氢能供应方面,化石能源制氢低碳转型和电解水制氢规模化扩张是产业发展主线 ,氢能需求方面,应用场景趋于多元化,2060 年消费总量增至 8580 万吨。
2023 年,我国氢气供应量 3541 万吨,其中,煤制氢占比 64.6%,电解水制氢占比不足 0.5%。随着碳排放约束的增强 和电解水制氢经济性的提升,我国化石能源制氢将于“十五五” 期间达峰并下行,电解水制氢将于 2030 年前后开启规模化发 展阶段。预计到 2060 年,我国氢气供应量增至 8580 万吨, 其中煤制蓝氢和天然气制蓝氢占比 7.0%,电解水制氢占比 89.5%,制氢耗能占我国一次能源消费总量的 18%。 近中期,灰氢是我国的主导氢源,技术成熟,价格低廉, 但制氢直接碳排放约占我国能源活动碳排放总量的 4%。当前, 我国煤制灰氢和天然气制灰氢规模约 2800 万吨,处在峰值平 台期,占氢气供应总量的 78% 左右。预计 2030 年后,在碳排 约束政策下,碳排放成本升高推动灰氢成本加速上涨,使得灰 氢市场竞争力减弱、供应逐步萎缩,到 2045 年降至峰值规模 的一半以下,到 2060 年基本退出。

展望远期,绿氢将成为我国的主导氢源,并在氢气供应低 碳化、能源消费低碳化进程中发挥关键作用。在电解水制氢技 术升级、智能化制造和可再生能源发电降本共同作用下,我国 绿氢有望于 2030~2035 年间迈过经济性“拐点”,进入规模 化发展阶段。预计我国绿氢供应量将于 2030 增至 300 万吨, 于 2035 年达到 1188 万吨,于 2040~2045 年间突破 3000 万吨、 正式成为我国主导氢源(占专门制氢 50% 以上),于 2060 年 达到 7680 万吨。 蓝氢是我国氢源低碳化的重要补充,将于 2030 年后提速 发展。尽管蓝氢发展有其特定适用场景,但是整体来看蓝氢经 济性在近中期不及灰氢、远期不及绿氢,使得蓝氢产业规模扩 张存在局限,预计 2035 年前突破 100 万吨,2060 年达到 600 万吨、占比接近 7%。 氢气是一种二次、甚至三次能源,氢能和可再生能源的渗 透推广将深度重构我国能源供给与利用模式。现阶段,制氢 耗能仅占我国一次能源消费总量的 3% 左右;到 2060 年,这 一比例将增至 18%,其中制氢耗电将占据全社会用电总量的 20% 以上。
2023 年,我国氢气消费总量约 3549 万吨,在终端能源消 费总量中的占比不足 4%。从利用部门看,几乎全部氢气用于 工业部门,建筑、交通等部门用氢合计不足 3%;从利用形式看, 原料用途(制取甲醇、合成氨、炼油化工等)占比 90% 以上, 燃料用途不足 10%。展望未来的氢能社会,氢能将扮演燃料、 原料、储能介质等多重角色,广泛深度地参与工业、交通、建筑、 发电等部门的碳中和进程。预计 2060 年,我国氢能消费规模 达 8580 万吨,占我国终端能源消费总量的近 12%。从利用部 门看,工业用氢占比降至 58%,交通部门占比升至 33%,建筑、 发电、农业等部门合计占比 9%;
从利用形式看,氢气原料用 途占比降至 60% 以内。 我国氢能消费增长历程可以划分为三大阶段: 示范发展阶段(当前至 2035 年)。在此期间,氢能交通、 绿氢炼化、氢冶金等应用场景尚不具备规模经济,95% 以上 的氢气仍用于工业领域,制取甲醇、合成氨、炼油化工等。预 计这一阶段我国氢能消费规模增长缓慢,年均增速仅在 1.5%左右;氢能消费规模增幅有限,仅增至 4264 万吨,较现状增 长 23% 左右。 快速推广阶段(2036-2050 年)。在此期间,预计我国 氢能消费量将增长约 60%,达到约 6790 万吨。尽管工业部门 仍将占据氢能消费量的 2/3 左右,但氢能应用场景从炼油化工 为主向冶金、水泥、玻璃、陶瓷等场景推广,并在交通、建筑 等领域取得规模化应用。预计氢能在我国终端能源消费总量的 占比从 4.5% 增至 8.0%。 多元应用阶段(2051-2060 年)。我国能源转型进入碳 达峰收官阶段,“燃料”将与“原料”并列成为氢能的最主要 用途,预计我国氢能消费规模将再扩张 26% 左右。相较上一 阶段,氢能的多元化应用主要体现在三个层面,一是氢能作为 一种平价的零碳燃料,广泛用于工业领域,提供高品位热;二 是氢能以甲醇、氨等氢基燃料的形式,助力航空、水运等行业 深度脱碳;三是氢储能和氢发电将成为确保我国电力系统安全 稳定的重要一环。