壳牌：2024年氢能的需求和供给现状研究报告氢能对对能源脱碳的推动作用（22页）.pdf

1、氢能氢能对对能源脱碳能源脱碳的推动的推动作用作用1 综述综述 在未来的众多“净零”碳排放情景中，氢能都将成为重要的能源载体，因为在某些行业，与电力相比，氢能具有特定优势。然而，氢能的技术路径和最终规模存在许多不确定性，其发展速度取决于诸多因素。本文将介绍氢能的需求和供给现状，并探究在未来能源体系脱碳进程中，这种能源载体将面临哪些机遇。目前，大部分氢能需求来自工业领域，其基本需求将推动低碳氢能的引入。产业集群让基本需求用户得以与生产基地及其他小容量氢能消费者集中于同一地点。靠近枯竭气田的产业集群是蓝氢生产的有利选址，因为既有利于满足工业氢能需求，又方便利用天然气运输基础设施和枯竭气田来实施碳捕集

2、和封存。在轻型运输领域（包括乘用车和小型卡车），电气化是目前主要的脱碳路线。在重型汽车领域，氢能仍具有潜在的吸引力，其原因包括：续航里程长、有效载荷能力强且无动力损失，并且能快速完成燃料补给。因此，对于长途出行，氢能汽车比电池电动汽车更具明显优势。因此，在此领域，氢能可发挥重要作用，但其潜在需求远低于工业领域。此外，研究人员正在探索将氢能用于一些海洋应用，例如，在区域渡轮上开展试应用。目前，氢能生产主要依靠化石燃料，因而无法达到低碳标准。“蓝氢”是使用天然气并利用碳捕集技术制取的，是目前成本最低的低碳氢路线，因而 1 Shell International Limited（伦敦）Mallika

3、 Ishwaran（首席经济学家）和 William King（项目协调负责人）1预计到 2030 年，将成为最大的低碳氢来源。然而，在当前开始开发的“绿氢”项目中，氢气是通过使用风力或太阳能发电电力，通过电解而制得的。本文旨在对氢能的现状和前景进行循证评估，其中包括世界各地氢的新用途、低碳氢生产和氢基础设施开发有关的案例。此外，本文还将基于从这些案例及其他经验中吸取的教训，探究如何鼓励或刺激氢能供给与需求的发展。2氢能对能源脱碳的推动作用氢能对能源脱碳的推动作用 I.背景背景 在未来的众多“净零”碳排放情景中，氢能都将成为重要的能源载体，因为与电力相比，氢能具有一系列有利的优势。氢能燃烧燃点

4、高、无污染、相对容易储存，并且能量密度高。因此，在工业和一些无法实施电气化的运输领域，对于一些难以实现减排的应用，氢能成为具有吸引力的脱碳路径。低碳氢仍需要经过长足发展，以达到商业可行性。这是一个复杂的问题，涉及价值链的各个方面供给、基础设施和需求（例如，将使用氢能的设备）。然而，至于这种长足发展是否会发生，以及将如何发生，还存在许多不确定性正因如此，对于氢能在未来各种能源体系情景中的应用规模，人们的预期存在较大差异。在过去，氢能虽吸引了一波又一波的关注，但每次都未能得到广泛应用。20世纪70年代，石油输出国组织（OPEC）实施石油出口禁令，导致油价暴涨，刺激石油行业开始探寻包括氢能在内的替代

5、燃料。然而，20 世纪 80 年代，当油价跌回 25 美元/桶时（按实际价值计算）时，这一想法被放弃。21 世纪初，有关将氢能作为低碳能源载体的想法再次浮出水面，但实际部署仅限于非商业试验和试点。本田、日产、福特和通用汽车纷纷推出量产就绪的燃料电池汽车，但未能引起消费者的兴趣。目前，在全球新一波关注下，氢能有望达到所需规模，从而驱使氢能技术成本下降至商业可行水平。例如，美国通胀削减法案规定，对低碳氢生产提供 3 美元/千克的大额补贴。目前的氢能总需求相对较小。氢能主要被用于工业中的氨和甲醇生产3（超过总需求的50%），以及为炼油厂提供化学原料（超过总需求的40%）。随着相关投资、政策战略和氢能

6、项目规模的迅速发展，许多国家（经合组织国家等及其他国家）宣布了氢能战略路线图，对扩大氢能应用规模给予了政策支持。本报告中使用了一些与氢能相关的常见术语，相应解释分别如下：灰氢、黑氢和棕氢是指使用化石燃料（分别为天然气、煤炭和褐煤），通过热化学过程制取的氢气。蓝氢、绿氢和粉氢属于低碳氢。绿氢和粉氢是指使用可再生电力（绿氢）或核能（粉氢），通过电解制取的氢气，它们是零碳氢。蓝氢是指使用化石燃料，通过碳捕集、利用与封存技术（CCUS）制取的氢气。捕集的碳量取决于项目设计和技术。电解是一种利用电力，将水分解为其组成元素（氢和氧）的电化学过程。FCEV 和 FCH 是指燃料电池电动汽车（FCEV）和氢燃