氢能的运输和存储

运输包括气氢、液氢和有机液体、固体合金这几种形式。总体来看的话，技术特点也是比较鲜明的。对于气氢来说，优势在于能耗较小，损失也会比较少，但是能量密度是一个比较大的问题，取决于压力水平比如说目前普遍上工业的20兆帕的氢气压力，对于气氢的能量密度来讲，就属于比较低了，单来说也就是1%左右的储运效率，也就是说，仿佛不是在运氢，而是在运一个氢气储罐。

相比之下的液氢和有机液体、固体合金这几种形式，液氢它的这个优势在于能量密度很高，可以实现5%以上的氢气储运占比，但是损耗较大，转换效率较低，因为它需要一个低温、制冷的这样一个过程。

有机液体和固体合金需要一个吸附和脱离的过程，涉及到较大的电耗，所以从总体来看的话，转换就会有很大的损失，大概在40%—60%之间，有接近一半的能量会在这个过程中损失掉。所以在未来，相对于效率、运行、经济性表现更好的可能会是管道运氢方式，从这一部分来讲，就需要很大的清洗终端需求，初期投资较大。目前市面上成本大概为一元每标方，那也就是说如果一百公里的话，要到十块钱每公斤以上，所以这样来讲的，叠加到绿氢10块钱的成本的话，终端20元以上，如果没有碳市场碳价的话，这部分将难以推广。

所以在未来如果是大规模绿氢运用的话，管道运输相对来说是一个相对比较合理的方式。据资料，国内现有的纯氢管道，以单位公斤的氢气运输成本来看的话，大约可以达到5块钱以下的水平。未来如果应用增加，还会有一些成本下降的空间，能够满足总体的氢气的经济性要求。

氢能的应用

在氢能应用方面，很多研究机构都会做一些预测，包括最早的氢能理事会做的全球氢气的总的预测规模，按照78焦耳这种方式来计算折算到以吨为单位的氢气的话，2050年要达到5-6亿吨氢气的规模。

从结构上来说，交通是一个氢气的消费大户，接下来就是工业能源和工业原料，这两部分合计可能会超过交通对于氢气的需求。还有包括少部分的建筑和电力供应。国际能源署做过一个分析，预计到2050年全球氢气消费在5亿吨，从氢气生产结构来看，其认为更多的是通过绿氢的方式，但是仍然会有40%左右是通过蓝氢这种方式。除了纯氢气的应用之外，还有一部分通过氢作为上游能源来制取合成燃料即P2X这样一种方式来合成油、氨等，

从成本来讲的话，国际上也会有一些分析预测，大致来说分两个阶段，即2030年之前可以达到200元每公斤，这样的水平就取决于风能太阳能技术的进步；在2050年绿氢本身的制备成本可能还会有一定的下降，再叠加碳因素，经济性会进一步凸显出来，就是一个成本最优的技术选择。可能在2030年之前还是有一定的经济性上面的一些问题，但2050年之前的话叠加了碳市场这个因素之后，它还是会有一定的竞争力的。

为什么未来绿氢的经济性会有一个逻辑线？因为未来这种新能源电力系统里面有非常大的波动性电源的渗透率，这样其实就会对绿氢的生产会产生很好的这样的一个经济价值。未来这种风能和太阳能在电力系统中的渗透率越来越高之后，系统的平衡就需要新技术。 

国内氢能发展的发展预测

今年上半年发表的氢能白皮书中预计2060年达到1.3亿吨的氢气需求，结构与氢能理事会的结构类似，交通工业为主，工业占比超过交通。在氢源的结构当中，分为清洁氢、低碳氢和非低碳氢三类。清洁氢即可再生能源制氢，在制氢环节基本没有碳排放的产生；低碳氢即蓝氢，会存在一些化石能源加CCS这种方式；剩下一个就是绿氢，绿氢到2060年成本会降到7块钱这样一个水平。

碳中和在氢能中扮演的角色，实际上有不同的技术路径可以实现碳中和的效果。首先，成本最低而且在未来相当长的一段时间里扮演主要角色的，仍然还是电气化，特别是在很多终端用能领域，像建筑、轻型的交通、低温的工业的供热，都可以通过成本相对较低、技术比较成熟的电气化的手段来进行实现的。

但是在第二个阶段，像重型交通、高品质供热、甚至部分原料，其实就没有办法通过电能，因为成本会非常高，同样对氢的成本有这样一个需求，若通过绿氢替代的话，未来成本降到20块钱以下，包括制备和储存的话，是可以实现第二阶段与电能领域的竞争的。

第三阶段就是一些真正的纯原料的应用，比如炼铁环节的还原剂、合成氨和合成甲醇，电视没有办法直接应用的，完全没有竞争力，剩下的可以通过氢去生产。但是这部分氢气原料来讲的话因为多一个氢转化成原料的这样一个过程，所以损耗会更高，绿氢的成本要求更高需要降到10块钱以内，那么这部分才能替代煤炭和石油，所以单一依靠某一种技术可能很难通盘去实现未来可能更多的是一个技术组合，每类技术都有它自己更适应的一个领域，未来规模的应用会存在一定的差异性。

结合“十四五”发展规划对氢能未来发展的建议

技术层面

电解水制氢问题较多，特别是结合风能、电能、光伏这种波动性电源的执行技术现在还存在一些技术上的短板，除此之外，需要做一些示范应用，不仅在制备环节，也在氢气的储运环节，比如说氢气管道的标准体系可能需要一定的突破，目前来讲约束较多；然后在终端应用上，特别是工业领域如果要实现绿氢的生产，很多工业流程需要做一些调整和优化的。

政策保障体系层面

目前电解水制氢，其身份还是不太明确的，氢气目前来说还是属于文化品，所以就是电力行业去做这件事情，目前其实还是没有一个很好的市场准入。绿氢在未来一段时间里，成本还是一个比较大的问题，还需要政策的扶持。刘博士称，在初期阶段，目前还是比较看重碳市场的机制，除此之外，就是在一些电解水制氢的项目上，结合现在已有的政策保障，比如新能源发电的竞争性配置、在运营层面的一些扶持都能帮助新能源企业有更大的积极性去做一些新能源项目。