2024年中國液氫行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：液態(tài)儲(chǔ)氫高效環(huán)保，是推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù) [圖]

內(nèi)容概要：液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)作為一種高效、安全、環(huán)保的能源儲(chǔ)存方式，成為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一。從全球液氫產(chǎn)能分布來看，北美地區(qū)的液氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，液氫產(chǎn)能的全球占比超過65%。美國是全球最大、最成熟的液氫生產(chǎn)和應(yīng)用地區(qū)，其液氫工廠產(chǎn)能全部為5噸/日以上的中大規(guī)模。

關(guān)鍵詞：低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫、甲醇儲(chǔ)氫、液氨儲(chǔ)氫、液氫發(fā)展趨勢(shì)

一、液態(tài)儲(chǔ)氫行業(yè)概述

氫的液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)，是指將氫能從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)再進(jìn)行儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)姆椒āＲ簯B(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)包括低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫、液氨儲(chǔ)氫和甲醇儲(chǔ)氫四類，其中低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫是最主要的兩種液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)。

低溫液態(tài)儲(chǔ)氫是通過將氫氣冷卻至極低的溫度（通常在-253℃以下），使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于液態(tài)氫的體積能量密度高，儲(chǔ)存效率高，而且液態(tài)氫在儲(chǔ)存過程中不易發(fā)生泄漏和爆炸，安全性較好。然而，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中需要消耗大量的能源來維持低溫環(huán)境，氫儲(chǔ)運(yùn)成本高。

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫則是利用特定的有機(jī)化合物與氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成含氫有機(jī)液體，從而實(shí)現(xiàn)氫氣的儲(chǔ)存。這種方法儲(chǔ)存量大、安全性高、易于運(yùn)輸。有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫還可以通過催化反應(yīng)將含氫有機(jī)液體重新轉(zhuǎn)化為氫氣，實(shí)現(xiàn)氫氣的釋放。然而，這種技術(shù)的難點(diǎn)在于選擇合適的有機(jī)化合物和催化劑，以確保氫氣的儲(chǔ)存和釋放過程高效、可逆。

液氨儲(chǔ)氫是利用液氨作為氫氣的載體進(jìn)行儲(chǔ)存。液氨在常溫下為液體，具有較高的體積能量密度，同時(shí)液氨還具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，有利于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。在液氨儲(chǔ)氫過程中，氫氣可以通過催化反應(yīng)與氨氣發(fā)生反應(yīng)生成氨氣，從而實(shí)現(xiàn)氫氣的儲(chǔ)存。在需要?dú)錃鈺r(shí)，又可以通過加熱或催化反應(yīng)將氨氣重新分解為氫氣和氮?dú)?。然而，氨氣的毒性、?chǔ)存和運(yùn)輸過程中的安全問題是液氨儲(chǔ)氫技術(shù)有待進(jìn)一步優(yōu)化的問題。

甲醇儲(chǔ)氫則是利用甲醇作為氫氣的載體進(jìn)行儲(chǔ)存。甲醇是一種常見的化工原料，在常溫下為液體，易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。在甲醇儲(chǔ)氫過程中，氫氣可以通過催化反應(yīng)與一氧化碳或二氧化碳反應(yīng)生成甲醇。在需要?dú)錃鈺r(shí)，又可以通過催化重整或蒸汽重整等方法將甲醇重新分解為氫氣和二氧化碳或一氧化碳。甲醇的來源廣泛、成本低廉、儲(chǔ)存和運(yùn)輸方便。然而，這種技術(shù)也面臨催化劑的選擇、環(huán)保以及安全問題。

二、液態(tài)儲(chǔ)氫政策分析

隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和“雙碳”目標(biāo)的提出，對(duì)新型清潔能源的需求愈發(fā)迫切。液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)作為一種高效、安全、環(huán)保的能源儲(chǔ)存方式，成為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一。我國政府高度重視液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展，制定了一系列政策來促進(jìn)其研發(fā)和應(yīng)用。2022，國家發(fā)展改革委、國家能源局、科技部等部門相繼發(fā)布政策，鼓勵(lì)和支持企業(yè)探索液氫運(yùn)輸相關(guān)技術(shù)，推動(dòng)液態(tài)儲(chǔ)氫產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2022年6月，科技部等部門發(fā)布《科學(xué)支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案（2022-2030年）》，提出研發(fā)大規(guī)模物理儲(chǔ)氫和化學(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)。大規(guī)模物理儲(chǔ)氫技術(shù)主要是指低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，大規(guī)?；瘜W(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)則主要指有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)、液氨儲(chǔ)氫以及甲醇儲(chǔ)氫，液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)是推動(dòng)氫儲(chǔ)運(yùn)大規(guī)模發(fā)展的重要技術(shù)。

同時(shí)，國家政策十分重視并積極推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。2023年7月，《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2023版）》中，明確提出了要重點(diǎn)加快制修訂氫液化裝備、液氫等方面的標(biāo)準(zhǔn)，打通氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)鍵環(huán)節(jié)。氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開完善的標(biāo)準(zhǔn)體系支撐。氫液化裝備和液氫作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善對(duì)于保障氫能產(chǎn)業(yè)的安全、高效運(yùn)行具有重要意義?！稓淠墚a(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2023版）》的發(fā)布，不僅為氫液化裝備和液氫等領(lǐng)域的發(fā)展指明了方向，也為相關(guān)企業(yè)提供了明確的標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。這將有助于推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，提高氫能產(chǎn)業(yè)的競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2024年中國液氫行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及重點(diǎn)企業(yè)分析報(bào)告》

三、中國液態(tài)儲(chǔ)氫發(fā)展現(xiàn)狀

從低溫液態(tài)儲(chǔ)氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本結(jié)構(gòu)來看，產(chǎn)能越高，成本越低。產(chǎn)能為50噸/天的液氫工廠全產(chǎn)業(yè)鏈成本為9.84美元/kg H2，而產(chǎn)能為100噸/天的液氫工廠全產(chǎn)業(yè)鏈成本為7.05美元/kg H2。而氫氣液化在低溫液態(tài)儲(chǔ)氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本結(jié)構(gòu)中的占比約為30%-40%。當(dāng)液氫產(chǎn)能為50噸/天時(shí)，氫氣液化成本為3.1美元/kg H2，占全產(chǎn)業(yè)鏈成本的31.5%；當(dāng)液氫產(chǎn)能為100噸/天時(shí)，氫氣液化成本為2.86美元/kg H2，占全產(chǎn)業(yè)鏈成本的40.5%。在供應(yīng)量加大的條件下，液氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本顯著下降，而氫氣液化成本在全產(chǎn)業(yè)鏈中的占比也顯著升高。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)涉及到復(fù)雜的物理和化學(xué)過程，需要在極低的溫度條件下實(shí)現(xiàn)氫氣的液化與儲(chǔ)存，因此技術(shù)難度較高。隨著氫能產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，行業(yè)對(duì)于降低成本的訴求愈發(fā)突出。

低溫液態(tài)儲(chǔ)氫全產(chǎn)業(yè)鏈成本結(jié)構(gòu)（單位：美元/kg H2）

四、全球液態(tài)儲(chǔ)氫發(fā)展現(xiàn)狀

從全球液氫產(chǎn)能分布來看，北美地區(qū)的液氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，產(chǎn)能遙遙領(lǐng)先，其液氫產(chǎn)能的全球占比超過65%。美國是全球最大、最成熟的液氫生產(chǎn)和應(yīng)用地區(qū)，其液氫工廠產(chǎn)能全部為5噸/日以上的中大規(guī)模，其中10-3噸/日以上占據(jù)主流。全球在運(yùn)營的液氫工廠已有數(shù)十座，液氫總產(chǎn)能近500噸/天。其中，美國擁有十余座液氫工廠，液氫產(chǎn)能高于326噸/天。同處于北美地區(qū)的加拿大也是世界上重要的液氫生產(chǎn)國，其液氫總產(chǎn)能約為80噸/天，不過加拿大生產(chǎn)的液氫也主要供給美國市場。北美液氫產(chǎn)業(yè)的崛起，得益于其先進(jìn)的技術(shù)研發(fā)、豐富的資源儲(chǔ)備以及成熟的產(chǎn)業(yè)鏈體系。一方面，北美地區(qū)在氫能技術(shù)研發(fā)方面一直走在世界前列，為液氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。另一方面，該地區(qū)擁有豐富的天然氣、煤炭等資源，為液氫的生產(chǎn)提供了充足的原料保障。同時(shí)，北美地區(qū)還擁有完善的氫能產(chǎn)業(yè)鏈，從氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)綉?yīng)用，各環(huán)節(jié)緊密相連，形成了高效、穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)體系。

除美國和加拿大外，日本也是重要液氫生產(chǎn)國，產(chǎn)能達(dá)43噸/天。長期以來，日本在氫能技術(shù)方面投入了大量的研發(fā)資源，取得了豐碩的成果。這些技術(shù)成果不僅為日本的液氫生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的支持，也為全球氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。同時(shí)，日本擁有先進(jìn)的氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸技術(shù)，能夠確保液氫在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中的安全性和穩(wěn)定性。此外，日本還積極推動(dòng)氫能技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用，通過政策引導(dǎo)和市場培育，不斷擴(kuò)大氫能的應(yīng)用領(lǐng)域和市場規(guī)模。

全球部分國家液氫產(chǎn)能（單位：噸/天）

五、中國液態(tài)儲(chǔ)氫行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹目是笕找嬖鲩L，液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)因其高效、環(huán)保的特性而備受矚目。然而，當(dāng)前液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)仍面臨成本高、安全性不足等挑戰(zhàn)。新型儲(chǔ)氫材料的研發(fā)能夠顯著提高液態(tài)儲(chǔ)氫的儲(chǔ)氫密度和容量，從而有助于降低儲(chǔ)氫成本。并且，新型儲(chǔ)氫材料通常具有更好的穩(wěn)定性和安全性，能夠在極端條件下保持穩(wěn)定的儲(chǔ)氫性能，減少氫氣泄露和爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，提高液態(tài)儲(chǔ)氫的安全性能。同時(shí)，隨著氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，燃料電池汽車等氫能應(yīng)用領(lǐng)域的市場需求不斷增長。為了滿足這一需求，液氫加氫站作為氫能供應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其建設(shè)步伐正不斷加快。未來，液氫加氫站將逐漸形成網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營模式，提高加氫服務(wù)的覆蓋面和便利性，滿足市場加氫需求，同時(shí)助力氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。此外，隨著液氫產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化進(jìn)程的加快，我國液態(tài)儲(chǔ)氫行業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。一方面，國產(chǎn)化程度的提高將降低液氫的生產(chǎn)成本，提高市場競爭力；另一方面，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，液氫將在新能源汽車、分布式能源系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。

中國液態(tài)儲(chǔ)氫行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）發(fā)布的《2024年中國液氫行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及重點(diǎn)企業(yè)分析報(bào)告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。