产业展望与远期图景

  [中国石化新闻网2024-01-09]
  总体展望
  （1）经历示范发展、加快推广、多元应用等阶段，2060年氢能消费规模近8600万吨
  2020年~2060年，我国氢能消费规模将从3173万吨增为近8600万吨，高情景下有望在1亿吨以上；产业规模将从2020年的3700多亿元增至4.6万亿元，高情景下超过5万亿元。
  （2）依托源头减碳和终端替代，氢能对实现“双碳”目标的贡献度可达10%
  “双碳”目标是氢能转型发展的最大动力。从测算结果看，氢能几乎可在所有关键减碳路径中发挥重要作用。届时，氢能产业对我国实现“双碳”目标的贡献度将达到10%。
  需求研判
  （1）氢能将成为终端用能部门实现深度脱碳的关键选择
  长期看，氢能是需求侧推动工业、交通、建筑、电力部门难脱碳领域实现减碳目标的关键，由此将推动氢能应用多元化。氢能在工业部门的应用占比为95%，2060年降至57%，交通部门增至28%，其他15%来自电力、建筑和农业等部门。氢能减碳方案的比较竞争力，决定了其在各部门的部署潜力。
  （2）工业部门：用氢规模稳步提升，长期保持氢能应用主体地位
  工业部门用氢目前以原料为主，未来将向燃料拓展，规模将从2020年的3000万吨增至2060年的4500万吨。其中，氢能占工业用能比重将从2020年的5%增至2060年的11%。
  （3）交通部门：需求快速增长，成为仅次于工业部门的第二大应用部门，燃料电池汽车将与电动汽车实现多元、补位发展
  2020年，交通用氢主要来自甲醇等氢基燃料，终端氢气用量不足1万吨；2025年后，技术降本和场景扩大推动氢能应用加快发展；2040年后、低碳氢能步入成熟，用氢规模大幅增加，2060年形成以道路交通用能为主、水路和航空用能多元发展态势，氢能占交通用能比重从2020年的0.1%增至27%。
  乘用车领域，纯电动车将占据绝对优势；商用车领域，氢车将发挥长距离、高载重优势，在重卡、城际物流和大巴等难电动化车型方面加速渗透。具体看，2020年，我国氢车保有量约1万辆，2035年将突破100万辆，2060年增至3000万辆。
  （4）建筑部门：立足既有设施，拓展热电联供
  建筑用氢需求来自居民和商业设施的综合能源服务，包括天然气掺氢和氢燃料电池热电联供等。2030年前，建筑用氢以试点示范为主；2040年后，随着低碳氢经济性提升，用氢规模将增至250万吨；2050年达到500万吨峰值后，在人口下行等因素影响下逐步降低，2060年为340万吨，占建筑部门用能比重维持在2%~3%。
  （5）电力部门：建立电氢耦合体系，提供灵活性和安全性保障
  电氢耦合转换将在远期为电力系统提供灵活性、稳定性和安全性保障。碳达峰阶段，发电用氢以焦炉煤气副产氢为主，年均用氢100万吨；到2040年，在掺氨发电、掺氢发电和氢燃料电池热电联产带动下，用氢规模将超过200万吨；到2060年，突破800万吨，在供电应急保障方面发挥重要作用。
  供给研判
  （1）低碳制氢：2035年后非化石能源成制氢用能主力，2060年占比达九成
  2020年我国专门制氢几乎全来自化石能源，随着可再生能源制氢快速发展，2035年后非化石能源制氢用能规模将超过化石能源，2040年后我国低碳氢产量将超过灰氢产量。2060年制氢用能结构将变为化石能源占比不足一成，非化石能源占比九成。
  （2）制氢用能规模在能源消费中占比大幅上升，2060年接近两成
  2020年我国专门制氢用能约占一次能源消费总量的3%，随着氢气生产规模的不断扩大，预计到2045年制氢用能占比接近10%，到2060年增至18%。电解水制氢用电占全国总用电比重也将持续攀升，从2020年的不到0.1%，增至2045年的10%，2060年进一步增至21%。
  （3）2040年前低碳氢形成竞争力，科技进步和规模效应加快降本步伐
  工业部门绿氢和蓝氢将分别在2035年和2040年左右对灰氢形成竞争力，科技进步和规模化生产将促进绿氢生产降本增效和发展壮大；非工业部门，2040年左右终端供氢成本有望降至25元/千克，进入多场景应用的经济性区间。
  （4）储运成本下降助力氢能扩大应用，高压力、大规模是发展趋势
  陆上分布式运氢以长管拖车为主，规模化运氢以管道输送为主，随着压力等级提高和储运规模扩大，氢能储运成本存在大幅下降空间。近中期，从氢能海上运输看，运氢的经济性不及运氨。
  角色使命
  （1）电氢崛起是趋势，2060年氢能在终端用能占比将增至12%
  在终端领域，电并非无所不能，氢也并非无所不为。低碳氢能应用的长项是绿电难以发挥优势的难脱碳领域和能源安全领域。从分部门渗透率看，2020年氢能相当于我国终端用能规模的4%；2040年前，除工业部门外，氢能在电力、建筑和交通部门占比不会超过5%；到2060年，占比将增至12%。
  （2）氢能角色从以原料为主转向原料燃料并举，低碳燃料地位提升
  随着氢能在交通、发电和建筑领域的推广应用，其能源角色将更加名副其实，即更多以燃料方式应用为主。2020年，95%的氢能用作工业原料，到2060年，氢能作为低碳替代燃料的应用规模将在氢基碳中和等新技术支撑下持续提升，氢能作为燃料的应用比重将超过非燃料，达到55%，氢能用于燃料的占比将超过非燃料。
  远期图景
  （1）氢能将逐步摆脱化石能源依赖，建成绿色高效低碳氢能产业体系
  伴随氢能社会建设日趋成熟，氢能将与电力和热力并立，成为在我国终端用能结构中占据重要地位的零碳二次能源。在可再生能源大发展的支撑下，除工业原料等用途外，以燃料电池等高能效技术为核心，氢能将在更广泛的终端领域得到利用。
  （2）灰氢退出和绿氢主导将重构氢能产业体系及供用模式
  未来中国氢流图将发生根本性变化。一是能源变革将为氢源结构转型带来革命性变化，绿氢将取代目前灰氢的主导地位，2060年在氢气总产量中的占比将突破八成；二是低碳氢能将成为推动产业变革的重要力量，在工业、交通、建筑和电力部门实现规模部署，为低碳氢冶金、低碳氢基原料及燃料等新兴行业发展带来巨大商机。