氢能是一种二次能源，是世界新能源和可再生能源领域正在积极开发的二次能源。氢能是通过氢气和氧气反应所产生的能量。氢气与氧气发生反应，2个氢原子与1个氧原子相结合生成1个水分子，同时释放出能量。由于在氢氧反应过程中不会产生二氧化碳、二氧化硫、烟尘等大气污染物，同时与太阳能、风能相比，氢能又具有很强的可储存性，因此氢能被看作是未来最理想的清洁能源。氢能根据生产的来源，可以分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”。灰氢来源于化石燃料，成本低，但是碳排放量大。蓝氢也是来源于化石燃料，但使用了碳捕捉、利用与储存等先进技术，碳排放量较小。绿氢是利用可再生能源(太阳能、风能等)制备的氢气，制备过程没有碳排放，但是成本较高。

目前制氢基本全部依靠化石能源，使得氢能未能实现全过程的可再生和清洁化。以风能、太阳能为代表的新能源目前发展迅速，将其与氢能结合起来可以实现全过程二氧化碳零排放。这是氢能成为名副其实的清洁能源之关键，研究新能源制氢对氢能的发展十分重要。本项目充分利用白城市丰富的风能资源基础，建设集电解水制氢、加氢站于一体的综合性项目，推动风能资源综合利用消纳。

（1）氢能行业市场规模逐年递增

近10年来我国氢气产量保持连续增长，已成为世界第一产氢大国。2020年9月，“双碳”目标的提出带动氢产量快速提升，2021年我国氢能产量达3,300万吨，同比增长32%。与此同时，以燃料电池为代表的下游需求强势增长，带动氢能市场规模快速扩张。根据中国氢能联盟数据，2021年中国氢能行业市场规模为3,600亿元，预计至2025和2035年，氢能行业产值将分别达1万亿和5万亿规模。

图表1  氢气产量及增速

（2）氢能渗透率有望提升，潜在需求量巨大

根据中国氢能产业联盟与石油和化学规划院的统计，氢气年产量约3,300万吨时，按照能源管理，换算热值占终端能源总量份额仅2.7%。随着氢能产业链不断发展完善，未来氢能渗透率有望随能源成本下降而快速提升。从能源端来看，我国从制氢至用氢的氢能产业链完备，其中上游氢气制取工艺中电解水制氢为重要发展方向；运输方面，运氢技术不断朝着规模化和高密度前行；加氢站是氢能大规模应用的关键性基础设施，虽中国加氢站技术已趋于成熟，当前运营成本仍然较高。根据《中国氢能产业发展报告》，由于产业链规模相对较小，当前用氢成本约35元至80元/kg，相对较高，未来随成本的下滑，氢能渗透率有望快速提升。

2021年氢气产量约3,342万吨，较2020年增长33.68%，随着政策支持和发展规划，氢气产量将逐年增加。需求方面，根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2019/2020》公布数据，至2050年，氢能在交通运输、储能、工业、建筑等领域广泛使用，氢气年需求量将提升至6,000万吨，在我国终端能源体系中占比达10%，产业产值达到12万亿；至2060年为实现碳中和目标，氢气年需求量将增加至1.3亿吨左右，在我国终端能源体系中占比达到20%。需求端预测，至2050年氢能年需求量达6,000万吨，可减排7亿吨二氧化碳。其中交通运输、工业领域、建筑及其他领域用氢占比分别达41%、57%、2%。 

图表3  2050年下游各领域用氢量预测

（3）绿氢生产占比稳步提升，交通、建筑、电力等领域氢能应用前景广阔

氢能的应用场景丰富，当前正处于快速发展的早期，未来发展潜力较大。制氢端，根据《中国氢能产业发展报告2022》，2021年，全球已有约70个在建的绿氢项目，已在规划中的GW级绿氢项目产能达到144.1GW。从用氢端来看，根据OFweek数据，2021年全球主要国家共销售氢燃料电池汽车1.6万台，同比增长68%。

未来，各地将结合自身资源禀赋，兼顾技术发展与经济性，因地制宜选择制氢路线。工业副产气制氢可作为就近供气的补充来源，化石燃料重整配合CCUS技术（碳捕获、利用与封存技术）作为过渡，可再生能源电解水制氢由于其纯度高、绿色环保等优势将成为大规模集中供气的主要手段。根据中国氢能联盟数据，可再生能源电解水制氢占比将由2020年3%提升至2050年的70%。应用方面，除工业应用外，以氢燃料电池汽车为主的交通领域将实现较大规模应用，预计2060年我国交通运输领域用氢将占氢能整体应用的31%。此外，在电力领域，氢储能技术可以更好实现风能、水能、太阳能等可再生能源的跨区域、跨季节调配；氢燃料电池在建筑热电联供领域的应用，能避免长距离运输约6%-8%的能量损失，具有节能环保、安静高效的优势。

聚焦项目所在地白城市，截止到2021年底，白城市风电实现并网610.6万千瓦，年发电量92.95亿千瓦时以上，全社会用电量843.18亿千瓦时。目前白城市已建成风电容量392万千瓦，在建及规划新建风电项目装机容量2,564万千瓦，总建设规模可达2,956万千瓦；2022年白城市“陆上风光三峡”开建300万千瓦，全市新能源装机突破1,000万千瓦。白城市风电容量持续增长，风电制氢项目绿色可行。

我国氢气来源十分广泛，主要的制氢方式有化石燃料制氢包括天然气制氢、煤制氢、石油热裂解等，工业副产氢工艺包括氯碱副产、丙烷脱氢、轻烃裂解、合成氨驰放气等，以上生产的氢气均可提纯后生成纯氢和高纯氢，另外可直接生产高纯氢的工艺方式还有电解水制氢。电解水制氢技术目前发展已经较为成熟，制取的氢气纯度较高，且与可再生能源耦合性较高，碳排放量最低，未来随着氢能应用的进一步发展，“可再生能源 水解制氢”将成为最有发展潜力的绿色氢能供应方式。

在技术层面，电解水制氢主要分为碱水电解（AWE）、固体聚合物PEM水电解，固体聚合物阴离子交换膜（AEM）水电解、固体氧化物（SOE）水电解。其中，AWE是最早工业化的水电解技术，已有数十年的应用经验，最为成熟；PEM电解水技术近年来产业化发展迅速，SOE水电解技术处于初步示范阶段，而AEM水电解研究刚起步。从时间尺度上看，AWE技术在解决近期可再生能源的消纳方面，易于快速部署和应用；但从技术角度看，PEM电解水技术的电流密度高、电解槽体积小、运行灵活、利于快速变载，与风电、光伏（发电的波动性和随机性较大）具有良好的匹配性。随着PEM电解槽的推广应用，其成本有望快速下降，必然是未来5-10年的发展趋势。SOE、AEM水电解的发展则取决于相关材料技术的突破情况。

在储氢方面，国内常见储氢技术主要包括气态高压储氢、低温液态储氢、固态储氢、有机液体储氢。其中，我国气态高压储氢技术比较成熟，该技术充放气速度快、成本低，是国内主流储氢技术。低温液态储氢技术难度大，液化成本高，但液态储氢更加适合储存空间有限的运载场合，是下一阶段可进一步探索的储氢方式。固态储氢技术是储氢科研领域的前沿方向，应用前景广阔。2021年9月，西部首辆低压合金储氢物流车亮相陕西西安，已具备示范运行条件。

氢气运输方面，目前运氢方式主要有气氢拖车运输、气氢管道运输和液氢罐车运输三种运输方式。气氢拖车运输技术最为成熟，是国内最普遍的运氢方式，适用于小规模、200km内的短途运输。管道输氢适合大规模、长距离运氢，管道输氢的成本最低，但目前国内管道运输多应用于短距离或者园区内企业之间气源互调，国内管道建设仍有较长的路要走。而液氢运输目前主要应用于航天领域，2021年5月国家市场监管总局批准发布三项液氢国家标准，使液氢民用有标可依，未来氢气储运相关安全标准也将进一步完善。

（1）政策优势

2022年3月，国家发改委和国家能源局印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确氢能是未来国家能源体系的组成部分和战略性新兴产业的重点方向，并提出分阶段的氢能产业发展目标，规划至2035年形成氢能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。2021年11月，工信部发布《“十四五”工业绿色发展规划》，明确开展可再生能源电解制氢重大降碳工程示范，鼓励氢能作为替代性清洁能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用。

吉林省人民政府印发《“一主六双”高质量发展战略专项规划》，其中氢能方面指出：到 “十四五”末，形成省内消纳、外送和制氢３个千万千瓦级基地，主动融入氢能走廊建设。发挥长春氢能源汽车的研发生产优势，对接白城风能、光伏发电制氢的价格优势，共建氢能走廊。

（2）产业优势

吉林白城位于吉林省西北部，拥有丰富的风力资源。白城是吉林省风电开发最早的地区，是全国首批千万千瓦风电基地、东北唯一光伏发电应用领跑基地。目前，全市风电、光伏并网装机465万千瓦，尚有3,000万千瓦可再生风光资源容量可开发。

此外，白城是全国唯一的风电本地消纳综合示范区，并正在筹建全国首批新能源微电网示范项目。白城利用国家鼓励新能源就近就地消纳的政策机遇，通过智能微电网、直购电、轻度并网型风电制氢、离网型风能（光伏）制氢，使氢气在加氢站“出口”价格控制在每公斤40元以下，与传统燃油相比，具有很好的市场竞争力，使氢能发展更加“有账可算”“有利可图”，氢能大规模商业化成为可能。

（3）区位交通优势

白城市位于吉林省西北部，嫩江平原西部，科尔沁草原东部，是东北地区的几何中心，是吉林、黑龙江和内蒙古自治区三省（区）交界处和周边三百公里内一个主要的区域中心城市，也是黑龙江西南部和内蒙古东北部入关的必经之地。

项目规模

本项目建设空气分离设备、制氢设备装备2套，加氢站1座，达到年产3,000吨氢气。

项目建设内容

本项目占地面积5万平方米，主要建设水电解制氢装置和加氢站，建设生产车间、原料间、废料间及相关产业配套设施。

项目总投资

项目总投资120,000万元，其中建设投资96,000万元。

图表4 项目总投资汇总一览表 单位：万元人民币

资金筹措

企业自筹。

项目达产后，年销售收入80,000万元，利润19,440万元，投资回收期8.7年（税后,含建设期2年），投资利润率16.2%。

图表5 主要财务效益预测指标一览表

说明：表中“万元”均为人民币

项目建成后，实现氢能在绿色交通、天然气掺氢、能源互联领域的更大规模消纳及新能源制氢在石油化工行业的规模化应用，支撑十万辆级燃料电池汽车运行，形成一定规模的氢能对外出口业务。将白城市打造成“中国北方氢谷”，建成可持续发展、零污染、零排放的“白城氢田”。