干勇院士：氫能將帶動10萬億級新興產業

 

從國外來看，歐盟、德國、日本、美國等發達國家和地區已經制定了氫能發展戰略。

 

從國內來看，保守估計，到2050年，氫在我國終端能源體系占比將達到約10%，到2060年，占比將達到約15%。這一數據和IEA（國際能源署）公布的數據基本吻合。

 

當氫在我國終端能源體系占比達到15%時，氫能與電力協同互補，將共同成為我國終端能源體系的消費主體，帶動形成10萬億級的新興產業。

 

隨著我國氫能產業發展中長期規劃的發布，氫能上升到國家能源戰略地位，眾多大型能源企業及上市公司加快布局氫能全產業鏈。

 

目前已有超過三分之一的中央企業布局包括制氫、儲氫、加氫、用氫等全產業鏈，并取得了一批技術研發和示范應用的成果。

 

01、未來是氫能的時代

 

氫能可以有效解決綠色能源問題。

 

不同氫氣生產方式成本不同，一些氫氣生產方式將排放大量二氧化碳。這顯然不可取。

 

到2050年，我國能實現每公斤14元的制氫成本，新疆、福建等光伏和風電條件比較好的地區，都可以達到這個水平。

 

目前，全球總煤炭總消費量為77億噸，IEA（國際能源署）報告，到2050年保留2%，則為1.5億噸；按照我國能源基金會的預測報告，煤電到2050年降低80%，現在每年煤電消耗約20億噸，如果全用煤發電，依然需要4億噸，遠高于IEA（國際能源署）的1.5億噸預測；如果80%用氫代替，1kg氫約合5kg煤，則至少需要6000萬噸氫。

 

全球2億噸氫用于交通，假設中國占比為30%，則約需6000萬噸；全球4500萬噸氫用于鋼鐵冶金，假設中國占比為40-50%，則約需2000萬噸；全球5000萬噸氫用于化工， 假設中國占比為40%，約2000萬噸。

 

因此，我國到2050年總計約需氫氣1.6億噸，占IEA（國際能源署）報告預測5億噸的32%。

 

 

到2030年，我國風電光伏的裝機量保守估計將達到16.2億千瓦，能源局要求不能低于12億千瓦；發電量達到2.5萬億千瓦時。

 

到2060年，我國風電、光伏裝機容量保守估計將達到48.1億千瓦，和全國用電量相當。如果發電量是7.9萬億千瓦時，用一部分發電量來制氫，是完全有可能的。

 

氫儲能具備大規模、長周期等優勢，可實現可再生能源電力時間、空間轉移，有效提升能源供給質量和可再生能源消納利用水平，將成為拓展電能利用、應對可再生能源隨機波動的最佳方式之一。

 

02、氫能的大規模開發和利用將創造巨大的投資機遇

 

 

氫能生產的潛在總市場容量（TAM）可觀。

 

從全球氫能生產來看，總儲能、潛在市場很大，從當前1250億美元到本世紀末大約2500億美元，2050年底將突破1萬億美元。我國在全球占比按32%計算，則國內氫能生產的TAM（潛在總市場容量）將從當前的¥2680億元提高到本世紀二十年代末的大約¥5360億元，至 2050年底更會突破¥2.14萬億元。

 

氫能的大規模開發和利用將創造巨大的投資機遇。對于氫能產業的投資已開始飛速增長，尤其在技術部署方面最為顯著。

 

聚焦清潔氫能的直接供應鏈，從生產（綠色和藍色氫能的電解槽和CCUS）、儲能、本地配送銷售、輸運和全球貿易等環節的全方面投資來看，估計累計有5萬億美元的投資總額流入清潔氫能的直接供應鏈當中。

 

上述投資只包括清潔氫能直接供應鏈當中的資本性支出投資，并未包含末端市場（工業、運輸、建筑）相關的資本投資或者發電廠利用綠色氫能進行發電所需的相關資本投資。

 

03、氫能為制造業高質量發展帶來新機遇

 

1、氫燃料電池汽車

 

能源局要求，到2025年，我國氫燃料電池汽車保有量將達到5萬——10萬輛，2030年可能達到80萬——100萬輛，保有量的增長空間達10倍，跟鋰動力電池的道路期，提速階段很相似。

 

 

另外，E4Tech數據顯示，2020年全球燃料電池裝機量達到1319.4MW，增長率也很快。

 

 

近年來，我們明顯感覺到，全球主要國家的氫車保有量增速明顯，中國增長最快。

 

 

從圖表可以看出，我國燃料電池技術水平逐漸接近國際先進水平。

 

 

隨著規模化和技術水平的提升，燃料電池的價格快速下降。到2050年，每千瓦可能只有三百到五百元，不會高于鋰動力電池。

 

2、氫能重卡等商用車

 

柴油車對港口的霧霾影響很大，它的氮氧化物的排放量占汽車總排放量的68.3%。

 

我們首先要解決重載的卡車問題，港口的副產氫很豐富，可以做示范。

 

3、固態儲氫

 

目前，工業副產氫、凈化儲氫、固態儲氫產品都已推出，非常安全。其中，共享租賃單車已經在全國推出。

 

 

4、電解槽

 

2030年IEA預測全球總氫2.12億噸，若中國占比30%，則約3900萬噸，按照65%為綠氫、約44%的負荷考慮，約需450GW電解槽，則需5MW約10萬套，產值約¥1.43萬億；2050年IEA預測全球總氫5億噸，若中國占比32%，則約1.6億噸， 按照95%為綠氫、約50%的負荷考慮，約需2TW電解槽，則需5MW約40萬套，產值超過¥5萬億。

 

04、“五個基”專精特新中小企業將做出重要貢獻

 

工信部統計，專精特新小巨人企業95%在做核心元器件、基礎材料、基礎工藝和基礎軟件，專精特新小巨人企業將在氫能的核心技術、核心材料和裝備產業的部件、基礎工藝等方面，發揮重要作用。

 

產業聯盟是國家級的氫能產業智庫，推動氫能綠色發展。近年來，氫能聯盟做了大量工作，例如可再生100企業、氫能領跑者的行動、氫能產業大數據平臺、產業鏈和創新的融合發展，包括這一次氫能創業大賽。

 

發展氫能產業有利于支撐目標的發展，專精特新中小企業在氫能的“五個基”——基礎材料、基礎元器件、基礎工藝、基礎軟件、基礎體系，將會做出重要貢獻。