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氫氣作為一種清潔、高能的二次能源，在能源領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著國內(nèi)外對清潔能源需求的不斷增加，我國氫氣產(chǎn)能也在不斷擴(kuò)大。然而，由于不同地區(qū)的資源稟賦、生產(chǎn)成本等因素的影響，我國氫氣產(chǎn)能分布不均衡，存在一定的發(fā)展障礙，本文將從化石燃料制氫生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)能分布、工業(yè)副產(chǎn)氫生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)能分布、綠氫生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)能分布三方面進(jìn)行介紹。
一、化石燃料制氫生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)能分布情況
短期看化石能源制氫仍是最大的氫氣來源，主要通過煤炭焦化氣化、天然氣重整以及甲烷煤炭合成氣等化工生產(chǎn)的方式進(jìn)行制取，但其存在碳排放問題，中期利用結(jié)合碳捕捉技術(shù)，當(dāng)前應(yīng)用少，成本高，導(dǎo)致價格優(yōu)勢逐漸降低。化石能源制氫造成不可再生能源的消耗，不具備長期大規(guī)模應(yīng)用基礎(chǔ)。
天然氣制氫和煤（焦）制氫技術(shù)已經(jīng)完全成熟，并且工藝和設(shè)備基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，我國煤炭資源豐富，而天然氣制氫價格掛鉤天然氣價格，中國“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦特點，僅有少數(shù)地區(qū)可以探索開展，天然氣制氫平均成本明顯高于煤氣化制氫。煤制氫需要使用大型氣化設(shè)備，設(shè)備投入成本較高，只有規(guī)?；a(chǎn)才能降低成本，因此適合中央工廠集中制氫，不適合分布式制氫。
受原料價格和資源約束影響，目前國內(nèi)新上煉廠主要以煤制氫作為主要制氫手段。天然氣成本占到天然氣制氫73%以上，煤炭成本占到煤制氫54%以上。2021年，我國氫氣產(chǎn)量達(dá)3300萬噸，其中僅高溫?zé)捊购偷碗A煤分質(zhì)利用中低溫?zé)峤飧碑a(chǎn)的氫氣就接近1000萬噸。
灰氫主要生產(chǎn)企業(yè)包括中國神華、美錦能源、東華能源、中石油、中石化，主要以掌握煤炭、石油、天然氣資源的國有企業(yè)為主，天然氣制氫產(chǎn)能來自于掌握天然氣資源的中石化。中國石化在我國氫能源行業(yè)和國內(nèi)氫氣制取市場的產(chǎn)能/產(chǎn)量上處于領(lǐng)先地位，憑借石油化工的強大實力，氫氣產(chǎn)能達(dá)到350萬噸/年；中國石油氫氣產(chǎn)能超過260萬噸/年。
煤炭制氫主要集中于寧夏寧東能源基地、內(nèi)蒙古鄂爾多斯等煤炭產(chǎn)區(qū)，天然氣、煉油重整制氫則多分布為沿海地區(qū)，如青島、寧波等大型石化煉化基地。
全國化石能源制氫生產(chǎn)區(qū)域分布
山西焦煤產(chǎn)區(qū)：山西擁有全國最大的焦化產(chǎn)能，煤炭煉焦過程得到的副產(chǎn)品——焦?fàn)t煤氣的含氫量約為60%，年可提取氫氣140億立方米。
寧夏寧東能源化工基地：氫氣總產(chǎn)能達(dá)到240萬噸，其中煤制氫235萬噸、甲醇制氫2.17萬噸、化工副產(chǎn)氫3.4萬噸。用氫總量達(dá)到240萬噸/年。產(chǎn)氫量占我國氫氣生產(chǎn)總量的12%，位居全國第二。
陜西煤炭產(chǎn)區(qū)：全球最大煤制氫變壓吸附裝置項目在陜西榆林投運，每年產(chǎn)氫能力可達(dá)35萬噸。
青島氫能產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)：氫氣總產(chǎn)能達(dá)到28萬噸/年，包括中石化煉油副產(chǎn)氫、電解水綠氫、丙烷脫氫等項目。
浙江寧波化工聚集區(qū)：包括中石化煉油副產(chǎn)氫、舟山LNG重整制氫、丙烷脫氫等項目。
資料來源：分會根據(jù)調(diào)研及公開資料整理
二、工業(yè)副產(chǎn)氫生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)能分布情況
工業(yè)副產(chǎn)氫氣是指現(xiàn)有工業(yè)在生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)品的過程中生成的氫氣，目前主要形式有燒堿（氫氧化鈉）行業(yè)副產(chǎn)氫氣、鋼鐵高爐煤氣可分離回收副產(chǎn)氫氣、焦炭生產(chǎn)過程中的焦?fàn)t煤氣可分離回收氫氣、石化工業(yè)中的乙烯和丙烯生產(chǎn)裝置可回收氫氣。氫作為化工生產(chǎn)的原料和中間產(chǎn)品，通常會通過煤炭焦化氣化、天然氣重整以及甲烷煤炭合成氣等化工生產(chǎn)的方式進(jìn)行制取。以焦?fàn)t煤氣、輕烴裂解副產(chǎn)氫氣和氯堿化工尾氣等為主的工業(yè)副產(chǎn)氫氣，由于產(chǎn)量相對較大且相對穩(wěn)定，也成為現(xiàn)階段氫氣的供給來源之一。
當(dāng)前國家對氫能行業(yè)的發(fā)展采用有選擇性的扶持政策，在近期，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快的地方應(yīng)充分利用工業(yè)副產(chǎn)氫，使產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期可以依托低成本的工業(yè)副產(chǎn)氫，快速壯大市場規(guī)模。工業(yè)副產(chǎn)氫主要來自焦?fàn)t煤氣、輕烴裂解副產(chǎn)氫氣、丙烷脫氫（PDH）、氯堿化工尾氣等，現(xiàn)階段全國工業(yè)副產(chǎn)氫年制氫潛力在500萬噸左右。
工業(yè)副產(chǎn)氫的參與者較多，根據(jù)副產(chǎn)方式主要有：焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫（美錦能源、寶豐能源等）、丙烷脫氫（衛(wèi)星化學(xué)等）、氯堿工業(yè)（濱化股份等）、金能科技、東華能源等。
在很多北方區(qū)域和煤化工大省，制氫成本非常低，煤制氫和工業(yè)副氫普遍10元/公斤左右，如山西美錦能源焦?fàn)t煤氣制氫成本10-13元/公斤，河北旭陽集團(tuán)焦?fàn)t煤氣制氫成本僅0.7-1.0元/標(biāo)方（7.84-11.2元/公斤），寧夏寧東基地寶豐能源煤制氫成本0.8元/標(biāo)方（8.96元/公斤）。
丙烷脫氫制丙烯裝置的原料大多依賴進(jìn)口，東部沿海地區(qū)具有碼頭區(qū)位優(yōu)勢，因此丙烷脫氫產(chǎn)能大多數(shù)分布在東部沿海地區(qū)（京津冀、山東、江浙以及福建、廣東）。從產(chǎn)業(yè)布局來看，丙烷脫氫產(chǎn)業(yè)與氫能產(chǎn)業(yè)負(fù)荷中心有很好的重疊，丙烷脫氫裝置副產(chǎn)氫接近氫能負(fù)荷中心，可有效降低氫氣運輸費用，而且該產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)氫容易凈化，回收成本低，因此丙烷脫氫裝置副產(chǎn)氫將會是氫能產(chǎn)業(yè)良好的低成本氫氣來源。
全國工業(yè)副產(chǎn)氫生產(chǎn)區(qū)域分布
齊魯氫能經(jīng)濟(jì)帶：山東是工業(yè)副產(chǎn)氫第一大省，涉氫企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)超過120家，工業(yè)副產(chǎn)氫年產(chǎn)量400萬噸，地?zé)捇?、煤制氫等產(chǎn)業(yè)都走在前列。
寧夏寧東能源化工基地：氫氣總產(chǎn)能達(dá)到240萬噸，其中煤制氫235萬噸、甲醇制氫2.17萬噸、化工副產(chǎn)氫3.4萬噸。用氫總量達(dá)到240萬噸/年。產(chǎn)氫量占我國氫氣生產(chǎn)總量的12%，位居全國第二。
江蘇張家港化工區(qū)：以張家港為主導(dǎo)，張家港工業(yè)副產(chǎn)氫大型企業(yè)包括華昌化工、東華能源、雙獅精細(xì)化工、沙鋼集團(tuán)、富淼科技等，年產(chǎn)氫超過20萬噸。
長三角化工區(qū)：長三角是中國副產(chǎn)氫資源最豐富的區(qū)域，浙江、江蘇、上海均分布有大量副產(chǎn)氫企業(yè)；長三角區(qū)域在建及規(guī)劃的丙烷脫氫裝置副產(chǎn)氫資源總量超50萬噸每年。
浙江寧波、湖州化工聚集區(qū)：浙江寧波是全國七大石化基地之一，擁有三大石化產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)和十多家氫源企業(yè)，年產(chǎn)氫氣達(dá)62.59萬噸。
資源來源：分會根據(jù)調(diào)研及公開資料整理
三、綠氫（可再生能源電解水制氫）生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)能分布情況
在技術(shù)路線方面，電解水制氫技術(shù)可分為堿性電解水制氫（ALK）、質(zhì)子交換膜電解水制氫（PEM）、固體氧化物電解水制氫（SOE）和陰離子交換膜電解水制氫（AEM）。PEM制氫電流密度遠(yuǎn)大于堿性水電解制氫，但其能耗相較之下也較高，作為未來主要的電解水制氫技術(shù)，降低制備成本與能耗就顯得尤為重要。
水電解槽制氫設(shè)備開發(fā)是國內(nèi)外堿性水電解制氫研究熱點。在市場化進(jìn)程方面，堿水電（AWE）作為最為成熟的電解技術(shù)占據(jù)著主導(dǎo)地位，尤其是一些大型項目的應(yīng)用。中國的ALK制氫技術(shù)相對成熟，在國內(nèi)市場份額較高，堿性電解槽制氫核心設(shè)備已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。國內(nèi)的PEM制氫技術(shù)發(fā)展時間較短，其性能尤其是壽命尚缺乏市場驗證，整體上落后于歐美。
當(dāng)前電解水制氫占制氫量比例極低，不足1%，主要原因是成本不經(jīng)濟(jì)，而且火電為主的電力結(jié)構(gòu)仍會產(chǎn)生污染。電解占總成本達(dá)70%以上，當(dāng)電價低于0.3元/千瓦時，電解水制氫成本接近化石能源制氫。火電制氫會造成更高的碳排放，是化石能源制氫的3-4倍。目前國內(nèi)大型綠氫項目主要分布于西北、華北和西南地區(qū)。
全國可再生資源電解水制氫（綠氫）生產(chǎn)區(qū)域分布
內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古提出“2025年可再生能源制氫產(chǎn)量達(dá)到50萬噸”。
甘肅：甘肅省提出“2025年可再生能源制氫產(chǎn)量達(dá)到20萬噸”。
寧夏：寧夏回族自治區(qū)提出“2025年可再生能源制氫規(guī)劃產(chǎn)量達(dá)到8萬噸；2030可再生能源制氫產(chǎn)量達(dá)到30萬噸”。
四川：四川充分利用水資源制氫，正推動“十萬噸級可再生能源電解水制氫合成氨示范工程”。
吉林：吉林省力爭到2025年，可再生能源制氫產(chǎn)能達(dá)到6-8萬噸/年；橫向構(gòu)建“白城-長春-延邊”氫能走廊，縱向構(gòu)建“哈爾濱-長春-大連”氫能走廊。
河北：河北省風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)均居全國第2位；“十四五”期間，河北省在張家口歐規(guī)劃布局了11個重點謀劃推進(jìn)的制氫項目。
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