氢能产输配成本有望大幅降低

氢能产输配成本有望大幅降低

随着技术快速发展，氢能生产、物流以及应用等各阶段的成本降低幅度正加速超过预期，预计到2030年，氢能产业链整体成本有望降低一半。

氢能成本降低的3大核心要素是可再生能源发电成本降低促使水电解制氢成本降低、物流和充电基础设施规模化促使氢能供应价格降低、氢能应用产业集群规模扩大引起氢燃料电池系统成本降低。

为满足上述3大核心要素，到2030年，全球重点国家和地区应完成高达700亿美元的投资，而这一规模仅占当前全球年均能源相关支出的5%左右。国际氢能委员会指出，到2030年，电解制氢在氢能领域投资占比最大，要想实现成本竞争力，需要部署总计70吉瓦的电解槽产能，估计累计资金缺口高达200亿美元。 对大规模应用氢能的35个案例分析发现，有22个案例可以实现最低成本的低碳解决方案，包括钢铁行业和建筑供暖；有9个案例可以击败化石燃料应用成本，包括重型运输和火车。

显然，在远途及大型卡车运输、工业用热源生产等20多个氢能应用领域，都有望出现大幅度的成本降低，而这些领域目前约占全球能源消耗量约15%。 氢能实现成本竞争力的时间，要比此前预期的“近得多”，未来10年氢能将大规模应用于多个领域，并成为低碳解决方案的重要组成部分。不过，要实现这一目标，仍需要在政策调整、投资融资以及需求端方面予以更多支持和刺激。 “氢能未来比我们预估中要更快到来。2019—2020年是氢能产业发展的关键阶段，因为全球正在以前所未有的速度推进行业发展，这意味着氢能技术快速且大规模部署有望在2030年前后实现。”

随着氢能生产、分销、设备和组件制造规模的不断扩大，氢解决方案的成本将在未来10年内大幅下降，预计到2030年氢能产业链整体成本将下降多达50%。“基于行业实际成本数据，到2030年，许多氢能解决方案都将比化石燃料更具竞争力。”麦肯锡高级合伙人Bernd Heid坦言。

氢能在能源转型中可承担7大作用：实现大规模可再生能源系统集成及发电、实现跨种类跨地区的能源分配、为可再生能源系统提供缓冲、帮助交通运输脱碳、帮助工业用能脱碳、帮助建筑供热供电脱碳、充当可再生能源原材料。 详细评估了不同种类的制氢成本，其中“绿色氢”最具成本竞争力，但仍将面临来自“蓝色氢”的竞争。预计到2030年，“蓝色氢”和“绿色氢”将成为许多运输方式中最便宜的选择，优于化石燃料和电池。

氢气按照生产来源分为“灰色氢”“蓝色氢”和“绿色氢”三类。“灰色氢”是指96%的氢气来自化石燃料，制氢成本较低但碳强度最高；“蓝色氢”是灰色氢的“升级版”，

配合了碳捕捉和封存技术，碳强度相对较低但成本较高；“绿色氢”是利用可再生能源电解，零碳排放，成本很高。

未来5至10年内，电解槽的资本支出预计大幅减少约70%—80%，可再生能源的平准化度电成本也将进一步下降，这将促使“绿色氢”成本降至每千克2—3美元，甚至可能降至每千克1—1.5美元。“灰色氢”目前成本约为1.50美元/千克，但这并未包括生产过程中碳排放的价格。

随着可再生能源发电成本持续下降、电解槽制造规模不断扩大，以及低成本碳储存设施的发展，低碳或可再生能源制氢成本，将在未来十年内大幅下降多达60%。 在强风和阳光充足的国家和地区，“绿色氢”的生产成本将颇具竞争力。在最佳条件下，到2020年代初期，制氢成本可能约为2.50美元/千克，到2025年将降至1.90美元/千克，到2030年可能降至1.20美元/千克。这远低于“灰色氢”的平均生产成本水平，如果再算上碳排放成本，到2030年“绿色氢”有望将“灰色氢”挤出市场。

虽然认可低碳制氢成本下降的因素，但降幅预测较为保守，即到2030年，可再生能源制氢成本可能下降30%左右。

基于30美元/兆瓦时可再生电价和电解槽50%的使用率预测，到2030年，太阳能制氢将在澳大利亚、德国和日本实现成本平价。未来十年，太阳能、风能和储能项目的成本将以每年超过3%的速度下降，在与化石能源的竞争中呈指数级增长。

“绿色氢”将变得越来越普遍，不过仍需政策支持来带动需求。“绿色氢”的一大优点是可以帮助钢铁、水泥、化工、供暖和重型卡车等“困难户”脱碳。

全球范围内估计已经有3.65亿美元投向“绿色氢”，超过35亿美元的项目正在筹备中。“在亚太地区加速转型的情况下，预计到2040年零碳能源比例将达到35%，其中绿色氢比例将达到3%。”