二、上游分析
1.原材料占比
从各制氢路径的特点来看,传统制氢工业中以煤、天然气等化石能源为原料,但从长远看无法作为大规模集中化的氢能供应来源。电解水制氢纯度等级高,杂质气体少,易与可再生能源结合,被认为是未来最有发展潜力的绿色氢能供应方式。
数据显示,目前我国制氢原料中,煤炭使用最为广泛,占比达到64%,其次是工业副产占比达21%,天然气占比达14%,电解水使用最少,占比仅为1%。
数据来源:中国氢能联盟、中商产业研究院整理
2.煤炭
从供应潜力看,中国当前煤化工行业发展较为成熟,煤制氢产量大且产能分布广,并可以基于当前的煤气化炉装置生产氢气,并利用变压吸附(PSA)技术将其提纯到燃料电池用氢要求。
近年来,我国原煤产量持续增加,2016年原煤产量33.64亿吨,2020年我国原煤产量38.44亿吨,同比增长0.9%。2021年1-8月我国原煤产量达25.97亿吨,同比增长4.4%。
数据来源:中商产业研究院数据库
煤制氢需要大型的气化设备,煤制氢一次装置投资价格较高,单位投资成本在1~1.7万元/(Nm3/h)之间。只有规模化生产才能降低成本,在大规模制氢条件下,其投资与运营成本能够得到有效摊销,在煤价200~1000元/吨时,制氢成本约6.77~12.14元/kg。因此,煤制氢不适合分布式制氢,适合于中央工厂集中制氢。
中国煤制氢成本随煤炭价格变化趋势图
数据来源:未势能源