內容概要:液態儲氫技術作為一種高效、安全、環保的能源儲存方式,成為推動能源轉型的關鍵技術之一。從全球液氫產能分布來看,北美地區的液氫產業發展較快,液氫產能的全球占比超過65%。美國是全球最大、最成熟的液氫生產和應用地區,其液氫工廠產能全部為5噸/日以上的中大規模。
關鍵詞:低溫液態儲氫、有機液態儲氫、甲醇儲氫、液氨儲氫、液氫發展趨勢
一、液態儲氫行業概述
氫的液態儲運,是指將氫能從氣態轉化為液態再進行儲存運輸的方法。液態儲氫技術包括低溫液態儲氫、有機液態儲氫、液氨儲氫和甲醇儲氫四類,其中低溫液態儲氫和有機液態儲氫是最主要的兩種液態儲氫技術。
低溫液態儲氫是通過將氫氣冷卻至極低的溫度(通常在-253℃以下),使其轉變為液態,從而實現儲存。這種方法的優點在于液態氫的體積能量密度高,儲存效率高,而且液態氫在儲存過程中不易發生泄漏和爆炸,安全性較好。然而,低溫液態儲氫技術在儲存和運輸過程中需要消耗大量的能源來維持低溫環境,氫儲運成本高。
有機液態儲氫則是利用特定的有機化合物與氫氣發生化學反應,生成含氫有機液體,從而實現氫氣的儲存。這種方法儲存量大、安全性高、易于運輸。有機液態儲氫還可以通過催化反應將含氫有機液體重新轉化為氫氣,實現氫氣的釋放。然而,這種技術的難點在于選擇合適的有機化合物和催化劑,以確保氫氣的儲存和釋放過程高效、可逆。
液氨儲氫是利用液氨作為氫氣的載體進行儲存。液氨在常溫下為液體,具有較高的體積能量密度,同時液氨還具有一定的化學穩定性,有利于儲存和運輸。在液氨儲氫過程中,氫氣可以通過催化反應與氨氣發生反應生成氨氣,從而實現氫氣的儲存。在需要氫氣時,又可以通過加熱或催化反應將氨氣重新分解為氫氣和氮氣。然而,氨氣的毒性、儲存和運輸過程中的安全問題是液氨儲氫技術有待進一步優化的問題。
甲醇儲氫則是利用甲醇作為氫氣的載體進行儲存。甲醇是一種常見的化工原料,在常溫下為液體,易于儲存和運輸。在甲醇儲氫過程中,氫氣可以通過催化反應與一氧化碳或二氧化碳反應生成甲醇。在需要氫氣時,又可以通過催化重整或蒸汽重整等方法將甲醇重新分解為氫氣和二氧化碳或一氧化碳。甲醇的來源廣泛、成本低廉、儲存和運輸方便。然而,這種技術也面臨催化劑的選擇、環保以及安全問題。
二、液態儲氫政策分析
隨著全球能源結構的轉型和“雙碳”目標的提出,對新型清潔能源的需求愈發迫切。液態儲氫技術作為一種高效、安全、環保的能源儲存方式,成為推動能源轉型的關鍵技術之一。我國政府高度重視液態儲氫技術的發展,制定了一系列政策來促進其研發和應用。2022,國家發展改革委、國家能源局、科技部等部門相繼發布政策,鼓勵和支持企業探索液氫運輸相關技術,推動液態儲氫產業化應用。2022年6月,科技部等部門發布《科學支撐碳達峰碳中和實施方案(2022-2030年)》,提出研發大規模物理儲氫和化學儲氫技術。大規模物理儲氫技術主要是指低溫液態儲氫技術,大規模化學儲氫技術則主要指有機液體儲氫技術、液氨儲氫以及甲醇儲氫,液態儲氫技術是推動氫儲運大規模發展的重要技術。
同時,國家政策十分重視并積極推進氫能產業的標準化發展。2023年7月,《氫能產業標準體系建設指南(2023版)》中,明確提出了要重點加快制修訂氫液化裝備、液氫等方面的標準,打通氫能產業鏈上下游關鍵環節。氫能產業的發展離不開完善的標準體系支撐。氫液化裝備和液氫作為氫能產業鏈中的關鍵環節,其標準的制定和完善對于保障氫能產業的安全、高效運行具有重要意義。《氫能產業標準體系建設指南(2023版)》的發布,不僅為氫液化裝備和液氫等領域的發展指明了方向,也為相關企業提供了明確的標準指導。這將有助于推動氫能產業技術創新和產業升級,提高氫能產業的競爭力和可持續發展能力。
相關報告:智研咨詢發布的《2024年中國液氫行業發展現狀及重點企業分析報告》
三、中國液態儲氫發展現狀
從低溫液態儲氫全產業鏈成本結構來看,產能越高,成本越低。產能為50噸/天的液氫工廠全產業鏈成本為9.84美元/kg H2,而產能為100噸/天的液氫工廠全產業鏈成本為7.05美元/kg H2。而氫氣液化在低溫液態儲氫全產業鏈成本結構中的占比約為30%-40%。當液氫產能為50噸/天時,氫氣液化成本為3.1美元/kg H2,占全產業鏈成本的31.5%;當液氫產能為100噸/天時,氫氣液化成本為2.86美元/kg H2,占全產業鏈成本的40.5%。在供應量加大的條件下,液氫全產業鏈成本顯著下降,而氫氣液化成本在全產業鏈中的占比也顯著升高。低溫液態儲氫技術涉及到復雜的物理和化學過程,需要在極低的溫度條件下實現氫氣的液化與儲存,因此技術難度較高。隨著氫能產業的不斷發展,行業對于降低成本的訴求愈發突出。
低溫液態儲氫全產業鏈成本結構(單位:美元/kg H2)
四、全球液態儲氫發展現狀
從全球液氫產能分布來看,北美地區的液氫產業發展較快,產能遙遙領先,其液氫產能的全球占比超過65%。美國是全球最大、最成熟的液氫生產和應用地區,其液氫工廠產能全部為5噸/日以上的中大規模,其中10-3噸/日以上占據主流。全球在運營的液氫工廠已有數十座,液氫總產能近500噸/天。其中,美國擁有十余座液氫工廠,液氫產能高于326噸/天。同處于北美地區的加拿大也是世界上重要的液氫生產國,其液氫總產能約為80噸/天,不過加拿大生產的液氫也主要供給美國市場。北美液氫產業的崛起,得益于其先進的技術研發、豐富的資源儲備以及成熟的產業鏈體系。一方面,北美地區在氫能技術研發方面一直走在世界前列,為液氫產業的發展提供了強大的技術支撐。另一方面,該地區擁有豐富的天然氣、煤炭等資源,為液氫的生產提供了充足的原料保障。同時,北美地區還擁有完善的氫能產業鏈,從氫氣的生產、儲存、運輸到應用,各環節緊密相連,形成了高效、穩定的產業體系。
除美國和加拿大外,日本也是重要液氫生產國,產能達43噸/天。長期以來,日本在氫能技術方面投入了大量的研發資源,取得了豐碩的成果。這些技術成果不僅為日本的液氫生產提供了強有力的支持,也為全球氫能產業的發展做出了重要貢獻。同時,日本擁有先進的氫氣儲存和運輸技術,能夠確保液氫在生產和運輸過程中的安全性和穩定性。此外,日本還積極推動氫能技術的商業化應用,通過政策引導和市場培育,不斷擴大氫能的應用領域和市場規模。
全球部分國家液氫產能(單位:噸/天)
五、中國液態儲氫行業發展趨勢
隨著全球對清潔能源的渴求日益增長,液態儲氫技術因其高效、環保的特性而備受矚目。然而,當前液態儲氫技術仍面臨成本高、安全性不足等挑戰。新型儲氫材料的研發能夠顯著提高液態儲氫的儲氫密度和容量,從而有助于降低儲氫成本。并且,新型儲氫材料通常具有更好的穩定性和安全性,能夠在極端條件下保持穩定的儲氫性能,減少氫氣泄露和爆炸的風險,提高液態儲氫的安全性能。同時,隨著氫能產業的快速發展,燃料電池汽車等氫能應用領域的市場需求不斷增長。為了滿足這一需求,液氫加氫站作為氫能供應的關鍵環節,其建設步伐正不斷加快。未來,液氫加氫站將逐漸形成網絡化運營模式,提高加氫服務的覆蓋面和便利性,滿足市場加氫需求,同時助力氫能產業的規模化發展。此外,隨著液氫產業鏈國產化進程的加快,我國液態儲氫行業將迎來更加廣闊的發展前景。一方面,國產化程度的提高將降低液氫的生產成本,提高市場競爭力;另一方面,隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展,液氫將在新能源汽車、分布式能源系統等領域發揮更加重要的作用。
中國液態儲氫行業發展趨勢分析
以上數據及信息可參考智研咨詢(www.szxuejia.com)發布的《2024年中國液氫行業發展現狀及重點企業分析報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。


2025年中國液氫行業發展現狀及重點企業分析報告
《2025年中國液氫行業發展現狀及重點企業分析報告》對全球液氫市場發展情況、中國液氫行業政策、中國液氫發展現狀、液氫技術發展情況、中國液氫市場競爭格局、中國液氫主要企業布局情況、中國液氫市場機遇及發展趨勢、中國液氫市場投資機會及市場空間等進行了深入的分析。



