势银（TrendBank）朱绍林：双碳背景下氢能燃料电池产业发展趋势

2021年11月3日，由宁波市鄞州区地方金融监督管理局联合清科创新中心举办的2021宁波绿色经济产业投资论坛暨节能环保项目投融资路演圆满举行。本次活动是2021年第三届“万有鄞力”大会的专题活动之一。

会上：势银（TrendBank）氢电研究院副总发表了《双碳背景下氢能燃料电池产业发展趋势》的主题演讲。

以下为演讲实录：

感谢主办方的邀请，今天给大家分享一下我们在氢能燃料产业的研究工作。我们公司是专门做产业研究咨询顾问，涉及产业主要是两个方向。第一是新能源，第二是半导体材料。我主要负责新能源板块。今天给大家带来的主题是关于氢能和燃料电池产业发展趋势的报告。

结合本次会议的主题，对碳中和做了一个研究，整个碳中和的技术体系也是分布在三个大的领域：第一是建筑能源，第二是工业能源，第三是交通能源，我们的氢能和燃料电池在这三个领域中都有一些身影。

我们做了国内碳排放的情况，电力部门深度脱碳，应用端清洁化电气化，终端设备节能提效，碳排放端深度绿化，涉及到产业链非常多。

下面介绍一下氢能燃料电池产业发展逻辑。氢能具有独特的优势，第一：氢能完全零碳，甚至是负碳的能源；第二：具有高效的作用，氢能的热值是传统汽油和柴油的3倍左右，作为发电装置燃料电池的效率可以达到60%，甚至到80%；第三：能源互联媒介，是热、电、气之间转化的媒介，在可预见的未来，氢能是实现跨能源领域优化的唯一途径；第四：氢能可作为氢储能的发展方向，目前有很多业内，包括储能领域的企业、投资人对于氢能这一块比较感兴趣的。

氢能除了具备清洁能源的作用，也是绿色工业原料。氢能的制备目前主要通过天然气、煤炭、石油或者是其它的副产氢的生产。除了能源上，也是工业使用材料，是一个较大的应用领域。前面也提到了任何产业链发展都要符合底层逻辑，氢能和燃料电池这个行业目前来说属于比较新兴产业，现在政策是整个产业主导的因素之一。全球范围内日本和韩国已经将氢能和燃料电池作为国家发展策略之一，日本和韩国分别在2017年和2019年布相关战略，欧盟比较早，2008年就出台燃料电池与氢联合行动计划项目，2019年整个欧洲发布了氢能的路线图，整个欧盟地区超过了22个国家和地区发布了关于氢能战略的政策。

中国在氢能和燃料电池的领域从2000年到现在，据我们统计，已经超过80项政策或者是法规文件，2020年到今天，国内关于氢能燃料电池的政策也非常多，特别是在去年9月份，国家五部委发布了关于燃料电池应用的通知，目前基本落地，以北上广三个地区作为城市群牵头整个燃料电池深化应用的项目。

整个氢能的产业链非常长和宽。从应用端来看，除了在发电、动力、工业应用，还有其他的应用方向，发电应用主要是储备电源，包括建筑节能、分布式发电电力市场的应用；动力应用是交通领域，或是道路车辆、非道路车辆、港口车辆，以及船舶、无人机等等；工业应用包括化工都是目前氢气应用非常广泛的一个领域。在系统端，燃料电池系统作为发电系统，目前主要有五种技术路线，分别是包括碱性燃料电池、磷酸盐型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池，固体氧化物型燃料电池和质子交换膜燃料电池。

在全球范围内，固体氧化物型燃料电池和质子交换膜燃料电池发展是比较成熟的，在中国，质子交换膜燃料电池是主要发展路线。再到系统的下游，通过电堆、空压机，氢能，在电堆上有融电板、断板、集流板等，涉及到产业的环节比较广泛，SOFC在宁波有实力比较强的企业。氢气端有非常长的产业链，包括制、储、运到加氢的产业链，制氢水电碱、化石燃料，目前可再生能源水电碱制氢是比较火的方向，化石燃料又牵扯到光伏和风电行业等等。

燃料电池的原理，就是通过氢气和空气，产生零排放的情况。在质子交换膜的应用领域主要是三个方向，第一个是便携式的，如辅助的供电装置；第二个在交通领域，如为道路车辆和非道路车辆等等；第三个其他的，如主配电源燃料。电池的应用也相应出台了很多的政策，全国各地像北京、河北等很多城市出台了各方面的政策，特别是在2020年，国家科技部在山东主导了“氢进万家”的项目。

在中国，质子交换膜燃料电池主要是在商用车领域应用广泛，除了商用车，包括机车、无人机、重卡国内都有企业和营销机构做这方面的研究和布局。质子交换膜燃料电池在整个市场占比较大，每年都是在70—80%的区间之内，SOFC主要在欧洲、日本小型发电装置中应用广泛。在中国，质子交换膜燃料电池的广泛应用主要是用在车用系统，2021年中国占比在20%左右，但是中国在发电系统这一块是比较少的，在1兆瓦左右。

车用系统，目前装机的情况，整个氢能源燃料电池2017装机起量的，大概将近35兆左右，2019年超过了120兆瓦，比较快速的情况。目前整个中国的氢能源燃料电池车辆已经超过8000辆，2021年底已经超过了100兆瓦以上，预测今年年底可能在120兆瓦左右，国家去年发布了政策，各个城市群具体补贴的细则还没有落地，预计可能会在年底，或者是明年年初。有详细的政策以后，2022年以后燃料电池汽车可能会有起量，全球这一块中国的份额相对来说并不少，中国保有量在25%左右。

无论是燃料电池发电系统，还是车用系统，燃料电池应用的氢气的来源制氢的方式之一是电解水，也是目前符合双碳的路径之一，就是滤氢，现在不同电解水制氢的技术路线有四种，第一种是氢气作为副产氢的存在，还有质子交换膜燃料电池、阴离子交换膜燃料电池和固体氧化物电解水制氢三种技术路线。质子交换膜水电解制氢全球范围已经处于商业化的存在，在欧洲、日本和美国用的比较多，中国目前是起步的状态。中国氢源结构还是煤制氢能和天然气制氢为主，还有20%左右的副产氢。

最后是回归到会议的主题，就是氢能与燃料电池产业对于碳中和的意义和存在。简单地就是说发电领域和车用领域，我这边做了个测算，在家庭领域应用以住宅用为假设，以SOFC为例，天然气制氢，供热供电系统每年的家庭排放相对于火电来说排放量可以减排1.65吨二氧化碳；商业应用建筑楼宇以碳发电为例，假设是1000千瓦的发电系统，用到的氢气就是纯绿氢，相对于火电平均每栋楼每年减排203吨；工业领域用电大概是1MW，SOC的发电系统，以工业副产氢供热供电，平均每套系统每年可减排2467吨。

再看一下氢能的作用。一个是轻型物流车，目前也是燃料电池汽车涉及到比较多的一块，轻型的物流车主要用途是做城市配送，假设是以城市传统的燃汽油的物流车，绿氢能源，日里程150km，每年运营320天，平均每辆车每年可减排9.8吨二氧化碳；假设替代私家汽油乘用车，纯绿氢能源，日里程50km,每年320天，平均每辆车每年可减排3.1吨二氧化碳；假设长途重卡它的燃料也是绿氢为标准，日里程500km，每年320天，平均每辆车每年可减排187吨二氧化碳。

以上就是我给大家带来的氢能产业相对简单的报告，谢谢大家！

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