低成本氫源是決定燃料電池車經濟性的關鍵

氫是目前全球公認的最潔凈的燃料，也是重要的化工合成原料。氫不是一次能源，需要使用一次能源通過轉換來生產出能量載體，目前氫氣的工業應用大多采用高壓氣態形式作為燃料或原料。

氫燃料電池車(Fuelcellvehicle-FCEV)是使氫或含氫物質及空氣中的氧通過燃料電池以產生電力，再以電力推動電動機，由電動機推動車輛，整個過程將氫的化學能轉換為機械能。氫能源的最大好處是跟空氣中的氧反應產生水蒸氣之后排出，可有效減少燃油汽車造成的空氣污染問題，現階段下高速車輛、巴士、潛水艇和火箭已經在不同形式使用氫燃料，而燃料電池車一般在內燃機的基礎上改良而成。目前燃料電池行業無論從技術儲備還是商業模式仍處于積極探索中，技術上（電堆和整車技術）的可靠性和經濟性都是制約燃料電池行業發展的瓶頸。當前影響國內加氫站終端氫氣售價的主要因素是氫氣到站成本（占70%），其中包括氫氣成本和儲氫、運氫成本。因此除降低儲氫和運氫成本之外，如何獲得低成本的氫源，將是實現終端加氫站運營經濟性的關鍵。

燃料電池驅動車輛的原理

目前國內用于外供氫氣的氫能儲備非常充足，但目前下游供氫體系尚處于萌芽探索階段，幾種制氫路線的經濟性尚處驗證之中。展望未來，由于負荷中心的集中區域華東地區煤炭總量指標控制嚴格，且中期內天然氣供給仍將較為緊張，投資較重的化石燃料制氫（煤制氫和天然氣重整制氫）作為定向的供氫路線，其可行性獲得確認之前難以大規模推廣；而水電解路線雖然可以實現分散式供氫，但其經濟性取決于電力成本的降低，國內風電和光伏的棄電利用水平是制約該路線未來發展程度的關鍵。

從目前來看，國內化工副產氫的利用是燃料電池行業供氫的較優選擇，國內氯堿、PDH和快速發展的乙烷裂解行業可提供充足的低成本氫氣資源，且集中在負荷中心密集的華東地區，在對這些裝置進行低強度的改造之后可同時解決燃料電池行業的供氫和副產氫高效利用的問題，未來化工副產集中式供氫+水電解分散式制氫將會是國內燃料電池行業供氫模式的發展方向。

不同制氫路線的經濟規模和制氫成本等的比較

（1）從出廠成本來看，焦爐氣、氯堿、丙烷脫氫制丙烯和乙烷裂解制烯烴副產的粗氫氣可以經過脫硫、變壓吸附和深冷分離等精制工序后作為燃料電池車用氫源，成本遠低于化工燃料制氫、甲醇重整制氫和水電解制氫等路線。

（2）從副產的氫氣量來看，國內焦化行業產能巨大，可副產氫氣量較大，但由于焦化產能集中在山西、河北和山東等華北地區，距離長三角等負荷中心較遠，且分離精制成本較高，而考慮到儲氫和運氫后的綜合成本與氯堿、丙烷脫氫和乙烷裂解制氫相比更是不占優勢。

（3）綜合來看，現有的PDH產能約588萬噸，考慮在建和前期準備中的產能，未來國內將合計擁有915萬噸產能，可副產并外售30.5萬噸氫氣，可以滿足約213萬輛燃料電池車用氫量；而規劃中的乙烷裂解產能達1460萬噸，可以實現的外供氫氣量達93.4萬噸，規模更為巨大，可滿足約653萬輛燃料電池車用氫需求。此外丙烷脫氫和乙烷裂解裝置基本上集中在沿海港口地區，通過進一步的低投資強度的精制工序，氫氣中的總硫、CO等雜質含量便可符合燃料電池用氫氣標準，因此丙烷脫氫和乙烷裂解副產的氫氣將是未來潛在最具優勢的燃料電池車用氫源選擇之一。

沿海氫源走廊

目前工業上生產氫氣的技術已經非常成熟，化石燃料制氫、化工副產氫、水電解制氫、甲醇制氫各種路線均已經大規模商業應用，此外光電化學和生物制氫尚處于技術開發階段。而從國內外加氫站的運營情況來看，目前供氫的方式主要分為兩種：站內制氫和外供氫氣。其中站內制氫主要是水電解制氫，該技術已經相當成熟并且在歐洲大多數加氫站獲得應用；而外供氫氣則是大規模的利用天然氣重整制氫或者鋼廠、化工廠副產氫氣，在凈化之后使用高壓氧氣瓶集束拖車運輸至加氫站。

氫能體系的組成

氫云觀點：

目前電堆和整車技術的可靠性和經濟性都是制約燃料電池行業發展的瓶頸，除了降低儲氫和運氫成本之外，如何獲得低成本的氫源，將是實現終端加氫站運營經濟性的關鍵。

從目前來看國內化工副產氫的利用是燃料電池行業供氫的較優選擇，市場普遍認為國內氯堿廠提供的低成本氫氣資源是國內燃料電池行業氫源的最優選擇。與市場的普遍認知不同，氫云鏈認為隨著北美頁巖油氣革命之后國內碳三和碳二行業生產路線發生了變革性的變化：考慮在建和規劃中的產能，未來國內PDH（丙烷脫氫）產能將達915萬噸產能，而規劃中的乙烷裂解產能達1460萬噸。兩者合計可副產外售123.9萬噸氫氣，可滿足約866萬輛燃料電池車用氫需求。PDH和乙烷裂解集中在沿海港口地區，通過低強度的改造便可滿足燃料電池用氫氣，PDH和乙烷裂解副產的氫氣將是未來潛在最具優勢的燃料電池車用氫源選擇之一。