氢能进展系列汇总

氢（H2）是宇宙中最常见的元素。氢无处不在，其可与氧结合形成水分子（H2O）亦或与碳和其他元素结合形成生物体内的复杂有机分子。氢元素基本不会以氢气（ 在室温下是气体）形式存在于自然界。氢气在氧气中迅速燃烧，释放能量并生成一种副产品——水。 

1923年，英国生物学家J.B.S. Haldane首次提出建立由氢能驱动的能源系统，他预见到煤炭资源终将枯竭，因此提出开发风电制氢技术。该设想常被提议用于解决化 石燃料相关问题，尤其是在美国和日本。然而，迄今为止，该设想仅停留在试点规划和概念测试层面。 

但是未来，这种情况将会发生改变。社会和政府积极采取行动，减缓气候变化，践行净零排放承诺；行业参与者准备与可以推动技术创新的学术机构合作以扩大业务规模；银行和投资者准备提供必要的资金支持。

在能源转型过程中，低碳氢必将发挥重要作用，但是如何发挥作用以及在何处发挥作用仍然有待讨论。哥伦比亚大学全球能源政策中心资深研究学者Julio Friedman认为氢能具有多功能性，因此其将氢能称为“助力脱碳的 瑞士军刀”。

彭博新能源财经创始人Michael Liebreich 表示：“氢能将在所有领域成功应用，但这并非易事。氢能不仅需要突破现有技术限制，还必须与其他零碳技术竞争。”部署氢能之前，电力可以助力完成大量工作。Liebreich对Heineken的评价令人印象深刻：“氢能可以推动电力无法触及的能源系统实现脱碳。”

一、氢能分类

氢能的颜色取决于其生产方式： 

1、灰氢是目前最常见的一种氢能形式。将天然气通过蒸汽甲烷重整可以生成灰氢，并释放二氧化碳作为副产物。灰氢已广泛应用于工业领域，特别是化肥生产和炼油。2018年，全球灰氢产量达到7,390万吨（国际能源署）。

2、蓝氢与灰氢的生产过程相同。但是，蓝氢生产过程会使用碳捕获与封存（CCS）技术将碳保留下来，而非排入大气。 

3、绿氢是指利用可再生能源（风能、太阳能等） 电解水生成的氢气。这种机制十分“清洁”， 不会直接排放温室气体。

其中，灰氢的生产成本最低，但碳排放量最高；绿氢的生产成本最高，但碳排量放最低。氢能行业能否获得成功主要取决于向绿氢和蓝氢生产方式转变的经济可行性，而这将受到可再生能源成本、基础设施建设和维护成本以及资本成本等因素的推动——上述成本将随氢能部署规模的扩大而降低。 

此外，氢能还可以分为黑氢（由煤制成）、粉氢（核能 电解）、蓝绿氢（甲烷热裂解）和白氢（自然产生）。目前，业内对于各色氢能发展的可行性、经济效益、投资规划和里程碑目标正在进行激烈讨论。

二、氢能的生产及转化 

绿氢主要通过位于可再生能源（海上/陆上风能、太阳 能、潮汐能等）设施附近的电解槽制成。蓝氢是在工业 场所使用CCS技术制成。无论是低碳还是零碳排放，碳排放处理都是制氢过程中成本最高的环节。氢可与其他化学物质结合，变成适合储存的形式，例如氨、金属氢化物或溶于甲苯中。 

三、氢能的储存 

氢气作为能源载体的一大优势在于其可长时间储存能源，并且最大限度减少损耗或泄漏（与电池不同，电池 可能会耗尽电能）。目前最有效的储氢方式是压缩气体 容器储氢或（针对大量氢气）地下盐穴储氢。然而，储氢过程非常复杂，需要在高压（350-700个大 气压）或低温（-253℃）条件下进行。氢气极度活泼，可以脆化铁等金属，并且容易泄漏。 

四、氢能的运输及配送 

管道运输是最具成本效益的长距离输氢方式。拖车可能适用于短距离、小规模输氢。

五、氢能的用途 

氢能存在许多潜在用途。哪种用途最终将得到大规模推广？问题的答案在于与各种用途相关的技术和经济挑战 能否得到解决。 

常见应用领域包括： 

1、不可能或不适合实行电气化的交通运输行业，例如私家车和公共交通以及重型商业车、铁路、航运和空运。 

2、电力行业。低碳氢能够以较低成本储存多余的可再生能源，从而提高短期和季节性储能系统的灵活性。 

3、工业领域，可以用于化肥生产等现有工艺以及全新用途（碳氢化合物的消失将推动对于新型制造技术的需求，例如塑料）。 

4、家庭和商业供暖。氢气可以取代天然气，实现低碳或零碳供暖。

将氢的用途按优序排列，因为并非所有用途都能取得成功。例如灰氢的应用实例，最后必然还有其他更优解决方案（通常是直接电气化和使用电池）。

六、氢能的经济效益 

能源行业的经济形势极其复杂，以低碳氢取代现有化石燃料需要克服重重挑战： 

1、与高碳替代品相比生产成本较高 

2、创新投资的技术和商业风险较高 

3、 因用途有限而存在需求不确定性 

4、缺乏市场架构和长期政策及监管 

5、 配送及储存问题 

6、政策及监管不确定性，包括缺乏既定标准

上述情况表明，政策干预对于支持氢能市场实现可持续和韧性发展至关重要。外部因素（例如碳价较高）或一次性干预措施（例如向制氢企业或最终用户提供资金支持）不足以推动低碳氢取代化石燃料。 

氢能价值链的复杂性意味着需要使用多种解决方案来刺激氢能市场。目前，现有配送网络无法输送氢气，因此氢能市场将主要采用本地化运营模式，确保项目与生产、配送和最终使用相匹配。 

消费者转而使用低碳氢主要是出于经济考量，包括低碳氢 和高碳氢的生产成本（因用途不同而存在较大差异）。例如，就每单位能源而言，交通运输所用燃料与建筑供暖所用燃料相比生产成本更高。 

此外，生产成本也因生产特性而异。蓝氢的生产成本主要取决于原料（天然气）成本。电解绿氢的生产成本主要取决于电力成本。

七、氢能的融资

近年来，英国金融机构对于宗旨的重视程度越来越高。宗旨说明了金融机构为何存在以及如何协调利益相关方 （包括股东、客户、员工、监管机构、社区和社会）之间相关冲突的优先事项。企业社会责任生态系统包括 ESG理念，即根据ESG标准对机构进行评分。如今，金融机构开始致力于践行宗旨和ESG理念，各大银行的首席执行官更多谈及环境问题，包括做出净零排放承诺。 

无论高层基调如何，在工作层面，金融机构的业务最终是由需求主导。银行可对客户需求作出回应，而承担信 用风险的银行将会寻求通过正向现金流和优质交易对手 进行债务融资。氢能行业参与者目前面临的挑战就是如何推动上述局面尽快形成。 

股权情况正好相反。资本将流向未来有望实现增长的领域，随着低碳氢经济的兴起，机构和私人投资者都在考虑如何配置与能源转型相关的投资组合，其中包括氢能。氢能行业可能出现短期波动并且必然存在胜败关系的特点削弱了投资长期大幅上涨的可能性。然而，与银行一样，权益投资者也在寻求政府支持。

我们和大家系统地分享了氢能进展系列的相关知识，大家可以通过以下链接来回顾学习，如果大家有更多的想法，可以和我们联系并相互交流。微信咨询：LGF27913725（备注公司名称+姓名）

大纲如下：

一、中国绿色和可再生能源战略

二、中国氢能战略

三、中国氢能项目

四、英国绿色和可再生能源战略

五、英国氢能战略

六、英国氢能项目

七、金融视角之战略

八、金融视角之风险

九、金融视角之客户

十、金融视角之产品

十一、行业视角之生产

十二、行业视角之储存

十三、行业视角之运输和配送

十四、行业视角之应用（燃料电池）

十五、行业视角之应用（化工、化肥）

十六、行业视角之应用（钢铁）

十七、行业视角之应用（电力）

十八、行业视角之应用（公共交通）

十九、行业视角之应用（商用车）

二十、行业视角之应用（加氢站）

二十一、行业视角之应用（私家车）

二十二、行业视角之应用（铁路、航空）

二十三、行业视角之应用（海运）

二十四、行业视角之应用（建筑）

免费服务：

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（不同系列持续更新中……）

1、国际主要碳交易市场经验系列汇总
2、中国碳交易市场经验系列汇总

3、碳市场展望系列汇总

4、全国碳排放交易体系系列汇总

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18、循环经济系列汇总

19、可持续发展案例系列汇总

20、可持续发展调研系列汇总

21、碳中和下的行业发展系列汇总

22、碳中和背景下的电力行业系列汇总

23、电价政策展望专家交流汇总

24、碳中和背景下的钢铁行业系列汇总

25、碳中和背景下的水泥行业系列汇总

26、碳中和背景下的玻璃行业系列汇总

27、碳中和背景下的化工行业系列汇总

28、碳中和背景下的智慧园区系列汇总

29、华为零碳智慧园区系列汇总

30、碳中和背景下的智慧建筑系列汇总

31、碳中和背景下的智慧交通系列汇总

32、碳中和背景下的数据中心系列汇总

33、ISO 14064-1系列汇总

34、绿电专家交流汇总

35、CCUS系列汇总

36、抽水蓄能系列汇总

37、氢能系列汇总

38、锂离子电池系列汇总

39、动力电沲回收系列汇总

40、中国乘用车双积分系列汇总

41、汽车行业碳中和系列汇总

42、传统车企电动化战略系列汇总

43、广东汽车碳足迹系列汇总

44、汽车左B柱LCA系列汇总

45、汽车白车身LCA系列汇总

46、废旧轮胎再生橡胶LCA系列汇总

47、动力电池发展趋势系列汇总

48、动力电池市场回顾系列汇总

49、磷酸铁系列汇总

50、磷酸铁锂专家交流汇总