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石油炼制与化工2023年9月

综述PETROLEUMPROCESSINGANDPETROCHEMICALS第54卷第9期

国内氢能应用场景分析及发展前景预测

王明华

（国能经济技术研究院有限责任公司，北京102211）

摘要：基于在难以脱碳行业中利用氢能是实现碳中和的重要解决方案之一，分析了氢能在交通、工业、建

筑和电力四大领域的应用场景；以2021年国内石油化工和煤化工行业产品的实际年产量，推导出2021年在现

有工业领域应用的氢气消费量约为37.9Mt。从近中期看，国内氢能需求格局仍以煤化工和石油化工行业为

主，绿氢将逐步渗透到工业领域，绿氢成本有望在2030年实现平价。基于构建的中长期能源展望模型，预测到

2060年氢气消费总量约83.0Mt，占终端能源消费总量的11.3%。

关键词：氢能应用场景燃料电池碳中和预测

氢能作为二次能源，在军事、航天等领域应用机电厂、燃煤掺氨电厂等。图1所示为氢能在终端

广泛而成熟。但在民用领域，各国的研究热度时能源消费中的主要应用方向。目前来看，交通领域

有起伏，虽然20世纪70年代已有国家提出“氢经是氢能和燃料电池下游应用市场发展的突破口，随

济”的概念，却始终未踏入商业化应用门槛。自着碳中和战略的深入，氢能产业正快速向工业、建筑

2015年巴黎协定签署以来，全球节能减排的压力和电力领域拓展。

越发严峻，减少对化石能源的依赖并大力发展清

分布式电源集中电站燃烧掺氨

洁能源的诉求愈加高涨。在以气候变化和“双碳”

战略目标的大背景下，氢能再次成为关注焦点，进

人发展“快车道”。与以往伴随石油价格高涨而形商用车电力氢炼钢

成氢能研究热潮不同，新一轮氢能产业的快速发乘用车石油化工

煤制甲醇/

展有3个全新的动力：氢能产业的相关技术已进入有轨电车交通氢能工业乙二醇

成熟期；新能源高速发展为绿氢来源提供保障；难船舶合成氨

以脱碳行业实现碳中和的可选路径。它们的出无人机/建筑工业燃料/

现，很可能推动氢能正式进人商业化应用领域并飞机高品位热

形成规模化产业。天然气管家庭热园区热

网掺氢电联产电联供

1氢能的应用场景分析

图1氢能在终端能源消费中的主要应用方向

氢能行业的发展，底层逻辑就是氢能能够成为

1.1氢能是交通领域多元发展的动力源

难以脱碳行业实现碳中和的重要解决方案之一，要

氢能应用到交通领域的核心设备是氢燃料电

突破氢能产业发展的瓶颈，最重要的就是体现在终

池，是将氢气的化学能转化成电能。早期燃料电

端应用实现二氧化碳减排的潜力上。由于氢气既是

一种燃料，也是一种原料，氢能应用场景十分广泛，池的应用主要集中在航空航天等特殊领域，且技