主要观点总结
国际能源署发布《全球氢能回顾2024》报告，关注全球氢能生产、需求、基础设施、政策、投资和创新进展，特别是拉丁美洲在低排放氢能项目中的潜力。文章总结了报告的关键点，包括全球氢能需求概况、中国电解槽行业发展、氢能技术创新、低排放氢成本预期、供需缺口、氢能政策进展等。
关键观点总结
关键观点1: 全球氢能需求概况
2023年全球氢能需求达到9700万吨，同比增长2.5%，预计2024年将接近1亿吨。增长主要源于全球工业活动的增加，而非政策支持。氢能利用仍主要集中在炼油和化工行业，新兴领域需求增长但占比仍少。低排放氢产量微乎其微。
关键观点2: 中国电解槽行业发展
中国在电解槽行业迅速崛起，占全球产能的40%以上。规模效应预计将降低电解槽成本。欧洲和印度也成为重要市场参与者。
关键观点3: 氢能技术创新加速推进
政府对氢能技术研发投入持续增加，多项技术已或即将实现商业化。特别是在终端应用方面，工业和发电领域的应用已进入示范阶段，交通运输领域也取得重大进展。专利申请数量增长反映出气候变化的推动力及未来市场机会的信心增强。
关键观点4: 低排放氢成本预计将大幅下降
根据IEA的预测，到2030年，可再生能源电解制氢成本预计将比当前减半。既定政策情景下，清洁制氢成本预计仅下降30%。各地区天然气价格下降也将使天然气结合CCUS生产低排放氢的成本下降。
关键观点5: 低排放氢需求正加速增长但仍需扩大
各国政府开始实施政策以刺激低排放氢及氢基燃料的需求。但现有政策仍不足以支撑氢能对气候目标做出重大贡献。供需缺口需要行业和政府采取措施促进氢能采购协议的签订，吸引更多投资。
关键观点6: 氢能成为拉丁美洲新能源经济的机遇与挑战
拉丁美洲凭借丰富的自然资源和可再生能源，有望成为低排放氢的主要产地。但面临不确定的全球氢能市场规模和需要提升发电能力等问题。许多拉丁美洲国家已制定氢能战略，关注出口机会。
关键观点7: 全球氢能政策、产业和技术进展
过去一年宣布、落实或分配给氢能项目的公共资金接近1000亿美元。大多数新战略来自新兴市场和发展中经济体，侧重于氢生产。预计政策将进一步向需求侧倾斜，刺激低排放氢的使用。国际合作也将成为氢能政策的重要方向。
关键观点8: 氢能发展相关建议
包括利用工业中心和公共采购创造低排放氢需求、支持项目开发商扩大低排放制氢规模并降低成本、加强低排放氢环境属性的监管和认证、推进开发氢基础设施、支持新兴市场和发展中国家扩大低排放氢生产和使用等。
正文
10月2日，国际能源署（IEA）发布《全球氢能回顾2024》报告，追踪分析了全球氢能生产、需求、基础设施、政策、投资和创新等进展，特别关注拉丁美洲在低排放氢能项目中的潜力，旨在为政府和产业界提供氢能发展建议。要点如下：2023年，全球氢能需求达到9700万吨，同比增长2.5%，预计2024年将接近1亿吨。这一增长主要源于全球工业活动的增加，而非政策支持的结果。氢能利用仍主要集中在炼油和化工行业，且大部分由化石能源制氢满足。新兴应用领域，如重工业、长途运输和储能，尽管氢能需求已经比2022年增长了40%，但仍仅占全球氢能需求不到1%。低排放氢产量微乎其微，2023年不足100万吨。在政策支持下，根据已宣布项目，到2030年全球低排放氢产能有望达到4900万吨/年。电解制氢项目是这一增长的主要来源，已宣布的电解槽产能接近520吉瓦，达成最终投资决策（FID）的项目也在增加，总产能比去年翻了一番达到340万吨/年。化石能源结合碳捕集、利用与封存（CCUS）的制氢项目集中在北美和欧洲，相关FID项目到2030年的产能已增至150万吨/年。尽管行业取得了显著进展，但大部分项目仍处于早期规划阶段（图1）。为实现未来目标，氢能行业需要在2024至2030年期间保持超过90%的年复合增长率，这将远超太阳能光伏的历史扩张速度。然而，需求信号不明确、融资困难、政策激励延迟等问题使得许多项目面临风险。中国在电解槽行业正迅速崛起，有望成为继太阳能光伏和电池产业之后新的全球引领行业。全球已达成FID的电解槽产能为20吉瓦，过去12个月新增了6.5吉瓦。中国占全球FID项目产能的40%以上，拥有全球60%的电解槽制造能力，“中国制造”的规模效应预计将降低电解槽成本，如同太阳能光伏和电池制造领域。欧洲达到FID的电解项目过去一年增长3倍达到2吉瓦，印度FID项目达到1.3吉瓦成为市场重要参与者。2016年以来，政府对氢能技术研发投入持续增加，初步成果已显现。目前，许多技术已经或即将实现商业化，供应端的技术进步最为显著。在终端应用方面，工业和发电领域的多项应用已进入示范阶段，交通运输领域，特别是航运业也取得了重大进展。2022年，全球氢能技术专利申请数量增长47%，反映出气候变化的推动力及未来市场机会的信心增强。专利活动的增加表明在支持性政策下，研发投入带来了更多商业模式与产品设计创新。低排放氢作为新兴行业，成本仍存在不确定性，电解槽成本有所上升，未来成本取决于技术发展和部署速度。根据IEA的2050年净零排放情景（NZE），到2030年，可再生能源电解制氢成本预计将比当前减半至2-9美元/千克，其与化石能源制氢的成本差距将从当前的1.5-8美元/千克缩减至1-3美元/千克。既定政策情景下，清洁制氢成本预计仅下降30%。许多地区天然气价格下降也将使天然气结合CCUS生产低排放氢的成本有所下降。所有项目都将从成本下降中受益，但对各项目竞争力的影响将有所不同。例如，全面开发近520吉瓦的电解槽项目，将实现与NZE情景类似的成本降低。中国电解槽项目的大规模部署，将低于未减排煤制氢的成本。到2030年，全球约有500万吨/年的低排放氢成本与未经减排的化石燃料制氢相当，如果成本高出1.5美元/千克，低排放氢产能可能达到1200万吨/年。尽管短期内成本对于项目开发仍是挑战，但对最终产品的影响可控，如使用可再生氢生产的钢铁将使电动车总价增长约1%。各国政府开始实施关键政策（如德国碳差价合约和欧盟航空、航运规定），旨在刺激低排放氢及氢基燃料的需求，相关承购协议和招标活动逐渐增多。但这些努力仍不足以支撑氢能为实现气候目标做出重大贡献。根据各国政府制定的政策和目标，到2030年氢需求总量预计约为1100万吨。由于对工业、交通和发电用氢的目标下调，较去年预测减少近300万吨。已通过FID（340万吨/年）或投入运营（70万吨/年）的低排放氢产能远低于目标水平。这一供需缺口迫切需要行业和政府采取措施，促进氢能采购协议的签订，以吸引更多投资。政府的氢需求政策远低于生产目标（2030年为4300万吨/年），也低于已宣布项目可实现的潜在产能（4900万吨/年），政策措施未能激励所需的产能扩张。因此，政府需要加大力度刺激低排放氢需求，以支持供应端投资。低排放氢可取代当前由未减排化石能源制氢满足的氢需求，这仍然是政府刺激需求的重要机会。6、氢能可成为拉丁美洲新能源经济的机遇，但仍面临挑战拉丁美洲凭借丰富的自然资源和可再生能源，有望成为低排放氢的主要产地。预计到2030年，该地区氢产能可超过700万吨/年，碳强度低于3千克CO2当量/千克H2，符合多国现有清洁氢标准。为实现这一潜力，拉丁美洲需要大幅提升发电能力，相当于增加现有产能约20%，并大量投资输电网络等基础设施。许多拉丁美洲国家已制定氢能战略，重点关注出口机会。但由于全球氢能市场规模的不确定性，这些计划可能需要调整更新。在拉丁美洲，氢能应用主要集中在炼油和氨生产领域，这些领域提供了大型应用场景。在氨方面，发展国内生产能力将有助于减少化肥进口依赖。随着市场发展，钢铁、航运和航空领域将出现新应用，建立氢中心将有助于满足国内需求和促进氢基燃料出口。过去一年，宣布、落实或分配给氢能项目的公共资金接近1000亿美元。其中约2/3仍处于宣布阶段，存在不确定性，95%来自长期制定氢能战略的发达经济体。过去一年，全球共发布19项新的氢能战略，战略总数达到60项，涵盖占全球84%以上能源相关碳排放的国家。大多数新战略来自新兴市场和发展中经济体，且侧重于氢生产，但没有任何新目标具有约束力或与具体政策挂钩。随着全球氢能行业的发展，预计政策将进一步向需求侧倾斜，以刺激低排放氢的使用。未来几年，政府可能会推出更多强制性配额、碳定价机制以及市场激励，以促进氢能在工业和交通运输领域的应用。国际合作也将成为氢能政策的重要方向，各国可能会加强标准、技术、基础设施等方面的合作。2023年，全球氢供应项目的市场投资达35亿美元，其中约80%用于电解制氢，其它用于将制氢与CCUS相结合的项目。电解制氢项目支出较2022年增加350%以上，主要用于工业和炼油部门，基础设施项目（管道、储氢和加氢站）支出仍处于较低水平。如图2所示。图2 2019-2024年按地区（左）和应用领域（右）的电解槽设施投资情况（单位：十亿美元）2023年，电解制氢项目支出的一半位于中国，三分之一在欧洲。如果中国所有FID项目按计划交付，2024年其支出将增加140%。北美在配备CCUS的制氢项目方面支出最高。中国由于电解槽制造能力强，项目规模大，将继续扩大其市场份额。电解槽是当前氢能投资的重点，2023年全球电解槽投资达到创纪录的29亿美元，约为2022年的5倍。特别是中国在电解槽制造和技术进步方面处于全球领先。过去一年，阴离子交换膜（AEM）电解制氢和甲烷催化分解制氢等多项技术成熟度（TRL）提升至7，即接近商业化阶段。这些技术将推动低排放氢气生产的规模化发展。如图3所示。图3 低排放制氢、合成燃料生产、氢基础设施的技术成熟度情况（1）通过利用工业中心和公共采购等，加速创造低排放氢需求。政府应采取更大胆的行动，利用现有氢用户以及钢铁、航运和航空等高价值行业的需求，通过公共采购促进生产低排放氢基产品，鼓励发展消费者愿意为低排放氢基产品支付小额溢价的市场，推动氢能早期采用和市场发展。（2）支持项目开发商扩大低排放制氢规模并降低成本。各国政府应在规模扩大阶段向项目开发商提供针对性支持，以弥合低排放氢与未减排化石能源制氢之间的成本差距。（3）加强低排放氢环境属性的监管和认证。各国政府应及时制定明确的法规政策，为氢生产的排放水平设定阈值。各国政府还应加大力度评估和核实化石能源制氢的上游碳排放，并向市场参与者和公众提供相关数据以确保透明度。（4）推进开发氢基础设施。各国政府应加速氢基础设施建设，以避免拖慢低排放氢生产和需求增长速度。应立即采取行动，包括早期规划、重新利用现有天然气管道和存储设施以降低成本、简化监管框架以加快许可速度，以及促进氢能网络的跨境合作。此外，还可以利用公私合作伙伴关系降低投资风险，确保基础设施跟上氢能市场发展步伐。（5）支持新兴市场和发展中国家扩大低排放氢生产和使用。新兴市场和发展中国家在低成本低排放制氢方面具有巨大潜力。发达经济体政府和多边开发银行应提供赠款和融资等针对性支持，以应对共同挑战。（帖鑫龙 李岚春）
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