2）在化工领域，氢能炼钢、绿氢化工和天然气掺氢将成为未来主要应用场景。
（1）氢能炼钢：2022 年，中国钢铁行业碳排放量占全国总排放量的 15%以上，采用氢能直接还原铁技术，用氢气作为还原剂代替一氧化碳，可以将原工艺过程中产生的二氧化碳全部转化为水，从而大大降低钢铁生产中的碳排放。
（2）绿氢化工：氢气是合成氮、合成甲醇、石油精炼、煤化工等行业的重要原料。目前，化工行业主要使用的是灰氢，绿氢化工即采用绿氢替代灰氢，是实现化工行业深度脱碳的重要途径之一。
（3）天然气掺氢：根据《中国能源报》的报道，向现有天然气发电设施中掺入氢燃料，不仅可以有效节约天然气的使用量，保证冬季供暖的安全和稳定供应，还能显著减少碳排放。氢能的其他工业应用还包括炼油加氢、水泥煅烧、陶瓷产业脱碳，食品加工，金属加工，原子氢焊接，平板玻璃生产，电子制造等，都展示了氢能在工业领域的广阔前景。
3）在交通领域，氢燃料电池汽车被认为是未来的主要应用场景。近年来，随着燃料电池技术的成熟和成本的下降，我国燃料电池汽车（FCV）行业经历了快速发展。截至2022年底，中国的 FCV 销售量约为 3367 辆，近 5 年的 CAGR 为 21.5%，保有量超过12000辆。按照《节能与新能源汽车技术路线图》规划，到 2025 年，中国计划将燃料电池汽车规模扩大到 5 万辆，到 2035 年，燃料电池汽车的保有量将达到100 万辆，到2050年，燃料电池汽车的保有量将达到 1000 万辆。然而目前我国 FCV 和加氢站对政府补贴依赖程度较高，主要是燃料电池车的造价尚未达到与同等规格的汽油车和电动车相当的水平，并且氢燃料的使用成本仍远高于汽柴油和电力。此外，我国也正在积极探索重型工程机械、轨道交通、船舶、航空航天等非道路的交通领域的氢能应用，未来有望逐步扩大氢能在交通运输领域的应用范围。
4）在建筑领域，氢能的应用主要包括氢能热电联供和管道掺氢。
（1）氢能热电联供：相较于传统的集中式生产、运输、终端消费的用能模式，分布式能源供给系统直接向用户提供不同的能源品类，能够最大程度地减少运输消耗，并有效利用发电过程产生的余热，从而提高能源利用效率。
（2）管道掺氢：将氢气混合到天然气管道中相比于使用纯氢，可以有效降低成本，平衡季节性用能需求。随着氢能发展速度的加快，天然气网络掺氢研究和示范项目也不断增加。 在储能领域，风光氢储为能源消纳提供了有效的解决方案。随着可再生能源的发展对电网稳定性的需求逐渐增大，储能市场逐渐崛起。
（3）相比于其他储能技术，氢能作为二次能源，能够更容易地耦合电能、热能、燃料等多种能源，并且具备实现不连续生产和大规模、长周期储能的能力，更具经济竞争力。风光氢储能够将风光发电转化为氢气进行储存，需要时再将氢气转化为电力，从而实现能源的储存和利用。氢能储能在能量维度、时间维度和空间维度上优势突出。
三、绿氢平价在即，有望逐步具备市场竞争力
1、绿氢成本下降空间较大，短期内碱性电解水技术更具优势
1）我们采取建立平准化制氢成本（LCOH）模型的方法来分析不同制氢方式的单位制氢成本。制氢成本主要分为固定成本和可变成本，其中固定成本主要包括制氢设备及土建折旧、运营维护费用、人工成本等，可变成本主要包括电耗、水耗、原料成本等。
2）已知标准状态下氢气密度为 0.0899kg/m³，热值为 33kWh/kg。参考2023 年6月内蒙古工商业用电 110 千伏电价，网电电价约为 0.4 元/kWh 且保持稳定。假设水价为4元/m³，氧气价格为 0.5 元/m3，蒸汽价格为 100 元/吨。假设制氢设备寿命统一为10 年，折旧到期后残值为 5%，土建及安装折旧期统一为 20 年。目前固体氧化物电解槽和阴离子交换膜电解槽尚未完全实现商业化，因此我们主要对碱性电解槽和 PEM 电解槽的制氢成本进行量化分析。假设电解水制氢每生产 1m 3氢气耗水 0.0112m 3，电解槽的维护费用统一按照设备费的3%计算，人员费用统一按生产每 m 3氢气 0.012 元计算。若不考虑征地费用，假设土建及安装费用与制氢规模成正比，单套 1000Nm 3/h 的碱性电解槽设备的土建及安装费用为200万元，单套 200Nm 3/h 的 PEM 电解槽设备的土建及安装费用为40 万元，考虑规模效应以及产线优化节省占地面积，土建及安装费用按每年 3%下降。
3）未来电解槽设备制氢效率有望逐渐提升，费用水平有望逐渐下降。
（1）碱性电解槽：假设当前我国碱性电解槽制氢效率普遍为 60%，能耗为到 5.5kWh/Nm³；我们预计到2030年碱性电解槽制氢效率可以普遍达到 75%，能耗达到 4.5kWh/Nm³。
（2）根据张轩等《电解水制氢成本分析》，电解槽的制氢能力与其成本基本呈线性正相关关系，制氢能力越大，成本越高，因此我们仅考虑 1000Nm3/h 电解槽制氢成本情况。
（3）根据2023 年上半年的中标情况，1000Nm3/h 碱性电解槽的平均价格为 150 万元（约 580 万元/台），较 2022 年下降约 27.5%。
（4）PEM电解槽设备费用有较大的下降空间，根据张轩等《电解水制氢成本分析》，PEM 电解槽的平均效率为13%；假设当前单套 200Nm3/h 的 PEM 电解槽的设备费用为 800 万元，未来随着PEM电解水技术的进步和 PEM 电解槽应用范围的扩张，到 2030 年单套 1000Nm3/h 电解槽成本有望降至219 万元。
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