氢能源行业专题报告：电氢耦合多能联结，寻找能源三角平衡.pdf

氢能源行业专题报告：电氢耦合多能联结，寻找能源三角平衡。电氢耦合将助力我国能源转型中的三角平衡：中国的“能源不可能三角指 数”在过去十年中不断改善，其中的主要原因之一是可再生能源的快速发 展和巨大投资；但这没有改变我国能源资源中心和能源需求中心背离的状 况，同时风光能源的波动性和随机性对建设新型电力系统提出了不小的挑 战；为了满足高比例可再生能源电力的需求，顺应终端消费电气化比例不 断提升的趋势，利用电氢耦合，突出氢的能源属性，实现多能联结，是平 衡“能源不可能三角”的重要途径。

氢气需求将不断增长，产氢结构将不断优化：我国已连续多年成为全球氢 气生产和消费第一，2021 年已超 3000 万吨，生产结构和消费结构与全球 情况类似；主要通过化石能源制氢，可再生能源电力电解制氢不足 1%， 主要作为化工原料用于合成氨与合成甲醇，作为能源使用的占比还非常 小。中国氢能联盟预测，到 2060 年碳中和情景下，我国氢气需求将达到 1.3 亿吨，其中 70%将由可再生能源电力制氢，在终端能源消费中氢能将 占比 20%，氢的能源属性大大凸显。

两类电解水制氢设备，国内外各有优势：目前比较成熟的两种电解水制氢 技术路线为碱性水溶液电解槽（ALK/AWE）和质子交换膜电解槽（PEM）， 前一种技术发展时间更久，国内外设备水平差别不大，国产设备具有明显 的成本优势，部分指标达到国际领先水平；后一种技术路线国外厂商具有 较大技术优势，国产设备容量较小，且部分核心部件需要进口；一些国内 厂商在2021年实现了兆瓦级PEM产品开发，但尚无成熟稳定的商业应用。

电解槽市场增长迅速但目前体量仍较小：分别根据彭博新能源财经和高工 产研氢电研究所的统计分析，全球电解槽设备出货量由 2020 年的 200MW 增长到 2021 年的 458MW，预计 2022 年将达到 1.8-2.5GW；中国 2021 年 的市场规模为 350MW，预计 2022 年将实现一倍增长达到 730MW，2025 年将超过 2GW。根据 2021 年国内 350MW，9 亿市场规模测算，2025 年 国内市场规模为 52 亿以上。国内多个不同类型的示范项目已经落地或投 运，包括源端可再生能源消纳，负荷侧调峰调频辅助服务，微电网系统多 能联供等，随着后续示范项目效果的显现，将积极促进电氢耦合的应用， 将有力支撑新型电力系统的建设。