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　　氫作為一種交通和工業(yè)能源，并不是什么新鮮事。它的應(yīng)用已經(jīng)為人所知和使用了幾十年，但近年來，雄心勃勃的氣候政策和氣候目標(biāo)突出了氫的作用。目前，全球氫市場(chǎng)仍處于萌芽階段。

　　到2040年，中國可能占世界氫需求的一半，中國、日本、新加坡和韓國的氫需求甚至達(dá)全球的70%。這意味著亞太地區(qū)將成為全球氫需求的主要市場(chǎng)，氫的價(jià)格將在那里形成。許多出口國家和巨大的需求將以激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)。

　　盡管可再生能源的價(jià)格已宣布下降，但綠氫的生產(chǎn)仍處于初級(jí)階段，成本高于化石燃料制氫。考慮到激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，天然氣豐富的文萊和中東國家很可能將以天然氣制氫為基礎(chǔ)。這意味著氫市場(chǎng)可能與液化天然氣市場(chǎng)的價(jià)格和總體情況密切相關(guān)。

　　文字由 焦敬平 郁 叢 提供

　　全球氫平衡點(diǎn)落腳亞太地區(qū)

　　預(yù)計(jì)到2050年，亞太地區(qū)市場(chǎng)將成為全球氫市場(chǎng)的平衡點(diǎn)。中國、日本、新加坡和韓國可能占全球需求的70% 2021年07月09日 來源： 中國石化報(bào) 作者: 0

　　日本：領(lǐng)跑全球但后勁存疑

　　日本在氫技術(shù)和供應(yīng)鏈領(lǐng)域開展了許多試點(diǎn)項(xiàng)目。2020年4月，一艘來自文萊達(dá)魯斯-薩拉姆的貨船將甲基環(huán)己烷運(yùn)往日本，隨后將其脫氫。貨物來自文萊盧穆特液化天然氣終端項(xiàng)目。該項(xiàng)目由文萊和日本的4家公司三菱、三井、千代田和日本商事株式會(huì)社執(zhí)行，在2020年交付的最大數(shù)量為210噸。

　　這并不是日本在東盟與東亞峰會(huì)國家建立的有關(guān)氫供應(yīng)鏈的唯一項(xiàng)目。日本的參與源于其有野心的目標(biāo)，即創(chuàng)建一個(gè)以氫為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)。據(jù)估計(jì)，到2025年，日本將有20萬輛燃料電池汽車（FCV），到2030年將達(dá)到80萬輛。而2018年日本只有2700輛燃料電池汽車。運(yùn)輸部門將主導(dǎo)日本的氫需求結(jié)構(gòu)，但氫在能源和供暖領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。根據(jù)官方策略，到2030年，日本的氫氣商業(yè)消耗量估計(jì)為每年30萬噸。

　　日本計(jì)劃未來的氫消費(fèi)量約為1000萬噸/年。但值得一提的是，在日本，氫并沒有完全取代傳統(tǒng)能源。據(jù)估計(jì)，燃料電池汽車將取代2%～20%的燃油車；在能源和供暖行業(yè)，這一比例將分別為30%和20%。

　　中國：潛在的氫巨人

　　日本市場(chǎng)可能不會(huì)是最大的氫市場(chǎng)，因?yàn)橹袊诎l(fā)展氫經(jīng)濟(jì)方面有巨大潛力。盡管目前的需求相對(duì)較低（每年80萬噸），但在未來10年，中國將消耗全球20%的氫供應(yīng)。到2040年，僅中國就可能占全球市場(chǎng)的50%。

　　中國計(jì)劃，從2020年到2030年，在國內(nèi)銷售100萬輛燃料電池汽車，并建立1000個(gè)燃料加氣站。2018年，中國為燃料電池技術(shù)的發(fā)展提供了相當(dāng)于110億歐元的補(bǔ)貼，廣東省云浮工業(yè)園區(qū)就是一個(gè)例子。國家補(bǔ)貼和稅收減免使得許多公司遷往那里，從而建立了較為完整的氫供應(yīng)鏈。

　　2020年9月，中國宣布將在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，2020年12月進(jìn)一步宣布，到2030年，中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降60%以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)25%，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米。自2020年以來，中國氫能相關(guān)政策加速推出。相關(guān)報(bào)告預(yù)計(jì)，到2050年中國氫需求量由目前的2000萬噸提升為約6000萬噸，加氫站達(dá)1.2萬座。

　　印度：發(fā)展?jié)摿χ弊分袊?/p>

　　印度在2006年公布了其首個(gè)氫戰(zhàn)略。10年后的2016年，該文件進(jìn)行了更新。

　　據(jù)當(dāng)?shù)叵⑷耸糠Q，印度大約有100家公司從事氫技術(shù)開發(fā)，塔塔集團(tuán)就是其中之一，它服務(wù)于印度的氫燃料巴士。

　　然而，印度的氫市場(chǎng)沒有快速增長(zhǎng)，因此預(yù)計(jì)在短期和中期，市場(chǎng)將不會(huì)在改變?nèi)蛐枨蠓矫姘l(fā)揮重要作用。不過一些人估計(jì)，印度可能成為一個(gè)與中國相當(dāng)?shù)拇笫袌?chǎng)。

　　美國：可能成為氫出口國？

　　美國開發(fā)了自己的燃料電池技術(shù)，全國大約有2575條氫管道，主要用于墨西哥灣地區(qū)的大型工業(yè)。根據(jù)燃料電池與氫能協(xié)會(huì)（FCHEA）的數(shù)據(jù)，2019年美國的氫需求約為1100萬噸/年。石油化工和鋼鐵行業(yè)的消費(fèi)量占比最大。

　　燃料電池與氫能協(xié)會(huì)估計(jì)，到2030年，美國氫能需求將增長(zhǎng)到1700萬噸/年，到2050年，氫能將占美國能源消耗的14%，主要用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域。美國沒有聯(lián)邦級(jí)別的氫戰(zhàn)略，每個(gè)州都有自己的戰(zhàn)略目標(biāo)。氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展最活躍的州是加利福尼亞州，計(jì)劃到2025年建成200座氫能加氣站。在其“零排放汽車推廣計(jì)劃”中，加州要求汽車生產(chǎn)商在當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)上提供一定比例的電動(dòng)和氫燃料汽車。

　　美國有可能成為氫出口國，尤其是由化石燃料生產(chǎn)的氫氣，但目前還沒有明確的戰(zhàn)略。可以認(rèn)為，亞太地區(qū)將是全球氫市場(chǎng)的一個(gè)平衡點(diǎn)，許多技術(shù)和氫都可能首先產(chǎn)生及被生產(chǎn)出來，以滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。

　　不過到目前為止，美國國內(nèi)的氫氣產(chǎn)量還沒有超過需求，也沒有數(shù)據(jù)顯示這種情況會(huì)持續(xù)多久。氫可能不會(huì)成為美國的“下一個(gè)液化天然氣”，因?yàn)樵搰壳皼]有政治意愿或經(jīng)濟(jì)激勵(lì)來發(fā)展生產(chǎn)并出口。不過，氫可以作為“液化天然氣代理”，即利用液化天然氣價(jià)值鏈和液化天然氣市場(chǎng)上現(xiàn)有的客戶供應(yīng)商關(guān)系。

　　歐盟：生產(chǎn)和進(jìn)口雙管齊下

　　目前，歐洲國家國內(nèi)制氫比進(jìn)口更有利可圖。隨著時(shí)間的推移，市場(chǎng)和技術(shù)可能會(huì)發(fā)展，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，廣泛的國際氫能貿(mào)易或許成為可能。但在短期內(nèi)，歐盟最重要的市場(chǎng)應(yīng)該是歐盟本身。

　　對(duì)歐盟國家來說，在外國供應(yīng)商中，擁有天然氣儲(chǔ)備或開發(fā)可再生能源良好條件的鄰國（如挪威或中東地區(qū)國家）應(yīng)是最重要的供應(yīng)商。氫可能不會(huì)對(duì)天然氣生產(chǎn)國構(gòu)成威脅，而只會(huì)對(duì)原油和煤炭生產(chǎn)國構(gòu)成威脅。制氫不會(huì)取代天然氣，只有隨著時(shí)間的推移，灰、藍(lán)氫才會(huì)轉(zhuǎn)向綠氫。

　　【新聞鏈接】

　　1.氫的利用情況如何？

　　氫是主要用作化工和煉油過程的一種資源，現(xiàn)階段在運(yùn)輸燃料方面的應(yīng)用仍然很少。

　　目前約95%的氫是由化石燃料轉(zhuǎn)化而來的，這些就是所謂的灰氫、藍(lán)氫。只有5%是用可再生能源生產(chǎn)的無排放綠氫。

　　據(jù)估計(jì)，全球每年大約生產(chǎn)7400萬噸氫氣。美國每年生產(chǎn)大約1000萬噸氫氣，略高于歐盟。波蘭以其100萬噸/年的產(chǎn)量在全球制氫國地圖上占有一席之地。

　　2.氫通過哪些方式運(yùn)輸？

　　氫氣主要通過四種方式運(yùn)輸：壓縮氫、液化氫、甲基環(huán)己烷（MCH）和氨。無論哪一種，都會(huì)造成巨大的能量損失。

　　液化氫的運(yùn)輸在液化過程中消耗大量能量，而甲基環(huán)己烷方法在脫氫過程中會(huì)造成能量損失。合成氨生產(chǎn)在合成和衰變過程中消耗大量能量。

　　氨的能效最高（34%~37%），遠(yuǎn)高于甲基環(huán)己烷的能效水平（25%）。在短途運(yùn)輸方面，氫可通過現(xiàn)有或新的管道運(yùn)輸，也可以在現(xiàn)有的天然氣管道中與天然氣混合。

　　3.未來的氫市場(chǎng)有多大？

　　要預(yù)測(cè)未來幾年的市場(chǎng)規(guī)模并不容易。一些分析預(yù)測(cè)，到2050年，全球氫需求預(yù)計(jì)增長(zhǎng)到5億噸/年。更謹(jǐn)慎的預(yù)測(cè)指出，需求可能翻倍至1.5億噸/年或是不超過1億噸/年。盡管存在差異，但可以肯定的是，到2030年氫需求不會(huì)顯著增長(zhǎng)。如果氫真的成為“未來的燃料”，它可能會(huì)在2040~2050年扮演重要角色。

　　還可以假定，監(jiān)管架構(gòu)和補(bǔ)貼在某些地區(qū)比在其他地區(qū)更能促進(jìn)市場(chǎng)增長(zhǎng)。毫無疑問，歐盟可能會(huì)成為這樣一個(gè)地區(qū)。預(yù)計(jì)到2030年，需求將增長(zhǎng)到1650萬噸/年。

　　誰來喂飽不斷增長(zhǎng)的氫市場(chǎng)

　　亞太地區(qū)巨大的氫市場(chǎng)前景（可能比歐盟市場(chǎng)大幾倍）使得越來越多的國家欲成為氫出口國。

　　卡塔爾不僅有發(fā)展光伏（綠氫）的良好條件，而且有天然氣資源，可以生產(chǎn)灰氫或藍(lán)氫。澳大利亞也有類似的機(jī)會(huì)。2018年開始向日本出口綠氫，并制定了氫出口戰(zhàn)略，特別是面向亞太市場(chǎng)。分析指出，到2025年，卡塔爾的到岸氫價(jià)格（向進(jìn)口國港口供應(yīng)）將僅比澳大利亞的氫價(jià)格（4.61澳元/公斤，合22.5元/公斤）便宜0.03~0.1澳元/公斤（0.15~0.5元/公斤）。

　　澳大利亞原料和能源的價(jià)格占?xì)渖a(chǎn)成本的75%。目前，液化氫或氨的運(yùn)輸成本為0.03~0.09澳元/公斤，即0.15~0.4元/公斤，而壓縮氫的成本約為0.5澳元/公斤，即2.4元/公斤。液化和再氣化氫的需求提高了原料成本，但顯著降低了運(yùn)輸成本。

　　澳大利亞野心勃勃搶占前沿

　　澳大利亞目前正在實(shí)施兩個(gè)氫項(xiàng)目，分別位于珀斯（西海岸）和布里斯班（東海岸），在南海岸的幾個(gè)項(xiàng)目正在建設(shè)中，還有一些關(guān)于在北部和塔斯馬尼亞建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的建議。澳大利亞海岸現(xiàn)在和將來都是最重要的制氫基地。盡管發(fā)展光伏發(fā)電的最佳條件是在內(nèi)陸，但由于基礎(chǔ)設(shè)施和水資源的缺乏，制氫的利潤低于沿海地區(qū)。將生產(chǎn)基地設(shè)在沿海地區(qū)可無限利用水資源、風(fēng)能和太陽能供應(yīng)。

　　值得注意的是，利用海水生產(chǎn)氫的技術(shù)已存在。它不僅降低了生產(chǎn)成本，而且節(jié)省了越來越稀缺的飲用水。

　　澳大利亞政府在其戰(zhàn)略文件中計(jì)劃，生產(chǎn)的氫氣將滿足全球約3.5%的需求，到2040年的出口潛力為7.4萬~38.2萬噸。澳大利亞的出口將特別向中國、韓國、新加坡和日本發(fā)展。至于日本，根據(jù)雙邊協(xié)議，從2024年起，兩國之間的能源貿(mào)易將不再設(shè)置海關(guān)。澳大利亞也預(yù)計(jì)將滿足日本20%的需求、新加坡13%的需求、韓國10%的需求和中國1%的需求。

　　競(jìng)爭(zhēng)永不眠

　　澳大利亞可能是中東地區(qū)國家的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。文萊自2020年開始對(duì)日本出口210 噸氫和天然氣，大大降低了灰氫生產(chǎn)成本。智利依靠阿塔卡馬沙漠的太陽能光伏板制氫。

　　中東地區(qū)氫能聯(lián)盟于2020年啟動(dòng)。它的目標(biāo)是加快該地區(qū)價(jià)值鏈的發(fā)展，并將私營、公共部門和學(xué)術(shù)界聯(lián)系在一起。

　　挪威和俄羅斯也可能成為重要的制氫國。前者擁有最大的天然氣資源，可以用來生產(chǎn)灰氫，并主要用于歐盟市場(chǎng)。如果沿著俄羅斯海岸開放北海航線，挪威液化天然氣運(yùn)輸船可在19天內(nèi)到達(dá)東京，這對(duì)澳大利亞來說是個(gè)巨大挑戰(zhàn)，布里斯班至東京的航線大約在18天內(nèi)到達(dá)。

　　俄羅斯還沒有發(fā)展氫產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略，包括清潔氫。專家認(rèn)為，俄羅斯氫能產(chǎn)業(yè)將在2025～2035年增長(zhǎng)，必須進(jìn)行大筆投資。

　　俄羅斯核能源和水能系統(tǒng)預(yù)計(jì)每年可生產(chǎn)200萬噸氫，未來制氫能力可達(dá)350萬噸/年。

　　（作者單位：ERR能研微訊）