全球氢能储运链发展动态和趋势.docx

全球氢能储运链发展动态和趋势一、盐穴是地下大规模储氢的最佳选择长时且大量的氢气可以被储存到盐穴、枯竭油气层或含水层。作为最轻的气体，氢易于扩散，因此氢储能对密闭性有着极为严格的要求。盐穴不仅有良好的气密性，而且具有不与氢气反应的特点，使得盐穴成为地下大规模储氢的最佳选择。目前全球有4个正在运营的盐穴储氢项目，其中3个位于美国墨西哥湾地区，而废弃油气田储氢尚在小型实验阶段。盐穴的长时间储能能力有助于提高可再生资源的充分利用，并降低成本，由其存储的过剩可再生能源，在需要时可调度回电网。全球能源咨询公司伍德麦肯兹(WoodMaCkenZie)发布报告称，由太阳能电解生产的绿氢，到2030年将在澳大利亚、德国和日本实现成本平价，而盐穴储氢将为绿氢生产提供储存设施。已有研究表明，盐穴储氢成本至少比电池储氢成本低100倍。另据彭博新能源财经(BNEF)分析，目前盐穴、废弃气田、岩洞及人工容器基准储平准化储氢成本在0.19-1.9美元/千克之间，未来可能降至0.11-1.07美元/千克。二、液氢、有机储氢储运成为研发重点目前，以日、美、德为代表的多个国家及其企业在液氢、有机储氢等氢能储运技术方面进行了诸多探索，利用液化氢运输和甲基环己烷运输已获得一些成功示范。液氢储运效率高，但技术门槛高，对制、储、运等各环节装备均有较高要求。现阶段，液氢技术成本持续下降，日、美、德等国已将液氢的运输成本降低到高压氢气的八分之一左右。目前，美国是全球最大、最成熟的液氢生产和应用地域，其液氢工厂产能全部为5吨/日以上的中大规模，其中1030吨/日以上占据主流。国外液氢技术较为成熟的国家大多采用液氢槽车运输。虽然这种运输方式单趟可运输更多的氢，经济性更高，但即便采用运量较大的液氢槽车进行运输，其单趟氢运量也仅在数吨以内，而采用液氢运输船进行海上运输，单趟氢运量可达到百吨甚至更多，这种运氢方式相比液氢槽车可运输更多的氢能。有机液体储氢技术难度高、密度高、安全性好，适合长距离、大规模跨区域氢气储运，未来有望成为重点储氢技术之一。有机液体储氢的关键在于有机物储氢介质的选择。德国Hydrogenious公司主要研究方向为二革基甲苯，目前已进展到应用示范阶段。日本千代田公司主要研究方向为甲基环己烷，于2020年实现了全球首次远洋氢运输，于2022年初实现了有机液态储氢示范，成功以甲基环己烷形式接收到来自文莱的氢能源。以甲基环己烷储氢储运是一种潜在的全球清洁能源解决方案，这种方式有助于国际社会脱碳供应链的形成与发展。三、管道运氢有望成为最优运输方式之一虽然管道运输的前期投资非常高，但管道运输的效率、成本都具优势，适用于大规模、长距离、点对点且氢气量供需稳定的场景。随着氢能产业规模的扩大，未来管道运氢有望成为氢气运输的最优选择,其成本也将进一步降低，而降本核心在于加氢站规模化建设，运输网络全面覆盖，届时管道运输配合气氢、液氢运输将实现全面降本。管道储运氢气包括纯氢管道运输和利用现有天然气管道掺氢运输两种模式。四、加氢站建设速度结构性放缓2023年1月至12月，全球(中国、日韩、美国、欧洲等主要市场，下同)加氢站新增约101座，同比下降约50%;截至2023年12月底，全球加氢站数量约达998座。若不含中国部分，海外(日韩、美国、欧洲)加氢站新增仅约30座，同比下降约68.5%;截至2023年12月底，海外加氢站数量约达577座。(1)中国是2023年全球加氢站增长最多的国家2023年1月至12月中国新增加氢站约71座，占到全球新增加氢站的约70%。其中约5成以上由中石化、中石油等油气公司及化工企业主导建成。(2)日韩等地也为加氢站增长的主要贡献者日本加氢站增量仅次于中国。2023年1月至12月，日本新增加氢站约10座。日本新增的加氢站主要由日本丰田汽车等氢能龙头企业主导，同时部分由液化空气等国际气体公司推动。日本新增加氢站主要分布在从东京、神户等沿海都市圈及其轴线上。韩国加氢站全球增量排第三。2023年1月至12月，韩国新增加氢站约8座。韩国新增加氢站由韩国政府以及韩国SK能源、韩国天然气会社等能源龙头联合推动，以建立供氢网络计划为框架，主要分布在仁川、首尔等都市圈。（3）欧洲及美国加氢站缓慢增加2023年1月至12月，欧洲新增了约7座加氢站，美国新增了约5座加氢站。欧美地区新增的加氢站主要由液化空气等气体公司、以及道达尔等油气能源公司建设，另外部分属于机场、仓库等客户端。从分布来看，欧洲新增加氢站聚集在德国、法国，美国则主要集中在加州。注：本图中欧洲各国包括欧盟27成员国以及英国、瑞士、挪威、冰岛、列支敦土登等欧盟之外国家。图12022-2023年全球加氢站数量（座）注：本图中欧洲各国包括欧盟27成员国以及英国、瑞士、挪威、冰岛、列支敦士登等欧盟之外国家。图22020-2023年全球燃料电池销量（辆）五、液氢加氢站成为新的选择按照氢气储存方式，加氢站可分为高压气氢站和液氢站。相比气氢储运，液氢储运加氢站占地面积更小、存储量更大，但是建设难度也相对更高，适合满足大规模加氢需求。数据显示，截至2021年，全球建成加氢站800多座，其中30%为液氢加氢站，主要分布在美国、欧洲和日本。预计2030年全球加氢站数量将超过4500座。