2023欧盟电解水和氢报告（英文版）

ISSN1831-9424 清洁能源技术观察站 欧盟的水电解和氢气 2023 技术发展、趋势、价值链和市场状况报告 EUR31697EN 本出版物是欧盟委员会科学和知识服务联合研究中心（JRC）的技术报告。它旨在为欧洲决策过程提供循证科学支持。本出版物的内容不一定反映欧盟委员会的立场或意见。欧盟委员会或代表欧盟委员会行事的任何人都不对可能使用本出版物负责。有关本出版物中使用的数据所依据的方法和质量的信息，其来源既不是欧统局也不是其他委员会服务 ，用户应联系参考来源。所使用的名称和在地图上的材料显示并不意味着欧洲联盟对任何国家、领土、城市或地区或其当局的法律地位或对其边界或边界的划定表示任何意见。 联系信息姓名:JulienBOLARD 地址: 电子邮件：julien.bolard@ec.europa.eu电话：31224565225 欧盟科学中心 https://joint-research-centre.ec.europa.eu JRC135018EUR31697EN PDFISBN978-92-68-08426-7ISSN1831-9424doi:10.2760/133010KJ-NA-31-697-EN-N 卢森堡：欧盟出版物办公室，2023年 ©EuropeanUnion,2023 欧盟委员会文件的重复使用政策由2011年12月12日关于重复使用欧盟委员会文件的2011/833/EU决定实施（OJL330，14.12.2011，第39).除非另有说明，否则根据知识共享署名4.0国际（CCBY4.0）许可（https://creativecoommos）对本文档的重用进行授权。org/liceses/by/4.0/)。这意味着只要给出适当的信用并指示任何更改，就允许重用。 ForanyuseorreproductionofphotosorothermaterialthatisnotownedbytheEuropeanUnionpermissionmustbeseaskeddirtelyfromthecopyrightholders.TheEuropeanUniondoesnotownthecopyrightinrelationtothefollowingelements: -封面插图，©AdobeStock/stock.adobe.com 如何引用此报告：Bolard，J.,Dolci,F.，Gryc，K.,Eyard,U.，Georgaai，A.，Letot，S.,Koae,A.,Motrai,A.，因斯，E。Shtjefi,D，清洁能源技术观察站：欧盟的水电解和氢气-2023年技术发展，趋势，价值链和市场状况报告，欧盟出版物办公室，卢森堡，2023年，doi：10.2760/133010，JRC135018。 Contents 摘要1 清洁能源技术的前言天文台2 Acknowledgements3 ExecutiveSummary4 1Introduction7 Scope和上下文7 方法和数据Sources8 2技术现状与发展趋势9 技术就绪level9 已安装的容量和生产10 2.2.1现状和短期预测10 2.2.2长期观点11 2.2.3氢气需求11 技术Costs12 2.3.1电力成本对电解槽可行性的影响investment13 2.3.2可再生氢气的预计成本生产14 公共RD&I资金和Investments15 PrivateRD&I资金16 申请专利趋势18 科学出版物趋势18 R&I项目评估事态发展19 3价值链分析20 营业额20 Grossvalue已添加20 环境和社会经济可持续性20 3.3.1电解水温室气体排放强度及对全球变暖的影响氢气20 3.3.2大型水电解对水的影响资源20 3.3.3原材料供应的社会影响和可持续性材料21 欧盟的作用Companies21 Employment23 能源强度和劳动生产率24 3.6.1能源强度24 3.6.2劳工生产力24 欧盟生产Data24 4欧盟市场地位与全球竞争力25 全球及欧盟市场领导者25 贸易（进出口）和贸易平衡25 与欧盟竞争力有关的资源效率和依赖性25 5结论27 参考文献28 缩写和定义清单30 图表清单31 表32 附件33 附件1CETO指标数据来源汇总表34 附件2可持续性评估框架35 附件3创新基金资助的项目清单36 Abstract 本报告是清洁能源技术观察站（CETO）的输出。CETO的目标是为政策制定过程提供基于证据的分析，从而提高清洁能源技术和解决方案的研发政策的有效性。它监测欧盟在提供欧洲绿色协议所需的清洁能源技术方面的研究和创新活动;并评估欧盟清洁能源部门的竞争力及其在全球能源市场中的地位。 CETO由DG研究和创新能源联合研究中心与DG能源协调实施。 清洁能源技术观测站的前言 欧盟委员会于2022年成立了清洁能源技术观察站（CETO），以帮助解决欧洲向气候中立社会过渡的复杂性和多面性。欧盟雄心勃勃的能源和气候政策需要全面应对相关挑战，并认识到先进技术和创新在此过程中的重要作用。 CETO是欧盟委员会联合研究中心（JRC）的一项联合倡议，该中心负责天文台，并在政策方面负责研究与创新（R＆I）和能源（ENER）。其总体目标是： •监测欧盟关于提供欧洲绿色交易所需的清洁能源技术的研究和创新活动 •评估欧盟清洁能源部门的竞争力及其在全球能源市场中的定位 •利用现有的委员会研究、委员会服务和机构的相关信息和知识，以及低碳能源观察站(2015-2020) •在战略能源技术计划（SET-Plan）SETIS在线平台上发布报告。 CETO提供了有关最相关技术及其在能源系统中的集成的技术和社会经济数据的存储库。它特别针对创新解决方案的现状和前景 ，以及成熟和创新技术的可持续市场吸收。该项目是委员会关于清洁能源技术竞争力的年度进展报告的主要数据来源。它还支持欧盟研究和创新政策的实施和发展。 天文台编写了一系列年度报告，涉及以下主题： •清洁能源技术现状，价值链和市场：涵盖先进的生物燃料，电池，生物能源，碳捕获利用和存储，集中太阳能和热能，地热和电力，热泵，水电和抽水水电蓄能，新型电力和蓄热技术，海洋能源，光伏发电，非生物来源的可再生燃料（其他），可再生氢，太阳能燃料（直接）和风能（海上和陆上）。 •清洁能源技术系统集成：建筑相关技术，智能能源系统的数字基础设施，工业和区域冷热管理，独立系统，传输和分配技术，智能城市和创新能源载体以及运输供应。 •使用弱信号分析对未来清洁能源技术进行前瞻性分析 •清洁能源展望：分析与批判性回顾 •清洁能源技术方案的系统建模 •清洁能源技术部门的总体战略分析更多详细信息可在CETO网页上获得 Acknowledgements 作者非常感谢收到的贡献： GrzegorzPAWELEC（氢欧洲），KostisSAKELLARIS（清洁氢联合承诺）和DarinaBLAGOEVA（JRC.C.1）的宝贵投入 。 TIM团队（JRC.T.5）支持确定科学出版趋势：MarcelinaGRABOWSKA，GeraldineJOANNY和OlivierEULAERTS。 JRC的同事NigelTAYLOR（CETO项目负责人），AndreasSCHMITZ（CETO项目副负责人）进行协调，支持，审查和评论。 Authors JulienBOLARD(JRC.C.1) FrancescoDOLCI(JRC.C.1)KatarzynaGRYC(ENER.B.5) 可持续性评估：UmbertoEYNARD(JRC.D.3) ERIC团队（JRC.C.7）：AlikiGEORGAKAKI，SimonLETOUT，AnnaKUOKKANEN，AikateriniMOUNTRAKI，ElaINCE和 DrironaSHTJEFNI 执行摘要 氢既是能够生产其他燃料和下游产品的能源载体，例如电子燃料或电子氨，也可以是通过可再生电力生产的脱碳气体1。它有可能很难减少难以直接电气化的行业，并在实现2050年净零排放目标方面发挥关键作用。 欧盟委员会概述了在2030年时间范围内开发和部署可再生氢2的政策背景和关键行动，以及气候中立欧洲共同体的氢战略3（氢战略）。REPowerEUCommicatio4重申了每年生产1000万吨的目标，并设想到2030年与进口量相同。绿色交易工业计划将水电解和燃料电池技术归类为能够实现欧洲气候目标的战略性脱碳技术之一。相关的净零行业法案5主张通过关键原材料法案 6更快的许可程序和更快的获得资金，同时减少欧盟对关键原材料供应的依赖。 欧洲氢能银行预计将于2023年投入运营，旨在实现生产商和买家之间的长期“承购协议”，2023年第三季度首次拍卖8亿欧元，最大支持 4.5EUR/kgH2. 欧盟已通过Horizo2020（2014-2020）提供了超过1.3亿欧元的水电解研究活动。到2022年，清洁氢联合承诺授予了ca 。额外1.5亿欧元用于电解槽开发，额外3500万欧元用于形成氢谷的项目。ETS创新基金还支持部署氢技术的项目，特别是在工业环境中。9个项目共获得4.066亿欧元（2020年至2022年）。从所有国家恢复和复原计划（RRP）中，420亿欧元分配给包括氢技术和其他技术在内的类别，120亿欧元专门用于氢技术。 截至2023年10月，已经正式启动了两套致力于氢的欧洲共同利益重要项目（IPCEI）。总共批准了106亿欧元的国家援助 ，据称还释放了158亿欧元的私人投资。 在技术方面，水电解仍然是由非碳源生产可再生氢的最成熟和有前途的技术。确定了五种主要的电解槽技术8：碱性电解，聚合物交换膜（PEM）电解，固体氧化物（SOEC）电解，阴离子交换膜（AEM）电解和质子传导陶瓷（PCC）电解。碱性和PEM是最成熟和成熟的技术，SOEC和AEM慢慢出现，PCC处于更早的开发阶段。SOEC和PCC电解在较高温度下工作,可以从其他工业过程中回收高等级的废热,并且本质上以较高的电效率操作。 2021年，欧洲（欧盟+英国，NO，CH）的氢气生产能力约为每年11.5公吨[1]。水电解约占该总量的0.25%。根据氢欧洲公司的估计，欧盟，欧洲自由贸易联盟和英国的总装机容量从2019年的85兆瓦增加到2020年的95兆瓦，截至2022年8月，累计达 到162兆瓦。到2023年底，短期估计显示产能至少达到191兆瓦，乐观的500兆瓦。到2025年底，1371兆瓦计划在欧洲投入运营。 1可再生氢气也可以从低碳生物质来源获得，满足70％的CO2然而，这与当前的电解报告无关，在以下报告中，“可再生氢”指的是由可再生电力供电的电解产生的氢。 2如氢气战略中所定义的,可再生氢气是通过水的电解(在电解槽中,由电力驱动)产生的氢气,并且电力源自可再生资源。 3气候中立欧洲的氢战略，COM(2020)301决赛。 4REPOWEREU计划-COM（2022）230决赛。 5欧洲议会和理事会关于建立加强欧洲净零技术产品制造生态系统的措施框架的法规的提案（净零行业法案）（COM（2023）161final） 6欧洲议会和理事会关于建立确保关键原材料安全和可持续供应框架的法规的提案，并修订法规（EU）168/2013，（EU）2018/858，2018/1724和（ EU）2019/1020（2023/0079（COD）） 7欧盟委员会。创新基金拍卖-条款和条件。2023年8月。 8FCH2JU电解槽项目的历史分析，JRC（欧盟委员会）技术报告，2021年。 9ThisexcludesthehydrogencontainedinCokeOvenGas(COG).Ifthisisaccountedfor,theEuropeanproductioncapacityreaches12.2MtH2每年。 10如果目前正在建设的