欧洲和日本出台了最新的政策,上述相关的路线图也进行了更新。本
4、文介绍的中国绿氢赋能措施建议是这一系列中的第三篇,由世界经济论坛、埃森哲和中国氢能联盟联合制定。与此前发布的路线图类似,我们明确了发展绿氢的六大障碍,主要包括成本、需求、基础设施和标准等。从积极的角度来看,中国丰富的可再生能源来源能为绿氢发展提供充足动力。目前,中国的灰氢和蓝氢产能规模达到了3400万吨,已经形成了一个有利于加速发展绿氢的市场环境。中国有潜力实现新型清洁能源技术的产业化,推动产业体系和整体经济的转型。我们希望本报告介绍的一整套解决方案能够得到全面实施,助力中国充分实现绿氢的未来。绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告2023年8月Roberto Bocca 世界经济论坛能源和材
5、料中心总负责人、执行委员会委员,瑞士朱虹 埃森哲全球副总裁、大中华区主席,中国刘玮 中国氢能联盟秘书长,中国序言绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告4执行摘要在全球向净零排放转型的过程中,绿氢作为一种灵活的低碳能源,将发挥日益重要的作用。全球能源危机也为利用氢能、重塑全球能源架构提供了战略机遇。截至目前,已有30个国家发布了国家层面的氢能发展战略,他们的GDP占据全球总量的70%。2022年3月,中国也加入其中,发布了 氢能产业发展中长期规划(2021-2035)。绿氢可以发挥重要作用,助力中国先后实现碳达峰和碳中和。为了实现战略目标,中国必须构建绿色、低碳的产业体系。作为世界最大的氢能生产
6、国和消费国,中国当前生产的氢能以灰氢为主。2021年,中国的氢能产量达到了3400万吨,但其中的80.3%来源于化石燃料,18.5%来自于工业副产品,0.9%采用电解制氢(其中不到0.1%使用了可再生能源来源)。绿氢的需求受到了成本和可用性的极大限制,因为绿氢目前仅用于交通运输行业的少数几个试点项目,而交通运输行业仅占氢能总消耗的0.1%以下。中国丰富的可再生能源来源非常适合发展绿氢,但绿氢行业目前刚刚萌芽,尚未建立清晰的发展路径。在中国,绿氢发展的主要障碍是成本、市场需求、基础设施、行业标准和认证。本报告在深入分析中国绿氢市场的基础上,提出了中国绿氢市场发展的六大目标,并介绍了每项目标的关键
7、任务以及35项赋能措施和政策建议。这些目标和措施的核心是通过产业、区域和全球合作,构建全新的能源体系和完整的氢能供应链。报告借鉴了为欧盟和日本制定的绿氢发展路线图,并参考了中国的产业和国内实情,制定了一份行动蓝图,帮助中国实现宏伟的绿氢愿景,并把2030年确立为关键的里程碑之年。目标1:成本关键任务:降低绿氢生产中的电力成本 降低电解槽成本绿氢的主要成本集中在生产、运输和加氢站等环节,而其中的生产成本是氢能产业发展的主要障碍。在中国,每千克绿氢的生产成本比煤炭制氢的成本要高出3-5倍。与此同时,蓝氢使用了煤炭或天然气以及碳捕获、利用与储存技术,其目前的单位生产成本要低得多,并且有望以较低的碳强
8、度生产氢能。但是,碳捕获、利用与储存技术在中国还不成熟,目前仅用于一些示范项目。目标2:基础设施关键任务:制定统一的监管标准和程序 降低基础设施投资成本,拓宽融资渠道基础设施水平低下限制了绿氢的可用性。在中国的监管框架中,氢能被归类为一种能源来源和一种危险化学品,这使得氢能产业发展更加复杂根据现行法律规定,氢能基础设施必须建在化工产业园区内,并要获得多项行政许可。但是,各地的法规也有所不同。比如,2022年10月,广东省通过了管理暂行办法,允许在非化工园区建设制氢加氢一体站。另一项障碍是氢能基础设施的投资成本高和融资渠道窄。2021年,氢能部门的投资额只有5.78亿美元,而相比之下电动汽车的投
9、资高达4890亿美元,占据了新能源汽车行业投资额(不包括氢能汽车)的绝大多数。绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告5目标3:市场需求关键任务:提振氢燃料电池汽车的短期市场需求 打造多个终端应用场景,推动氢能技术的大规模应用为了实现绿氢的规模化发展,仅靠供给侧的突破是不够的中国市场需求政策支持才能催生更多的需求侧机会。氢能广泛用于交通运输、制造、公用设施和建筑等多个行业。氢燃料电池汽车为长途重型卡车提供了理想解决方案。到2021年,已有9000辆氢燃料电池汽车投入使用,这不足以实现产业的规模化发展,但随着燃料电池成本的下降,这一形势预计会发生改变。航空和航运等行业也在试点氢能,但远未实现产业化
10、。氢能也可以为钢铁生产带来巨大的脱碳机会。目前,每生产1吨钢铁,就会排放1-3吨的二氧化碳。氢能可以代替炼焦煤,用作冶炼工艺中的燃料,并在此过程中会产生水,而不是二氧化碳。其他应用包括氢能储存,即利用燃料电池生产氢,在电力供应充足时储存,在需要时可重新转为电力。目标4:行业标准和认证关键任务:提供更加严谨的行业标准,完善氢能监管体系 动员多方利益相关者制定高质量的行业新标准标准对于氢能技术的发展至关重要,而标准的制定目前过于缓慢,难以支持这一快速发展的行业。尽管中国出台了涵盖整个供应链的标准,但差距依然存在,储存、运输和加氢等环节的技术标准差距尤为明显。在此方面,中国跟美国、日本等国相比还有差
11、距。鉴于氢能价值链的复杂性,负责制定标准的行政架构涵盖多个部委,因此在绿氢这样的新兴行业尚不具备最佳条件快速开展审批。在实践中,对于特定的技术应用而言,迄今还没有设置一个专门的行政部门承担明确的职责。目标5:技术关键任务:加强整个供应链的自主研发,进一步优化电解制氢技术,更好地适应可再生能源的发展电解制氢是目前最领先的绿色制氢技术,能够生产高纯氢,并和可再生能源完美匹配。因此,和其他氢能技术(比如使用核能的技术或者尚处于实验阶段的光催化技术)相比,电解制氢技术更具发展前景。电解制氢工艺主要依靠电解槽,目前已投入使用的电解槽分为三类:碱性电解槽(ALK)、质子交换膜电解槽(PEM)和固体氧化物电
12、解槽(SOEC)。质子交换膜电解槽拥有更高的反应效率,非常适合不稳定的风能和太阳能。这项技术预计很快在全球范围内实现产业化,但中国在这项技术上落后很多。为了发展这项技术,中国需要用国产部件代替进口部件。固体氧化物电解槽能从高温工业流程中回收废热,并能与光热发电系统形成良好配合。在中国,固体氧化物电解槽目前仅限于实验室层面的演示。目标6:发展进程与合作关键任务:加快制定国家氢能发展战略 为国际合作奠定基础目前中国正在进行国家氢能发展规划,但氢能供应链的发展路径和目标有待明确。其他一些国家已经制定了发展氢能产业的明确路线图,中国在此方面有可能会落后。日本和韩国在打造海外氢能供应系统和销售市场方面处
13、于领先地位,且日本作为国际合作的领导者,于近期举办了二十国集团清洁能源部长级会议和氢能发展专题论坛。中国在这一领域起步较晚,但也正在迅速发力。目前,中国已经建立了全球最大规模的氢能生产能力。中国氢能产业发展蓝图目前重点关注国内能源结构调整和碳中和目标。此外,中国的国际合作项目稳步增加,合作的范围越来越广,合作的模式越来越多元,对氢能的承诺力度越来越大,参与的企业越来越多。绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告6中国绿氢发展蓝图随着中国致力于到2030年前实现碳达峰的目标,绿氢必将在中国碳中和进程中发挥关键作用。为了实现这项新技术的规模化发展,中国需要通过产业、区域和全球合作,重点发展绿氢产业。
14、相关的重点工作必须包括以下内容:施行平衡供应和需求的政府政策 加强各省份之间的协调,充分发挥各自优势,实现区域协同 支持加强在成本、基础设施和市场需求等方面的全球多方合作 实施符合中国国情的标准和认证本报告提出的路线图包含了六大目标,建议中国采取一系列协调行动,分三个阶段实现这些目标以及关键任务:阶段12023-2024:赋能政策、示范性项目、技术突破、和现有能源供应的协调,以及在工业部门的应用阶段22024-2027:技术标准、对供应网络的投资、国际合作和普遍进展阶段32027-2030:价格和需求目标、能源基础设施、认证、创新网络和全球参与绿氢加速倡议中国绿氢赋能措施建议报告7绿氢加速倡议
15、目标、关键任务和赋能措施表1:关键任务:赋能措施:目标1:成本降低绿氢生产中的电力成本降低电解槽成本在可再生能源充足地区,建设集中式可再生能源制氢示范工程制定绿氢项目专项电价支持政策加快电力市场建设,推动规模化绿电交易给予绿氢装备制造补贴支持政策制定绿氢税收抵免政策推动高效大功率碱性电解槽发展,降低设备投资成本目标2基础设施制定统一的监管标准和程序降低基础设施投资成本,拓宽融资渠道建立氢能管理体系,明确归口管理部门加快制定全国统一的审批流程和管理标准推动地方政策先行先试,逐步放开非化工园区制氢加氢管控限制加快储运技术突破和加氢站关键设备国产替代推进制氢加氢一体站建设大力推进由传统加油站向油氢合
16、建站的改造建设加强金融工具对氢能产业基础设施建设的支持加快绿氢全产业链纳入各项绿色金融标准目标3:市场需求提振氢燃料电池汽车的短期市场需求打造多个终端应用场景,推动氢能技术的大规模应用加快国内氢燃料电池技术和高压储氢系统的发展提升对氢燃料汽车路权释放的政策支持加强公共采购对氢燃料汽车的支持推动绿氢发展,加快绿氢应用与钢铁制造等工业生产的耦合探索绿氢和碳市场的耦合,加快高排放工业企业的灰氢替换通过商业运营模式和示范性项目,促进绿色储氢和可再生能源的融合发展示范先行,构建多领域绿氢应用场景因地制宜布局产业示范,以集群模式带动产业链发展,拓展规模化应用目标4:行业标准和认证提供更加严谨的行业标准,完
17、善氢能监管体系动员多方利益相关者制定高质量的行业新标准立足氢能产业发展情况及产业薄弱环节,优化标准体系结构加强顶层设计,强化标准实施应用并通过政策支持、激励措施和社会宣传促进标准化推动地方标准和团体标准先行先试,加快标准试点,形成可推广、可复制的经验模式鼓励建立产业联盟、学术团体、企业和其他各类组织,在标准制定过程中开展合作和创新合作制定国际标准目标5:技术加强整个供应链的自主研发,进一步优化电解制氢技术,更好地适应可再生能源的发展增强碱性电解制氢系统的快速响应能力设立专项基金,加快新一代电解技术突破明确技术发展的目标和路径通过加强校企联动和参与全球创新论坛,加速中国技术迭代创新加强建设创新平
18、台,充分发挥产业集群的作用,培育和展示关键技术目标6:发展进程与合作加快制定国家氢能发展战略为国际合作奠定基础进一步细化国家氢能发展规划,制定绿氢路线图制定长效国际合作机制,实现技术、政策、学术界、企业和金融与全球供应链的对接加强国际合作,共同制定碳排放标准绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告8引言:发展绿氢任重而道远绿氢是实现净零排放的最优方案随着净零碳排放成为全球目标,低碳、灵活、高效且生产方式多样的氢能源,正逐渐成为重塑全球能源架构、应对气候变化的关键手段。当前氢能按制取方式、全生命周期碳排强度存在多种分类方式,其中按制取方式可划分为灰氢、蓝氢和绿氢。绿氢(也称可再生能源制氢)指通过国
19、家所规定的可再生能源(风能、太阳能、海洋能、水能、地热能、生物质能)电解水制备生产的氢(图一)。制氢方法、来源和特点图1数据来源:埃森哲公开数据整理。灰氢化石燃料制氢煤炭、石油、天然气和其他化学能源从焦炉煤气、化肥工业、氯碱和其他工业副产物提取氢同灰氢,以天然气为主灰氢制取手段配合碳捕集、碳利用和碳封存技术电解水制氢水,可再生能源来源低碳排放,高成本;尚未实现规模化应用,仍需加强推广高碳排放,低成本;技术成熟制氢方法制氢来源制氢特点较高碳排放,较低成本蓝氢绿氢工业副产氢绿氢加速倡议中国绿氢赋能措施建议报告9氢能发展成为全球首要任务,现已纳入中国的国家发展规划氢能发展成为全球首要任务,中国已将其
20、纳入国家发展规划。除应对气候变化外,受极端天气与俄乌战争影响而加剧的全球能源危机,为推动氢能发展提供了重要战略机遇。截至目前,共有30个国家和地区发布了国家层面的氢能发展战略,以欧洲、美国、日本和韩国为先导,覆盖了占全球GDP 70%的主要经济体(图2)。.2 2022年3月,中国国家发展和改革委员会与国家能源局联合发布了 氢能产业发展中长期规划(2021-2035),氢能发展正式纳入国家发展规划,中国氢能产业进入全新发展阶段。规划 明确了氢能在中国能源体系和产业结构调整和升级中的角色定位。氢能是中国绿色低碳能源体系的组成部分和“双碳”目标实现的重要途径。规划 强调了“构建清洁化、低碳化、低成
21、本的多元制氢体系,重点发展可再生能源制氢,严格控制化石能源制氢”的发展基调,规划中亦针对绿氢的发展目标制定了以下期限:到2025年,建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系。目标是氢燃料电池汽车(HFCV)产量达到5万辆,并建设足够数量的加氢站。4可再生能源制氢产能达到10-20万吨/年,实现二氧化碳减排100-200万吨/年。到2030年,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑脱碳目标实现,重点发展低碳出行和工业减碳。到2035年,可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升,对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。截至目前,全球共有30个国家和地区发布了氢能战略,覆盖了占全球GDP
22、 70%的主要经济体。2017-2022年全球氢能战略制定进程图2数据来源:中国氢能联盟、埃森哲分析。2017-20195个国家202010个国家202113个国家20226个国家意大利南非中国丹麦奥地利乌拉圭阿曼荷兰日本法国韩国新西兰澳大利亚挪威德国西班牙葡萄牙俄罗斯智利荷兰加拿大欧盟波兰斯洛伐克巴拉圭匈牙利摩洛哥捷克共和国英国哥伦比亚瑞典阿联酋卢森堡比利时绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告10中国需要清晰的氢能发展路径作为全球最大的氢气生产国和最大的氢气消费国,5 中国当前氢气生产结构以化石能源制氢为主,工业副产氢为辅,电解水制氢规模较少。2021年,中国氢能产量共计3468万吨,其中
23、化石能源制氢占比达80.3%,工业副产制氢占比达18.5%,电解水制氢占比仅1.2%,其中只有不到0.1%采用可再生能源电解水制氢(图3)。虽然中国氢能总体消费规模较大,但绿氢的终端应用场景局限性较大,受成本和可得性制约,仅在交通领域实现小范围试点应用,占比不足中国氢能消费总量的0.1%。(图4)。2021年中国氢能生产情况(按能源类型划分)图3数据来源:中国氢能联盟、埃森哲分析。2021年,中国氢能产量达到3400万吨,但仅有不到0.1%采用可再生能源电解水制氢。中国拥有丰富的可再生能源资源,绿氢将成为中国未来最具前景的能源来源之一。尽管中国已针对绿氢制定顶层规划,但尚未确立分阶段、可衡量的
24、明确发展目标或发展路径。本报告是一份定义绿氢发展目标、确定实现发展目标最佳路径的路线图,旨在帮助中国实现其宏大的绿氢愿景。400010,000 tons3500300025002000150010005000化石燃料制氢工业副产制氢电解水制氢生产总量煤制氢天然气制氢石油制氢甲醇制氢电网电力电解水制氢可再生能源电解水制氢其他方式制氢工业副产制氢9.51.731.2640512.277319593468绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告112021年中国氢能消费情况图4数据来源:中国氢能联盟、埃森哲分析。工业3465.4万吨(99.93%)建筑能源5200吨(0.01%)交通运输 60分钟热启
25、停:秒级SS:slow动态响应能力冷启停:5分钟启停慢Weaker电源质量要求极强强较弱负荷调节范围稳定电源稳定或波动电源稳定电源系统运维15-100%额定负荷0-160%额定负荷/占地面积有腐蚀性液体,运维复杂,运维成本高无腐蚀性液体,运维简单,运维成本低目前以技术研究为主,无运维需求电解槽价格较大较小/与可再生能源的结合2000-3000元/千瓦(国产)6000-8000元/千瓦(进口)7000-12000元/千瓦/适用于供电稳定且装机规模大的发电系统适用于波动性较大的可再生能源发电系统适用于产生高温高压蒸汽的光热发电系统绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告36增强碱性电解制氢系统的快速
26、响应能力 采取多管齐下的办法,提升碱性电解制氢技术对可再生能源的适配性,如提高制氢系统的快速响应能力,提升大规模电解制氢系统的能效,以及加强碱性电解槽系统与电源的耦合控制等。开发含设计、运行环节的大容量制氢系统全过程仿真软件,实现模块化电解水制氢系统全过程仿真分析。设立专项基金,加快新一代电解技术突破由政府设立专项基金,联合领先实验室和学术机构加快技术突破。短期内以更具发展前景的质子交换膜电解制氢技术为研究重点,同时探索固体氧化物电解、阴离子交换膜(AEM)电解等其他新型电解技术的可能性。以欧洲为例,2005年,欧盟委员会投资260万欧元,资助为期三年的GenHyPEM项目,专门研究质子交换膜
27、电解技术,项目成员包括法国、德国、俄罗斯、美国等国家的11所大学和研究所,目标是开发出高电流密度、高工作压力和高电解效率的质子交换膜电解槽。明确技术发展的目标和路径政府可通过制定明确的技术发展阶段性目标及路径,引导资本和资源投入。2014年,欧盟提出了质子交换膜电解制氢技术的三步走发展目标,具体如下:第一步是满足交通用氢需求,开发适用于大型加氢站的分布式质子交换膜电解系统。第 二 步 是 满 足 工 业 用 氢 需 求,生 产 功 率10/100/250兆瓦的质子交换膜电解槽。第三步是满足大规模储能需求,包括在用电高峰期利用氢气发电,家庭燃气用氢和大规模运输用氢等,计划在电解水制氢过程中逐步引
28、入质子交换膜电解技术并逐步淘汰碱性电解技术。通过加强校企联动和参与全球创新论坛,加速中国技术迭代创新充分利用高校和科研机构的研究优势,紧密围绕前瞻性和颠覆性技术开展产学研合作,加快下一代氢能技术的集中发展和商业化。同时,积极对接国际氢能学会(IAHE)和其他相关国际组织,参加国际学术交流和论坛活动,并参与通用氢能技术和关键氢能技术的联合研发和产业应用。高校和研究机构应创造更多机会,加强与氢能技术领先的国家或地区开展项目合作,共同开拓第三方国际市场。通过这种方式,中国可以在全球氢能产业链和创新链中发挥更加切实有效的作用。加强建设创新平台,充分发挥产业集群的作用,培育和展示关键技术聚焦氢能领域关键
29、技术,构建多层次、多元化创新平台,支持高校、科研院所、企业建设前沿交叉研究平台。同时,整合行业优质创新资源,鼓励以产业集群示范区建设模式,打造氢能产业孵化器,支撑行业关键技术开发和工程化应用。促进技术发展的赋能措施5.2绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告37发展进程与合作目标 6自2019年被列入两会 政府工作报告 以来,中国绿氢产业一直在加速发展。2022年3月,政府发布了 氢能产业发展中长期规划(2021-2035年),将氢能发展提上国家战略议程,对推动整个氢能产业发展起到了立竿见影的作用。但与全球其他主要经济体的氢能发展进程相比,中国氢能发展进程,尤其是绿氢发展进程,仍有很长的路要走
30、。顶层规划已出,氢能供应链发展路径尚不明确6.1绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告38全球主要经济体氢能产业发展路线图图15注:*清洁氢能相比绿氢范围更广。根据中国 低碳氢、清洁氢与可再生能源氢气标准及认定,清洁氢是指单位千克氢在其生命周期内碳排放低于4.9千克二氧化碳当量限值的氢气,而绿氢在碳排放限值基础上附加了对生产源的要求。数据来源:公开数据,埃森哲分析。路线图全面概述了美国氢能生产、储运和应用情况,阐述了清洁氢能*将如何助力美国实现脱碳和经济发展目标。目标是提高清洁氢能产量,到2030年实现年产1000万吨,到2040年实现年产2000万吨,到2050年实现年产3000万吨。路线图
31、确定了三大关键发展方向:(1)明确清洁氢能的战略性地位及高影响力用途,确保清洁氢能被用于价值最高的应用场景(缺少深度脱碳替代方案的场景);(2)降低清洁氢能成本;以及(3)重点发展区域网络,包括区域清洁氢能中心,以实现清洁氢能大规模生产和就近终端使用。路线图规定了具体的技术发展项目,并就每个领域分别设定了关键任务。目标是到2025年,共有20万辆燃料电池汽车上路行驶,到2030年计划达到80万辆,建成由900座加氢站组成的加氢网络,达到现有加氢站数量的九倍。行动计划分析了德国到2030年的氢经济增长预期,并为有效落实德国 国家氢能战略 提出了包括绿氢获取在内的80项措施。明确氢能特别是可再生能
32、源生产的绿氢,将是支持德国到2050年实现碳中和目标的必要条件,因为使用氢能可以逐步淘汰火力和核能发电。明确氢能是欧洲实现脱碳目标必不可少的因素,氢能将在建筑、交通和工业大规模脱碳中发挥作用。预测到2050年,氢能将占到欧洲能源总需求的25%。提出以下里程碑:交通运输方面,到2030年形成由370万燃料电池乘用车和50万辆燃料电池轻型商用车组成的车队,约45,000辆燃料电池卡车和公共汽车投入运营,约570辆柴油列车被燃料电池列车所取缔。2022年9月能源部 国家清洁氢能战略和路线图(草案)*2021年7月2021-2025年氢能行动计划2020年6月国家氢能战略2019年3月氢能及燃料电池战
33、略路线图2019年2月欧洲氢能路线图:欧洲能源转型的可持续发展路径美国德国日本欧盟*美国于今年六月初发布了该战略和路线图的最终版。本报告未对其进行分析。绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告39从国家层面的氢能产业规划来看,目前中国氢能顶层规划已出,但尚未形成衔接国家顶层规划的产业链发展目标和针对绿氢发展的路线规划。在氢能领域发展较为成熟的经济主体已纷纷制定了明确的战略路线图,以进一步推动氢能产业甚至是绿氢发展目标的落地(见图16)。氢能国际贸易目前仍处于探索阶段,有待建立必要的交易机制。尽管日本和韩国国内资源匮乏,但正在率先打造海外氢能供应系统和销售市场。日本作为氢能产业领先国家,近年来持续
34、推进国际合作,开展了全球清洁能源部长级会议,并于2019年举办了二十国集团部长会议氢能发展特别论坛。日本还针对发达国家、资源国家和中国制定有针对性的合作策略,以实现引领全球氢能发展的目标。中国在氢能领域起步较晚,但目前正处于快速扩张阶段。虽然中国已经拥有全球最大的氢能生产能力,但目前在该领域的产业发展蓝图仅在于实现“双碳”目标,重点关注国内能源结构调整。中国已着手对氢能行业进行产业规划和定位,但其方式却不同于其他主要经济体。尽管如此,近几届中国国际进口博览会上在氢能国际合作呈现出数量稳步增加、合作领域拓宽、合作模式延伸、聚焦“绿氢”、企业参与度提升等趋势。中国国际进口博览会氢能国际合作情况图1
35、6Source:Database of ,Accenture analysis.此项目标包含的关键任务 加快制定国家氢能发展战略。为国际合作奠定基础。氢能国际合作趋势2020年和2021年进博会2022年进博会合作项目数量增多签约合作项目数量较少签约合作项目数量超过2020年和2021年两年之和合作领域拓宽主要围绕用氢端(尤其是交通领域)展开合作丰富了用氢端的合作,增加了化工领域的合作合作模式延伸进口采购模式上下游广泛合作“绿氢”成为合作热点绿氢领域合作较少;对氢能“颜色”关注较少绿氢合作项目增多外方:更多外企参与并深化合作仅有空气产品、松下、林德等国际巨头参与蒂森克虏伯、西门子等领先企业首次
36、在进博会签订合作项目,存量合作与新合作齐头并进中方:由政府主导走向企业主导地方政府是签署国际氢能协议的主要力量更多中国企业带头参与国际氢能合作绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告40进一步细化国家氢能发展规划,制定绿氢发展路线图可参考国际领先经验,完善国家级的氢能战略规划和发展路线图,立足氢能产业发展目标,制定支持产业高质量、可持续发展的技术路线、时间表与重点任务,将绿氢发展纳入所有减排和绿色发展工作中,引导和鼓励氢能的跨区域合作、多领域应用和可持续发展。制定长效国际合作机制,实现技术、政策、学术界、企业和金融与全球供应链的对接“一带一路”沿线聚集了全球85%的发布氢能战略的国家,为中国参与
37、国际氢能合作奠定了基础。中国应积极拓展与上述国家和全球其他主要参与者在氢能技术研究、标准制定、领先实践和行业融资等方面的合作,共同推动氢能产业发展。加强国际合作,共同制定碳排放标准预计从2026年开始征收的欧盟碳边境调节税(CBAM),将碳税的适用范围扩大到了氢能和部分其他行业。这意味着,未来,中国与欧盟的氢能贸易将与欧盟的碳排放配额定价机制挂钩,氢能碳排放标准对接也将成为未来氢能贸易无法回避的重要工作。30中国虽已颁布 低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价,31但该标准仅仅是团体标准,有待与欧盟、日本等地区和国家的标准对接。促进发展进程与合作的赋能措施6.2绿氢加速倡议中国绿氢赋能措施建
38、议报告41中国绿氢发展蓝图中国绿氢的协同发展之路中国绿氢发展仍处于早期拓展阶段,目标是建立新型能源体系并打造完整的氢能供应链。随着中国明确表示到2030年要实现碳达峰的宏伟目标,绿氢必将在中国碳中和进程中发挥关键作用。为了绿氢技术的规模化发展,中国需要通过产业、区域和全球合作,重点发展绿氢产业。相关重点工作包括以下内容:施行平衡供应和需求的政府政策 加强各省份之间的协调,充分发挥各自优势,实现区域协同 支持加强在成本、基础设施和市场等方面的全球多方合作 实施符合中国国情的技术、标准和认证 施行平衡供应和需求的政府政策下游市场需要大规模、低成本的绿氢供应,而绿氢供给项目的开发和基础设施建设同样需
39、要下游稳定的需求支撑。这种供给和需求“难分先后又互利共生”的纠缠局面,亟需供应链各环节共同努力,推动绿氢产业迈向规模化发展。鉴于政府政策在促进产业发展方面仍具有不可替代的作用,政策重心应建立在明确定义发展目标的整体规划之上。整体规划应确保在绿氢技术取得重大突破后再逐步淘汰现有能源,实现中国能源产业有序演进。加强各省份之间的协调,充分发挥各自优势,实现区域协同由于中国可再生能源资源在地理位置上并不总是靠近用能中心,各省市需要统筹规划供应链各个环节,避免出现低水平氢能项目重复建设。中国大部分省市已将氢能产业发展目标纳入其“十四五”规划中,需要发挥各自比较优势实现协同发展。通过消除贸易壁垒,各省市可
40、在政策、标准、技术和推广等事关行业成功发展的核心要素上加强合作。各省市需要相互协调,充分发挥各自在产业结构、资源禀赋、科学研究、人才和市场前景方面的相对优势。与此同时,各省市还需要在政策、标准、技术、市场和其他核心因素之间实现协同发展,消除区域壁垒和地方保护主义对产业发展的阻碍。在国家政策的指导下,由重点城市牵头和龙头企业参与的区域协同发展必将促进氢能产业实现新增长。支持加强在成本、基础设施和市场等方面的全球多方合作世界已迎来以绿色低碳为特征的新一轮产业革命和技术变革,中国在其中扮演越来越重要的角色。中国可再生能源装机量占全球的三分之一。全球50%的风电设备组件和80%的光伏设备组件均产自中国
41、。中国可再生能源领域投资已连续七年居全球第一。32绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告42因此,中国氢能企业、学术界和产业平台应通过合作和项目交流,参与到全球氢能市场中。开展全球氢能合作不仅是落实气候行动的必要义务,也是实现经济、社会和能源、安全等多领域协同发展的积极举措。为在全球标准、技术创新和贸易领域实现合作共赢,中国绿氢发展应坚持多边主义,这符合中国的利益。中国、欧盟和日本都希望大力发展绿氢产业,在成本、基础设施和市场等有助实现氢能产业规模化发展的三个关键要素上,三方目标一致。欧盟希望降低氢能制备的用电成本,而日本因依靠氢能进口,从而更加注重电解槽设备的投资。中国则围绕整个氢能价值链开
42、展投资,尤其侧重打造氢能产业园。实施符合中国国情的技术、标准和认证在技术、标准、认证和发展进程方面,中国与欧盟和日本有所不同由于中国拥有稳定且丰富的可再生能源来源,因此已选择碱性电解技术用于大规模可再生能源制氢项目。而对于依赖不稳定可再生能源来源的绿氢制氢项目,中国则选择了质子交换膜电解技术。因行业标准和认证体系受到中国式管理体制约束,中国的氢能产业发展不同于其他国家。前期,中国应制定有关氢安全、氢工程建设、氢制备、氢纯化和氢相关检测的国内标准,满足少数地方性氢能示范项目的运营需求。各省市和区域之间需扩大合作,确保全国范围内氢能产业发展方向一致,氢能应用规模不断扩展,以及氢能技术持续进步。在这
43、种合作的推动下,对可再生能源制氢、氢储运和加注以及氢能应用类技术标准的需求必将日益加剧。2022年10月,国家能源局(NEA)下达了 2022年能源领域行业标准制定计划项目汇总表,其中11项涉及氢能。压缩氢气储运管道和气瓶标准、氢储能电站储氢系统标准、富氢压缩天然气输送标准以及绿氢制备标准均被纳入计划。上述各项工作将加快中国氢能行业标准的制定。绿氢加速倡议中国绿氢赋能措施建议报告43中国绿氢发展目标及赋能措施建议汇总图17技术发展与研发创新国旗表示欧盟和日本在此领域有 提出类似的赋能措施标准及认证市场与金融匹配供给与需求成本降低绿氢制备过程中的电力成本成本降低电解槽成本基础设施制定统一的监管标
44、准和程序基础设施降低基础设施投资成本,拓宽融资渠道技术加强整个供应链的自主研发,进一步优化电解制氢技术,更好地适应可再生能源发展1a.在可再生能源充足地区,建设集中式可再生能源制氢示范工程2a.给予绿氢装备制造补贴支持政策3a.健全氢能管理体系,明确归口管理部门4a.加快储运技术突破和加氢站关键设备国产替代5a.增强碱性电解制氢系统的快速响应能力4b.推进建设制氢加氢一体化站5b.设立专项基金,加快新一代电解技术突破4c.大力推进由传统加油站向油氢合建站的改造建设5c.明确技术发展的目标和路径4d.加强金融工具对氢能产业基础设施建设的支持5d.通过加强校企联动和参与全球创新论坛,加速中国技术迭
45、代创新4e.加快绿氢全产业链纳入各项绿色金融标准5e.加强建设创新平台,充分发挥产业集群的作用,培育和展示关键技术1b.制定绿氢项目专项电价支持政策2b.制定绿氢税收抵免政策3b.加快制定全国统一的审批流程和管理标准2c.推动高效大功率碱性电解槽发展,降低设备投资成本3c.推动地方政策先行先试,逐步放开非化工园区制氢加氢管控限制1c.加快电力市场建设,推动规模化绿电交易绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告44技术发展与研发创新标准及认证市场与金融匹配供给与需求市场需求提振氢燃料电池汽车的短期市场需求市场需求打造多个终端应用场景,推动氢能技术的大规模应用行业标准及认证提供更加严谨的行业标准,改
46、善氢能监管体系行业标准及认证动员多方利益相关者制定高质量的行业新标准发展进程与合作加快制定国家氢能发展战略6a.加快国内氢燃料电池技术和高压储氢系统的发展9a.推动地方标准和团体标准先行先试,加快标准试点,形成可推广、可复制的经验模式10a.进一步细化国家氢能发展规划,制定绿氢发展路线图7a.推动绿氢发展,加快绿氢应用与钢铁制造等工业生产的耦合8a.立足氢能产业发展情况及产业薄弱环节,优化标准体系结构8b.加强顶层设计,强化标准实施应用并通过政策支持、激励措施和社会宣传促进标准化7b.探索氢能与碳市场耦合,加快高排放工业企业的灰氢替代7c.通过商业化运营模式和示范项目,促进绿氢储能和可再生能源
47、的融合发展7d.示范先行,构建多领域绿氢应用场景7e.因地制宜布局产业示范,以集群模式带动产业链发展,拓展规模化应用6b.提升对氢燃料汽车路权释放的政策支持9b.鼓励建立产业联盟、学术团体、企业和其他各类组织,在标准制定过程中开展合作和创新10b.加强国际合作,共同制定碳排放标准6c.加强公共采购对氢燃料汽车的支持9c.合作制定国际标准10c.制定长效国际合作机制,实现技术、政策、学术界、企业和金融与全球供应链的对接国旗表示欧盟和日本在此领域有 提出类似的赋能措施绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告45赋能措施:路线图绘制图18成本1a.在可再生能源充足地区,建设集中式可再生能源制氢示范工程
48、1b.制定绿氢项目专项电价支持政策1c.加快电力市场建设,推动规模化绿电交易2a.给予绿氢装备制造补贴支持政策2b.制定绿氢税收抵免政策2c.推动高效大功率碱性电解槽发展,降低设备投资成本基础设施3a.建立氢能管理体系,明确归口管理部门3b.加快制定全国统一的审批流程和管理标准3c.推动地方政策先行先试,逐步放开非化工园区制氢加氢管控限制4a.加快储运技术突破和加氢站关键设备国产替代4b.推进建设制氢加氢一体化站4c.大力推进由传统加油站向油氢合建站的改造建设技术4d.加强金融工具对氢能产业基础设施建设的支持4e.加快绿氢全产业链纳入各项绿色金融标准5a.增强碱性电解制氢系统的快速响应能力5b
49、.设立专项基金,为新一代电解制氢技术的突破和储备提供资金支持5c.明确技术发展目标和路径,引导资本和资源投入5d.加强校企合作,共同开展技术攻关,积极参与国际氢能技术合作5e.加强创新平台建设,充分发挥产业集群的技术示范引领作用市场需求6a.加快国内氢燃料电池技术和高压储氢系统的发展6b.提升对氢燃料汽车路权释放的政策支持6c.加强公共采购对氢燃料汽车的支持7a.推动绿氢发展,加快绿氢应用与钢铁制造等工业生产的耦合7b.探索氢能与碳市场耦合,加快高排放工业企业的灰氢替代7c.通过商业化运营模式和示范项目,促进绿氢储能和可再生能源的融合发展2022 20232025 2026 2027 2028
50、 202920242030技术发展与研发创新标准及认证市场与金融匹配供给与需求绿氢加速倡议 中国绿氢赋能措施建议报告462030年展望:中国绿氢发展路径2022年3月,中国政府发布氢能产业中长期规划,吹响了中国绿氢产业快速发展的号角。2030年是中国实现碳达峰目标的最后一年,也是各行业开启深度脱碳进程的第一年,标志着中国绿氢产业将进入规模化发展的新阶段。本报告以2030年为关键里程碑节点,提出了促进中国绿氢产业发展的赋能措施路线图,并划分为以下三大发展阶段:阶段1:2023-2024年 阶段2:2024-2027年 阶段3:2027-2030年7d.示范先行,构建多领域绿氢应用场景7e.因地制