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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突出了氫的作用。目前，全球氫市場仍處于萌芽階段。

　　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，氫的價格將在那里形成。許多出口國家和巨大的需求將以激烈的價格競爭。

　　盡管可再生能源的價格已宣布下降，但綠氫的生產(chǎn)仍處于初級階段，成本高于化石燃料制氫。考慮到激烈的價格競爭，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。這意味著氫市場可能與液化天然氣市場的價格和總體情況密切相關。

　　文字由 焦敬平 郁 叢 提供

　　全球氫平衡點落腳亞太地區(qū)

　　預計到2050年，亞太地區(qū)市場將成為全球氫市場的平衡點。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 作者: 0

　　日本：領跑全球但后勁存疑

　　日本在氫技術和供應鏈領域開展了許多試點項目。2020年4月，一艘來自文萊達魯斯-薩拉姆的貨船將甲基環(huán)己烷運往日本，隨后將其脫氫。貨物來自文萊盧穆特液化天然氣終端項目。該項目由文萊和日本的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國家建立的有關氫供應鏈的唯一項目。日本的參與源于其有野心的目標，即創(chuàng)建一個以氫為基礎的經(jīng)濟。據(jù)估計，到2025年，日本將有20萬輛燃料電池汽車（FCV），到2030年將達到80萬輛。而2018年日本只有2700輛燃料電池汽車。運輸部門將主導日本的氫需求結構，但氫在能源和供暖領域發(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)消耗量估計為每年30萬噸。

　　日本計劃未來的氫消費量約為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，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

　　日本市場可能不會是最大的氫市場，因為中國在發(fā)展氫經(jīng)濟方面有巨大潛力。盡管目前的需求相對較低（每年80萬噸），但在未來10年，中國將消耗全球20%的氫供應。到2040年，僅中國就可能占全球市場的50%。

　　中國計劃，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個燃料加氣站。2018年，中國為燃料電池技術的發(fā)展提供了相當于110億歐元的補貼，廣東省云浮工業(yè)園區(qū)就是一個例子。國家補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鏈。

　　2020年9月，中國宣布將在2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和，2020年12月進一步宣布，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比重將達25%，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米。自2020年以來，中國氫能相關政策加速推出。相關報告預計，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年公布了其首個氫戰(zhàn)略。10年后的2016年，該文件進行了更新。

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

　　然而，印度的氫市場沒有快速增長，因此預計在短期和中期，市場將不會在改變?nèi)蛐枨蠓矫姘l(fā)揮重要作用。不過一些人估計，印度可能成為一個與中國相當?shù)拇笫袌觥?/p>

　　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，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（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)的消費量占比最大。

　　燃料電池與氫能協(xié)會估計，到2030年，美國氫能需求將增長到1700萬噸/年，到2050年，氫能將占美國能源消耗的14%，主要用于交通運輸領域。美國沒有聯(lián)邦級別的氫戰(zhàn)略，每個州都有自己的戰(zhàn)略目標。氫能經(jīng)濟發(fā)展最活躍的州是加利福尼亞州，計劃到2025年建成200座氫能加氣站。在其“零排放汽車推廣計劃”中，加州要求汽車生產(chǎn)商在當?shù)厥袌錾咸峁┮欢ū壤碾妱雍蜌淙剂掀嚒?/p>

　　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。可以認為，亞太地區(qū)將是全球氫市場的一個平衡點，許多技術和氫都可能首先產(chǎn)生及被生產(chǎn)出來，以滿足不斷增長的市場需求。

　　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)顯示這種情況會持續(xù)多久。氫可能不會成為美國的“下一個液化天然氣”，因為該國目前沒有政治意愿或經(jīng)濟激勵來發(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值鏈和液化天然氣市場上現(xiàn)有的客戶供應商關系。

　　歐盟：生產(chǎn)和進口雙管齊下

　　目前，歐洲國家國內(nèi)制氫比進口更有利可圖。隨著時間的推移，市場和技術可能會發(fā)展，因此從長遠來看，廣泛的國際氫能貿(mào)易或許成為可能。但在短期內(nèi)，歐盟最重要的市場應該是歐盟本身。

　　對歐盟國家來說，在外國供應商中，擁有天然氣儲備或開發(fā)可再生能源良好條件的鄰國（如挪威或中東地區(qū)國家）應是最重要的供應商。氫可能不會對天然氣生產(chǎn)國構成威脅，而只會對原油和煤炭生產(chǎn)國構成威脅。制氫不會取代天然氣，只有隨著時間的推移，灰、藍氫才會轉向綠氫。

　　【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)階段在運輸燃料方面的應用仍然很少。

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

　　據(jù)估計，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.氫通過哪些方式運輸？

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

　　液化氫的運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%），遠高于甲基環(huán)己烷的能效水平（25%）。在短途運輸方面，氫可通過現(xiàn)有或新的管道運輸，也可以在現(xiàn)有的天然氣管道中與天然氣混合。

　　3.未來的氫市場有多大？

　　要預測未來幾年的市場規(guī)模并不容易。一些分析預測，到2050年，全球氫需求預計增長到5億噸/年。更謹慎的預測指出，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年氫需求不會顯著增長。如果氫真的成為“未來的燃料”，它可能會在2040~2050年扮演重要角色。

　　還可以假定，監(jiān)管架構和補貼在某些地區(qū)比在其他地區(qū)更能促進市場增長。毫無疑問，歐盟可能會成為這樣一個地區(qū)。預計到2030年，需求將增長到1650萬噸/年。

　　誰來喂飽不斷增長的氫市場

　　亞太地區(qū)巨大的氫市場前景（可能比歐盟市場大幾倍）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)灰氫或藍氫。澳大利亞也有類似的機會。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。分析指出，到2025年，卡塔爾的到岸氫價格（向進口國港口供應）將僅比澳大利亞的氫價格（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格占氫生產(chǎn)成本的75%。目前，液化氫或氨的運輸成本為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，但顯著降低了運輸成本。

　　澳大利亞野心勃勃搶占前沿

　　澳大利亞目前正在實施兩個氫項目，分別位于珀斯（西海岸）和布里斯班（東海岸），在南海岸的幾個項目正在建設中，還有一些關于在北部和塔斯馬尼亞建設基礎設施的建議。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，但由于基礎設施和水資源的缺乏，制氫的利潤低于沿海地區(qū)。將生產(chǎn)基地設在沿海地區(qū)可無限利用水資源、風能和太陽能供應。

　　值得注意的是，利用海水生產(chǎn)氫的技術已存在。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)易將不再設置海關。澳大利亞也預計將滿足日本20%的需求、新加坡13%的需求、韓國10%的需求和中國1%的需求。

　　競爭永不眠

　　澳大利亞可能是中東地區(qū)國家的主要競爭對手。文萊自2020年開始對日本出口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。它的目標是加快該地區(qū)價值鏈的發(fā)展，并將私營、公共部門和學術界聯(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。如果沿著俄羅斯海岸開放北海航線，挪威液化天然氣運輸船可在19天內(nèi)到達東京，這對澳大利亞來說是個巨大挑戰(zhàn)，布里斯班至東京的航線大約在18天內(nèi)到達。

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

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

　　（作者單位：ERR能研微訊）