1、1工业节能与环保研究工业和信息化部研究院 主办2019 年 9 月 25 日 第 期 总第期本期主题我国氢能产业发展的技术经济分析2所长导读所长导读氢能的开发应用被认为将是解决能源资源危机和环境危机的最佳途径之一。目前，氢能产业正处于将氢气从工业原材料向规模化能源开发利用的战略转折点，加快氢能产业发展，对应对气候变化、保障能源安全，实现可持续发展具有重要的意义。氢能作为一种柔性的绿色能源载体，是连接可再生能源与用户的桥梁。氢能产业链较长，包括制氢、储氢、运氢、加氢站以及燃料电池系统、燃料电池车辆等，发展氢能产业能够有效带动新材料、新能源、新能源汽车及氢储存与运输等高端装备制造业快速发展，有助于

2、加快推动我国产业结构调整。“本期主题”是我国氢能产业发展的技术经济分析。文章首先对氢能及氢能产业链关键环节进行了介绍，在此基础上对产业链的关键技术进行了分析识别，并进行了技术成熟度评价；随后分析了氢能产业链主要环节的成本，提出了推进氢能产业发展的对策建议。“国际观察”介绍了日本发展氢能及燃料电池方面的做法及经验启示。“企业研究”介绍了上海重塑能源科技有限公司发展燃料电池方面的主要做法和经验。“数据之窗”展示了 1975 年以来全球氢需求变化情况、我国氢能及燃料电池产业总体目标、氢在不同领域的应用潜力及规模、2018 年主要国家加氢站数量及利用率的一些数据。上述内容的缺点与不足，希望得到读者的批

3、评与指正。智库节能与环保研究所所长 顾成奎2019 年 10 月 5 日3目录目录一、氢能及氢能产业链.1（一）氢及氢能.1（二）全球氢的年度需求.1（三）氢能产业链.2二、氢能产业链主要环节的技术成熟度分析.12（一）技术成熟度.12（二）关键技术识别.16（三）产业链技术成熟度分析.18三、氢能产业链主要环节的经济成本分析.21（一）制氢成本分析.21（二）储运成本分析.23（三）加氢站建设成本分析.24（四）燃料电堆成本分析.24四、结论与建议.25（一）氢能产业链关键环节仍需进一步加大研发以及产业化力度.25（二）成本仍是制约氢能产业发展的关键因素.26（三）加强顶层设计促进产业协同发

4、展.26（四）通过重点领域应用促进氢能多元发展.271本期主题我国氢能产业发展的技术经济分析本期主题我国氢能产业发展的技术经济分析一、氢能及氢能产业链（一）氢及氢能一、氢能及氢能产业链（一）氢及氢能人类对氢的认识在不断拓展。氢是宇宙中最常见的元素，占宇宙质量的75%，太阳总质量的 84%。在地球上按质量计算氢占 1%，按原子百分数计算占17%。人类对氢的认识可追溯到十六世纪，医生不经意将铁屑投入硫酸中产生气体，1787 年拉瓦锡提出“氢”是一种元素，氢燃烧后产生水，把它命名为“水的生产者”。18 世纪和 19 世纪人们将氢气为气球和飞艇提供升力，到 20世纪 60 年代氢气作为燃料推动了人类登

5、上月球。氢气可以从水、化石燃料等含氢物质中制取，是重要的工业原料和能源载体。氢的存在形式有气态、液态和固态。常温常压下纯氢以气态形式存在，是目前已知密度最小的气体，无色、无臭、无味，难溶于水，极易燃烧，主要用作还原剂。氢气在-252.87时，可转变成淡蓝色的液体；-259.1时，变成雪状固体。2016 年英国爱丁堡大学科学家利用钻石对砧制造出金属氢。（二）全球氢的年度需求（二）全球氢的年度需求氢应用领域广，能够将不同能源来源和终端用户融合交互，可广泛应用于交通运输、工业生产、家庭生活等各领域。全球氢产量从 1975 年的 1820 万吨增长到 2018 年的 7390 万吨，增长了三倍多。目前

6、工业部门（如炼油、合成氨、化肥生产等）对氢能的需求占主导地位，氢已在工业部门实现规模化应用。目前氢主要通过化石能源重整制取。氢能是连接可再生能源与用户的桥2梁，通过氢能可以将可再生能源的多余电力储存起来，提高可再生能源的利用率。在交通领域推广普及氢燃料电池汽车，可实现车辆使用阶段“零排放”，。在分布式能源发电领域应用，可提高能源转化效率，减少污染物排放。发展氢能产业是推进能源绿色化，应对气候变化，带动高端制造业发展的重要举措。（三）氢能产业链（三）氢能产业链氢能产业链关键环节主要包括制氢、储运、加氢基础设施以及氢燃料电池以及氢应用等。图 1 氢能产业链示意图1、制氢1、制氢制氢主要可分为热化学