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一、 碳達(dá)峰：氫來了
2015年，聯(lián)合國(guó)《巴黎協(xié)定》提出，為應(yīng)對(duì)氣候變化所產(chǎn)生的威脅，全球平均氣溫升幅與前工業(yè)化時(shí)期相比要控制在2℃以內(nèi)，并爭(zhēng)取把溫度升幅限制在1.5℃。為此，世界主要國(guó)家提出了“碳達(dá)峰”、“碳中和”的目標(biāo)，中國(guó)也向世界承諾將在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。中國(guó)是全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)最快的大國(guó)，能源需求處于上升通道，而且中國(guó)的CO?排放量目前占全球的近30%。中國(guó)實(shí)現(xiàn)"2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和"目標(biāo)的難度遠(yuǎn)超經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)校長(zhǎng)包信和認(rèn)為，“未來碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，包括可再生能源發(fā)展，最重要的當(dāng)然是電，但是在能量轉(zhuǎn)化以及二氧化碳處理和資源化利用過程中最為關(guān)鍵的就是氫；從2020年數(shù)據(jù)來看，我國(guó)化石能源比例占到80%左右，在這種情況下未來要實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，能源結(jié)構(gòu)上需要有非常大的調(diào)整，需要大幅增加可再生能源的占比”。國(guó)家“十四五”規(guī)劃也明確提出，要降低碳排放強(qiáng)度，支持有條件的地方率先達(dá)到碳排放峰值，制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案。
在此背景下，各地方政府紛紛發(fā)布碳達(dá)峰行動(dòng)方案，實(shí)施能源轉(zhuǎn)型。浙江省政府提出，到2025年，浙江省非化石能源占一次能源比重從目前的20%提高到24%，煤電裝機(jī)占電力裝機(jī)比重從目前的47%降到42%。加快電動(dòng)汽車推廣使用，建成智能公用充電樁5萬根左右，自用充電樁25萬根以上；推廣氫燃料電池汽車1000輛以上。
山東是中國(guó)工業(yè)制造業(yè)第一大省，擁有全部41個(gè)工業(yè)大類、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)超2.6萬家；山東能源消耗總量巨大。2021年，山東省政府明確提出了降低碳排放強(qiáng)度，制定碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案。要打造山東半島“氫動(dòng)走廊”，大力發(fā)展綠色建筑等。截至2020年底，山東發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)超過120家，成為全國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈最完整的地區(qū)之一。
河北省張家口市有豐富的可再生能源資源，其中太陽能光伏發(fā)電技術(shù)潛力為30吉瓦（GW），風(fēng)能發(fā)電技術(shù)潛力為40吉瓦，生物質(zhì)能和地?zé)崮軡摿薮?，水電站地質(zhì)條件也相當(dāng)優(yōu)越；然而，許多潛力尚未被開發(fā)。為此，國(guó)際可再生能源署、國(guó)家可再生能源中心發(fā)布了《張家口能源轉(zhuǎn)型2050年路線圖》，文件明確提出：電和氫是擴(kuò)大張家口市本地可再生能源使用的兩個(gè)關(guān)鍵能源載體。通過氫氣使可再生能源的用途多樣化，氫在未來的能源格局中扮演著重要的角色。
二、 氫應(yīng)用場(chǎng)景分析
氫能具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，會(huì)顯著促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)測(cè)，目前全球氫能貢獻(xiàn)發(fā)電占11.7%、交通占28.6%、工業(yè)能源占20.8%、建筑14.3%、化工原料占24.7%。在中國(guó)，目前氫在工業(yè)中應(yīng)用占比超過90%（其中：用于合成氨占47%、煉化占43%）。
氫交通，處于發(fā)展萌芽期。提到氫能應(yīng)用，通常人們首先會(huì)想到交通行業(yè)——?dú)淠茉雌?。燃料電池技術(shù)的發(fā)展將使得氫能可以廣泛應(yīng)用于道路運(yùn)輸、海事行業(yè)、鐵路航空等各種交通領(lǐng)域。據(jù)GGII的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)燃料電池客車、貨車、物流車保有量分別為2500、4070、780輛。伴隨著汽車保有量持續(xù)增長(zhǎng)，以及氫能源汽車技術(shù)的完善和普及， 氫能源汽車未來市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。
氫工業(yè)，化工領(lǐng)域?yàn)橹鲗?dǎo)。目前我國(guó)年產(chǎn)氫氣2100萬噸左右，主要應(yīng)用于合成氨、合成甲醇和石油煉化等化工行業(yè)。在電子工業(yè)，氫主要應(yīng)用在多晶硅制備、硅氣相外延等場(chǎng)景；在高端科技，氫主要應(yīng)用于氣相色譜分析中用作載氣；在食品加工業(yè)，主要用作食用油的氫化處理；在浮法玻璃生產(chǎn)過程中用作保護(hù)氣；在大型發(fā)電機(jī)組中用作冷卻劑。在航空航天領(lǐng)域，主要用作助推劑。
氫建筑，發(fā)展?jié)摿薮?。?jù)賽迪顧問統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全球建筑供熱和電力需求約占全球能源需求的1/3。全球多個(gè)國(guó)家積極探索氫能在建筑領(lǐng)域應(yīng)用，利用氫氣通過發(fā)電、直接燃燒、熱電聯(lián)產(chǎn)（CHP）等形式為居民住宅或商業(yè)區(qū)提供電熱水冷多聯(lián)供。目前，日本已經(jīng)推廣超30萬余套SOFC家用系統(tǒng)，保有量位居全球第一，預(yù)計(jì)到2030年，使得日本有20%的家庭用上氫能源。我國(guó)建筑普遍存在耗能大、效率低、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能不高等問題；目前，我國(guó)氫建筑應(yīng)用還處于導(dǎo)入階段；但天然氣重整制氫用于燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)，未來具有較大的市場(chǎng)發(fā)展空間。
三、 氫需求規(guī)模預(yù)測(cè)
根據(jù)中信證券統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前國(guó)內(nèi)氫能需求以化工行業(yè)為主，近期預(yù)計(jì)合成氨對(duì)氫氣的需求基本穩(wěn)定在1000萬噸左右；煉化對(duì)氫氣的需求約為900萬噸，預(yù)計(jì)未來有明顯的增長(zhǎng)空間，其它工業(yè)板塊預(yù)計(jì)需求在200萬噸左右；而燃料電池車處于起步階段，對(duì)氫氣的需求在6萬噸左右，占比不足0.5%。
中期（2020-2030年）來看，氫能需求的主要增量主要來自交通領(lǐng)域。預(yù)計(jì)2025年、2030年我國(guó)燃料電池車產(chǎn)量有望分別達(dá)到10萬輛、30萬輛左右；由此預(yù)測(cè)我國(guó)燃料電池車對(duì)氫氣的需求，2025年、2030年將分別達(dá)到93萬噸、250萬噸。結(jié)合煉化對(duì)氫氣需求的小幅增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2025年、2030年我國(guó)對(duì)氫氣的總需求分別達(dá)到2500萬噸、3100萬噸。
長(zhǎng)期（至2050年）來看，交通領(lǐng)域?qū)錃獾男枨髮⒅鸩皆黾?；在“碳中和”大環(huán)境下，氫能在工業(yè)、建筑等的推廣應(yīng)用也是必然趨勢(shì)。據(jù)中信證券專家預(yù)測(cè)，到2050年，我國(guó)氫氣需求總量將超過1.8億噸，其中工業(yè)領(lǐng)域需求將超過5300萬噸，交通領(lǐng)域需求將超過1.2億噸。
圖 中國(guó)中長(zhǎng)期氫能需求預(yù)測(cè)（萬噸）
資料來源：《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》（中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)），中信證券研究部預(yù)測(cè)
