燃料电池产业报告：制氢工业（22页）

成本端看，一般制得 1 标准立方米 H₂需要耗电 4-5kWh、消耗纯水 1 升，水价 格便宜，比重较大的是电能的消耗。利用清洁电力制氢有利于促进新能源弃电 的消化，也可大幅降低制氢成本。我国可再生能源丰富，可再生能源的开发力 度居世界前列，新能源新增及累计装机容量均排名世界第一，但新能源电力发 电量受季节及气候影响波动较大，无法满足用电侧负荷的稳定性，因而弃风、 弃光、弃水现象十分严重。2018 年全国平均弃风率为 7%、弃光率为 3%、弃 水率为 5%，弃风率最高的地区弃风率达 23%，弃光较严重的地区弃光率达 16%，清洁电力的消纳形势严峻。我们认为，因地制宜发展水电解制氢前景广 阔，在弃电严重的地区，有望成为消纳清洁电力的解决方案。2018 年全国可 再生能源弃电量约 1,000 亿千瓦时，若全部用于电解水制氢，理论上可转换为 180 万吨氢气。 2.5 未来方向：化工副产氢气适合大规模推广，电解水前景广阔 我们从成本、规模、环保等三个维度对上述制氢工艺做了综合比较，结论是： 短中期看，化工副产氢气最适合大规模推广，成为燃料电池的主要供氢来源， 将过往浪费的副产氢气充分利用，足以满足“2030 年百万辆燃料电池车上路行驶”的目标；但从长远看，化工副产氢气受限于主产品的产能限制，未来必 然会遭遇产能瓶颈，而最环保的电解水制氢在实现技术突破后有望后来居上， 成为长期供氢的主流来源。

成本：对于化石能源制氢和水电解制氢等工艺，原料费用或当地基础能源价格 决定了氢气的生产成本；对于工业副产制氢工艺，副产氢气的价格和提纯装置 的折旧直接决定了氢气的成本。根据相关文献和草根调研，我们测算出工业副 产制氢的成本可控制在 3.36-16.8 元/kg，优于其他所有制氢工艺。 规模：规模角度看，国内工业氢气生产仍将以化石能源为主要原料，但在燃料 电池产业重点发展的长三角、珠三角、环渤海等地区，工业副产制氢是更佳的 解决方案，大规模的氯碱装置、PDH 装置、乙烷裂解装置为周边地区的氢气 供应提供保障，理论制氢规模足以满足燃料电池汽车的短中期需求，也为电解 水制氢的技术突破留足时间。工业副产氢气受限于主产品的产能，制氢规模存 在天花板，长期必将遇到产能瓶颈。而水电解制氢的原料易得、节能环保，若 未来技术突破带动成本大幅下降，预计届时将成为制氢的主流工艺。 环保：从温室气体减排的角度看，清洁能源电解水制氢是最环保的工艺路线， 化工副产制氢次之，化石能源制氢的碳排放量最大。