【氢能源】氢能源产业研究报告及河南区域市场前景分析

发表时间：2022-05-07 09:06
　　什么是氢能源？
　　氢是宇宙中分布最广泛的物质，无色、无味，可从水、化石燃料等含氢物质中制取，是重要的工业原料及能源载体。具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。氢燃烧产物是水，是世界上最干净的能源。
　　氢能，是指氢、氧进行化学反应所释放出的化学能，是一种来源广、无污染、应用前景无限的可再生能源。
　　随着矿物燃料储量的日益减少，人类迫切需要寻找一种不依赖化石燃料且储量丰富的新能源。氢能正是作为一种经济、环保、高效的替代性能源出现，是解决我国能源危机的重要发展方向。
　　
　　氢能源安全吗？
　　氢气是无毒气体，燃烧起来没有任何毒性。氢气很轻，具有易扩散的特点，在室外空气流通的地方，很难发生氢气爆炸。
　　在燃料爆炸性方面，氢的扩散速度是汽油的12倍，氢气燃烧很快能扩散开，基本不会引起严重后果；而汽油燃烧因扩散慢会一直持续燃烧，造成的伤害性更大。故氢燃料比汽油更安全。
　　氢燃料电池工作原理是氢气通过燃料电池的正极当中的催化剂分解成电子和质子。其中质子通过质子交换膜到达负极和氧气反应变成水和热量。对应的电子则从正极通过外电路流向负极产生电能。氢燃料电池并不是真的发生燃烧而发电，电池堆只是氢气和氧气发生电化学反应的场所，本身并不储存能量。一旦检测到氢气泄漏，氢气可以迅速被切断，即使泄露到空气中，也很难发生爆炸。自2015年氢燃料电池诞生以来，全球没有发生过一例爆炸事故。
　　事实上，氢燃料电池车在露天发生交通事故碰撞的情况下，相比燃油车和纯电动车发生爆炸的可能性更低，安全系数也相对更高。
　　
　　氢能源成本高吗？
　　我国作为世界第一产氢大国，产能超过2500万吨/年，氢作为理想的替代性能源，发展氢能是我国解决能源问题的不二选择。
　　社会上有种偏见的认为氢能源利用成本高，普及难度大，这是一种非常片面的看法。不是氢能源成本高，是因为目前氢能源行业配套不足，在制氢、储氢、加注三大环节成本都高，导致氢能源产业链整体成本高。随着产业配套完善、设备国产替代、高效储运技术应用等行业进步，氢能源必将以成本低、安全高效、节能环保的优势替代传统能源。
　　（1）制氢
　　工业化制氢方式大概分为四种，分别是电解水、天然气、石油、煤炭。电解水制氢技术成熟、氢气纯度高，但是制氢成本高。天然气、石油、煤炭制氢主要用途在工业制造领域，是我国当前大规模制氢的技术路线。而我国在石化、焦化、甲醇、氯碱、合成氨等行业产生大量的工业副产氢，是可利用的最节省成本的氢资源。工业副产氢具有产量大、分布广、经济性好、利用技术成熟的优点，是当下我们发展氢能源产业的主攻方向。
　　（2）储氢
　　氢气储存方式分为三大类：一是气态储存方式，这是目前国内外最成熟的技术。高压气态储氢是目前氢气储存的主要方式，具有成本低、能耗低、充放速度快等优点。二是液体储存方式，国内只用于航天领域。三是固体储存方式，国内外均仍处于研究阶段。
　　（3）加注
　　加氢站工作原理由压缩系统、加注系统和控制系统等部分组成。从站外运达的高纯氢气通过压缩系统加压后储存在固定式高压容器中，然后再通过加注系统充装至车载储氢容器中。加上基建及运营成本，一个加氢站保守投入超过1000万人民币。
　　目前我国氢能供应成本构成大致是：制氢环节30%、储存和运输环节50%、加注环节20%，只有整个产业链各环节都实现成本下降，才能实现氢能源成本低的优势。
　　
　　氢能源应用及发展前景
　　氢能源主要应用在交通、能源、工业领域。交通上主要在于交通运输领域，包括陆路交通工具、航空飞机。能源上主要在于在发电领域，氢气与氧气燃烧组成发电机组，也可以在电网低负荷时，作为补偿电源。工业上主要在于化工领域，包括石油化工、钢铁冶金、碳氢化合物生产等。
　　当前，氢能源在交通领域的应用最为突出，也是我国应对能源危机的重大战略方向。氢燃料电池可以应用在乘用车、商用车、重载卡车、无人机、船舶、航空航天等领域。
　　
　　与纯电动汽车相比，每千克氢电池可以储存40度电，每千克锂电池只有0.278度电，氢能源是锂电池的143倍，氢能源电池寿命几乎不受影响。同时，氢燃料电池汽车续航里程更长，电池更轻，完成加注燃料时间只需几分钟。随着氢能源成本的降低，可以预见氢燃料电池将会取代动力电池，将乘用车和商用车推入新的发展纪元。
　　从能源发展的眼光看，未来氢能将首先在交通运输领域中替代燃油；在发电供热等能源领域中替代煤炭和天然气；在钢铁冶炼、石油化工等工业领域中替代部分煤炭、天然气、石油。
　　
　　中国氢能源产业发展
　　近年来，在实现碳达峰、碳中和目标的大背景下，氢能源产业的发展越来越受到重视。全国各地支持政策不断出台，北京、上海、广东、河南、河北相继批复成为全国燃料电池汽车示范应用城市群。2021年3月23日，国家发改委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》。《规划》提出了一系列我国氢能产业发展各阶段目标，使我国氢能产业发展有了更清晰明确的方向。明确“十四五”时期燃料电池车辆保有量将达到5万辆，到2030年，形成较为完备的氢能产业体系，到2035年，氢能在终端能源消费中的比例明显提升。根据中国氢能联盟的预测，到2025和2035年，我国氢产业产值将分别达到1万亿和5万亿规模。
　　
　　当前燃油成本的不断攀升，人们对氢能等新能源的需求愈加强烈。随着制氢技术不断突破，氢能基础设施配套逐步完善，氢能源成本持续下降，氢能及氢燃料电池技术已初步具备产业化水平。这些都成为推动氢能产业迎来新一轮飞速发展的动力。面对中国庞大的氢能市场，国内外众多商业巨头也开始在中国加速布局氢能产业。德国宝马、韩国现代、日本丰田等车企抓紧布局中国氢能源汽车市场，韩国现代与北京清华工业开发研究院携手成立了1亿美元氢能产业基金，专门孵化中国氢能产业优秀创业企业。上汽、北汽、长安、广汽、宇通等中国车企也在深耕氢燃料电池汽车领域。
　　国内也孕育了一批氢能源产业龙头企业。京城股份是国内储氢行业龙头，是专业的气体储运装备制造企业；美锦能源在制氢、氢气储运、加氢站等环节形成了完善的产业链体系，其子公司飞驰汽车是国内规模最大的氢燃料电池汽车生产厂家之一；雪人股份拥有全球领先的燃料电池空压机及氢循环泵技术；潍柴动力在氢燃料电池发动机方面有着领先行业的技术优势，掌握了电堆和空压机两项关键技术，相关氢能源技术已经应用在了重型卡车等设备上；亿华通作为氢能产业的先行者，目前已经形成自主氢燃料电池发动机的研发应用；国鸿氢能是一家以氢燃料电池为核心的企业，规模化生产的氢燃料电池在船舶、飞机、备用电源等领域进行了广泛的应用。
　　根据北京冬奥组委公布的数据，北京冬奥会示范运行超1000辆氢能汽车。这是目前为止世界上最大规模的一次氢燃料电池汽车示范运行。冬奥会上的724辆氢能车辆，行驶里程约209万公里，相比于传统燃油车，减少碳排放约1800吨。在大兴国际氢能示范区，日加氢量达4.8吨的全球最大加氢站——海珀尔加氢站已于2021年建成并正式投入运营。加氢站设有8台加氢机，16把加氢枪，日服务车辆可达600辆。
　　
　　当前，无论从政策、技术、规模及应用上，氢能产业都走到了爆发的临界点。从中国能源发展趋势看，只有提前布局氢能产业，才能赢得未来。
　　河南发展氢能源产业的优势地位
　　在“碳达峰”“碳中和”大背景下，河南积极响应国家号召，通过多种方式抢先布局氢能源产业，燃料电池汽车示范应用郑州城市群已获批，在氢能源产业应用领域已经取得突破。《河南省2021年补短板“982”工程实施方案》项目清单中，共有6个氢能与燃料电池项目入选，总投资67.82亿元，项目涉及制氢、氢能综合利用、氢能产业园、燃料电池核心部件等。
　　
　　先后出台《河南省新能源及网联汽车发展三年行动计划（2018—2020年）》、《河南省加快新能源汽车推广应用若干政策》。明确到2025年燃料电池汽车示范运营总量力争突破1万辆，建成千亿级郑开新能源汽车产业集群；建成并投入使用各类加氢站100座以上，实现重点应用区域全覆盖。支持郑州、开封、洛阳、新乡、安阳、焦作等地重点企业和研发机构加快氢燃料电池整车、电堆、动力系统、电驱动系统等研发应用，推动氢燃料电池核心关键技术突破、核心零部件产业化，逐步形成氢燃料电池汽车“核心零部件+整车”产业链。
　　河南发展氢能源产业优势明显，一是河南本土有大量的煤炭化工企业，工业副产氢资源充足；二是物流交通发达，以郑州为核心的中原城市群基本在两小时车程之内，物流成本低，资源运转高效；三是作为全国物流配送中心和商品集散地，河南物流车辆年保有量超10万辆，对物流车辆需求旺盛，为氢能源汽车发展应用提供了市场后盾。
　　河南氢能源产业布局重点区域：
　　（1）郑州
　　作为国家中心城市及中原城市圈核心，郑州周边两小时经济圈内分布有大量煤化工、石化、甲醇、氯碱与合成氨、光伏等产业，其中河南能化、平煤神马、洛阳石化、濮阳石化等企业工业副产氢年产量巨大，制氢及储运优势明显。同时，郑州汽车制造工业发达，汽车整车及零部件企业云集，技术高层次人才相对集中，具备发展氢能源汽车产业的核心优势。本土企业宇通客车已经布局氢燃料客车领域，正星科技在加氢站设备研发生产、油氢合建站等领域处于领先地位。
　　产业方向：氢燃料乘用车及商用车（轻卡、重卡）、氢燃料发动机、氢燃料电池及核心部件
　　
　　（2）新乡
　　新乡被誉为“中国电池工业之都”，构建了从电池研发到正负极材料、电池零部件、电池专用设备制造以及电池检测、回收等较为完整的循环产业链。新乡建设了全省第一个氢能产业园，园区以电池研究院为依托，主要生产氢燃料电池电堆、供氢系统，质子交换膜、加氢站相关设备等。落成了首座科研示范加氢站——新乡豫氢加氢站。北京冬奥会期间，河南豫氢装备提供了加氢站服务。
　　产业方向：氢燃料电池及核心部件、加氢站
　　
　　（3）濮阳
　　有中原油田、中原乙烯、中原大化、丰利石化等一批大型石化企业，拥有华北地区最大的天然气储备库。近年来，濮阳的风能和光伏发电等新能源发展迅速，带动了绿色低碳的氢能产业。作为重要的石化基地，濮阳市工业副产氢产量巨大，总制氢能力可达每小时37万标方，发展氢能产业基础良好。中石化将中原油田列为新能源制氢试点，支持中原油田在建设首个兆瓦级电解水制氢示范项目，打造中国石化绿氢生产基地，2022年将建成投产，建成后将成为河南省最大的可再生电力电解水制氢工程项目。设有氢能产业园，一期主要生产氢燃料电池发动机，主打产品80kW/100kW电堆和80kW/100kW氢能燃料发动机动力系统；与中原石油设备有限公司合作生产的氢燃料电池洗扫车车型，经国家（重庆）汽车测试场进行整车试验。
　　产业方向：氢燃料发动机、电池及核心部件、制氢及储运技术装备
　　
　　（4）洛阳
　　洛阳石化产业集聚区汇聚了洛阳石化、炼化宏达、金达石化、黎明大成等一批大中型企业，集聚区原油加工能力达到800万吨/年，拥有260万吨/年柴油加氢、120万吨/年航煤加氢、180万吨/年汽油吸附脱硫、20万吨/年烷基化以及30万吨/年特种溶剂油等油品生产装置，工业副产氢资源丰富，并且在石化储运技术方面有着成熟的积累。东旭集团在洛阳成立氢能汽车产业园，聚焦氢燃料发动机及电池、制氢储氢加氢装备制造一体化等氢能产业链项目。
　　产业方向：制氢装备、压力容器、储运装置、加氢站
　　
　　（5）平顶山
　　平顶山市被誉为“中原煤仓”，原煤储量100亿吨，煤焦化工及尼龙化工产业基础良好。有平煤神马、中平能化等化工龙头企业，煤盐化工、炼钢等企业副产大量氢气，技术成熟、成本低廉，氢能源产业发展前景广阔。其中神马尼龙化工对现有制氢装置实施技术升级，采用先进的水煤浆气化技术替代固定床气化技术，建设煤制40万t/a液氨和5万Nm3/h氢气项目。平顶山市煤炭化工基础良好，氢能源产业正处起步阶段，未来必将潜力无限。
　　产业方向：制氢装备、压力容器、储运装置、加氢站
　　
　　河南省氢能产业起步较早，全省年工业副产氢 55 万吨，郑州、新乡、濮阳等地初步形成产业发展集群。积极实施换道领跑战略，政府积极引导打造氢能源产业生态圈 , 氢能源产业受到越来越多行业龙头企业关注。2022年2 月， 美国空气产品公司、上海申能环境两家企业代表团先后来豫考察投资。空气产品公司拟在郑州选址建设加氢站项目；上海申能环境与平顶山市政府、平煤神马集团就工业副产氢利用、碳化硅等领域合作进行了深入商洽。
　　河南的氢能源产业发展，必将是以氢能源生态产业链为主线，以郑州区域为中心，周边氢资源丰富的地市协同发展的产业局面。
上一篇        【库卡】被美的收购的库卡机器人发展如何？
下一篇        【AGV】突破激光雷达是AGV完全自主的核心
0

第一园区网

24小时服务热线

13381002466

注册
登陆