2021年，全球氢能需求达到9400万吨，相当于全球能源消费量的2.5%，超过了疫情前2019年9100万吨的水平。氢能需求增长大部分来自炼油等传统工业领域，而氢燃料电池汽车等新应用领域的氢能需求约为4万吨，较2020年增加了60%，不过新应用领域氢能需求量的基数仍然较低。

氢能需求将达1.15亿吨，应用场景更加多元

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2021年以来，全球氢能产业正快速发展，氢能的应用场景更加多元。全球首个纯氢炼钢示范项目启动一年后，2022年，又相继宣布了许多类似的“零碳炼钢”项目。今年8月，全球首列氢燃料电池驱动火车在德国投入运营。在航运领域，使用氢燃料和氢衍生燃料的试点和示范项目已达100多个，一些大公司为确保氢燃料供应签署了战略合作协议。在电力领域，氢和氨发电技术备受关注，已宣布的氢氨发电项目到2030年有望实现近3.5吉瓦的发电装机容量。

按照目前各国政府制定的政策和措施，预计到2030年，全球氢能需求将持续增加，达到1.15亿吨，不过新应用领域的氢能需求将仅为200万吨。然而，要实现各国目前的气候承诺，全球氢能需求应达1.3亿吨，其中，新应用领域的氢能需求占比应达到1/4，并且到2030年，全球氢能需求应达近2亿吨，才有望实现2050年的净零排放目标。

低碳氢项目数量激增，但进展缓慢

2021年，全球大部分的氢能生产企业都未装备CCUS（碳捕集、利用与封存），换言之全球使用的大部分氢能都不是低碳氢，这部分氢能的使用无益于解决气候变化问题。2021年，全球低碳氢产能不足100万吨，且大部分低碳氢来自于装备了CCUS的化石燃料制氢。不过，由于近两年全球低碳氢项目数量迅速增加，潜在的低碳氢产能将得到进一步释放。

如果目前筹备中所有低碳氢项目均能投产，那么到2030年，全球低碳氢产能将为每年1600万~2400万吨，其中，900万~1400万吨低碳氢产能将来自电解水制氢，700万~1000万吨低碳氢产能将来自装备了CCUS的化石燃料制氢。如果目前所有计划中的电解水制氢项目都能投产，那么到2030年，全球电解水制氢项目总装机容量将达134~240吉瓦。这一下限相当于目前德国全国的可再生能源装机容量，上限则相当于目前整个拉美地区的可再生能源装机容量。然而，要兑现各国政府已作出的应对气候变化承诺，到2030年，全球低碳氢年产能应达到3400万吨，而要实现2050年的净零排放目标，全球低碳氢年产能则应达到1亿吨。

目前，不少低碳氢项目已进入深入规划阶段，但只有约4%的低碳氢项目已投入建设或进入最终投资决定（FID）阶段。筹备中的低碳氢项目进展缓慢的主要原因包括：氢能需求不确定、氢能产业缺乏监管支持，以及将氢能交付终端用户的基础设施建设不完善等。

电解水技术成为拓展氢能供应链的关键

低碳氢的生产离不开使用低碳电力的电解水制氢技术。目前，全球电解槽年产能近8吉瓦，2030年全球电解槽年产能有望超过60吉瓦。这足以满足目前各国政府部署电解水制氢的目标，但具体实施情况还要看政府目标能否转化为实际的项目及筹备中项目的实际进展情况。尽管未来几年，筹备的电解水制氢项目会越来越多，但项目早期就需要跟进支持，以推动其进入FID阶段并不断深入。

分析认为，按照目前的化石能源价格，低碳氢在许多地区已可以同使用化石燃料生产的氢能相竞争，这在可再生资源禀赋较好且化石燃料进口依赖度较高的地区尤其明显。当然，未来几年全球电解水制氢发展情况还有待观察。

如果目前计划中的电解水制氢项目都能顺利投产，且规划中的产能扩建项目也能持续跟进，那么到2030年，电解水制氢的成本有望比目前的水平下降约70%。同时，可再生能源发电成本的降低，将使基于可再生能源发电的电解水制氢成本降为每公斤1.3~4.5美元，相当于每兆瓦时39~135美元。可再生电力供应较好的地区氢能生产成本也较低，这些地区的电解水制氢与未装备CCUS的化石燃料制氢相比已具有结构性竞争优势。