全球氢能审查 2021
执行摘要
在经历了多次挫折后，氢能有望成为可持续能源系统的重要组成部分。2019年，《氢的未来》报告发布时，只有法国、日本和韩国制定了氢能战略。如今，已有17个国家发布了氢能战略，超过20个国家正在制定相关策略，众多公司也在寻求氢能业务机会。这些努力非常及时，因为氢能将对净零排放的能源系统至关重要。
根据IEA《2050净零路线图》，到2050年，氢能使用量将从目前水平增长六倍，达到总最终能源消费量的10%，所有氢能都将来自低碳源。然而，氢能供应清洁化进展缓慢。2020年，全球氢能需求为90Mt，几乎全部用于炼油和工业应用，并且主要通过化石燃料生产，导致约900Mt二氧化碳排放。不过，一些积极迹象表明，全球电解槽产能在过去五年翻了一番，达到约300MW，预计到2030年可达54GW。另外，40个项目预计增加35GW的产能。如果所有项目都得以实现，到2030年，通过电解槽生产的氢能供应量可超过8Mt，但仍然远远低于《全球能源部门净零CO2排放路线图》中设定的2030年80Mt的需求。
欧洲在电解槽部署方面处于领先地位，拥有全球约40%的安装容量，并有望在未来一段时间内保持最大市场地位。澳大利亚、拉丁美洲和中东地区也计划部署大量电解槽，特别是用于出口。中国起步较慢，但项目公告数量迅速增长，美国则通过“氢能地球加速”计划提高了雄心。
目前有16个碳捕获、利用与封存（CCUS）项目正在运营，每年生产约0.7Mt氢气。另有50个项目正在开发中，如果实现，到2030年可将年产量提高到超过9Mt。加拿大和美国在化石燃料CCUS制氢方面领先，占全球产能的80%以上，尽管英国和荷兰也在积极推动这一领域的发展，并占有大量在建项目。
氢能的应用扩展
氢能可以应用于许多目前尚未广泛使用的领域。虽然这仅占总氢能需求的一小部分，但最近在扩大应用范围方面的进展非常强劲，尤其是在交通领域。自2008年以来，由于技术进步和燃料电池汽车销量增长，燃料电池成本下降了70%。得益于韩国、美国、中国和日本的努力，燃料电池电动汽车（FCEV）的数量从2017年的约7000辆增加到2021年中超过43000辆。2017年，几乎所有FCEV都是乘用车。今天，五分之一是公交车和卡车，显示出向长距离运输段转移的趋势，氢在此领域的竞争力更强。然而，总的FCEV数量仍远低于当今道路上的1100万辆电动汽车。多个基于氢基燃料的铁路、航运和航空示范项目正在开发中，预计将创造新的氢能需求机会。
氢能是工业脱碳的关键支柱，尽管大部分能够显著贡献的技术仍处于初级阶段。世界首个使用低碳氢生产无碳钢铁的试点项目已于今年在瑞典启动。西班牙正在实施一个基于可变可再生能源氢的试点项目。
