国际能源署发布《2024年全球氢能评论》

2024年10月，国际能源署（IEA）发布《2024年全球氢能评论》报告，该报告是清洁能源部长级氢能倡议的成果，旨在向能源部门利益相关者通报氢能的现状和未来前景。报告重点关注氢在实现国际能源和气候目标方面的潜在作用，旨在帮助决策者调整战略，以吸引投资并促进氢技术的部署，同时创造对氢和氢基燃料的需求。报告将现实世界的发展与政府和行业的既定目标进行了比较。今年的报告特别关注拉丁美洲，包括对该地区绿氢项目近期发展以及如何释放需求和推进项目实施的分析。此外，报告还详细评估了与不同氢供应链相关的温室气体排放。报告的主要内容如下：

图1 2024年全球已公示的绿色制氢项目地图

一、氢能项目和最终投资决策在增多，但挫折依然存在

2023年全球氢需求量达到9700万吨，同比增长2.5%。需求仍然集中在炼油和化工领域，这些行业的氢气主要来自化石燃料,与往年一样绿氢只发挥了边际作用，到2023年产量不到100万吨。然而，从现有的规划项目来看，到2030年绿氢产量可能达到每年4900万吨，较《2023年全球氢能评论》发布时增长了近30%，这一强劲增长主要是由电解水制氢项目推动的，目前全球电解水项目产能已接近520吉瓦。已达成最终投资决策（Final Investment Decisions，简称FID）的项目数量也在增长：公开数据显示已完成最终投资决策的产能规模比上年翻了一番，达到340万吨/年（包括：电解水制氢190万吨/年和带有碳捕获、利用和储存CCUS的化石燃料150万吨/年），到2030年产能将比现在增加5倍。

过去一年，利用CCUS技术利用化石燃料生产氢气取得了进展——尽管已宣布项目的潜在总产量与上年相比仅小幅增长，但多个前期规划的大型项目已完成FID，所有这些项目都位于北美洲和欧洲。因此，采用CCUS的化石燃料项目在2030年的潜在产量预估比去年报告增加了一倍多，从2023年9月的60万吨/年增加到目前的150万吨/年。

总体而言，对于一个新兴行业来说，这是一个值得注意的进步，但大部分潜在生产仍处于规划阶段，甚至还处于早期阶段。为了实现整个项目计划的落实，从2024年到2030年，该行业需要以前所未有的复合年增长率增长，超过90%，远高于太阳能光伏在其最快扩张阶段所经历的增长。一些项目面临延误和取消，这使得大部分项目面临风险。主要原因包括需求信号不明确、融资障碍、激励措施延迟、监管不确定性、许可和许可问题以及运营挑战。

二、中国和电解槽——太阳能光伏和电池的续集？

目前全球规划的电解槽产能已完成FID的达20吉瓦，其中仅在过去12个月就达到了6.5吉瓦。中国正在加强其领导地位，按产能计算占同期全球FID的40%以上。中国的领先地位得益于在清洁能源技术大规模制造方面的实力：中国拥有全球60%的电解槽制造能力。中国制造能力的持续扩张预计将降低电解槽成本，就像过去太阳能光伏和电池制造领域的情况一样。此外，中国几家大型太阳能电池板制造商已进军电解槽制造业务，目前它们约占中国电解槽产能的三分之一。然而，其他地区也在加紧努力：在欧洲，电解项目的FID比去年翻了两番，达到2吉瓦以上，而印度则凭借1.3吉瓦的单次FID成为主要参与者之一。

三、技术创新正在取得进展，有迹象表明短期内将不断加速

自2016年以来，政府对氢技术研发的投资不断增长，并且这一努力已开始取得成果。迄今为止，主要在供应方面取得进展，许多技术要么已经商业化，要么接近商业化。最终用途技术也取得了可喜的成果，工业和发电领域的多项应用已达到示范阶段，运输应用（特别是航运领域）也取得了重大进展。此外，2022年专利申请数量增长47%，其中大部分增长来自主要由气候变化问题推动的技术。专利活动的增加表明，用于研发的公共资金的增加以及对未来市场机会的信心不断增强，在政策支持的支持下，正在激发更多具有商业潜力的新创意和产品设计。 

四、绿氢短期内价格仍高，但成本预计将大幅下降

绿氢是一个新兴行业，因此成本存在不确定性。根据更先进项目的最新数据，目前电解槽成本已在本报告中向上修正。未来的成本演变将取决于许多因素，例如技术开发，特别是部署的水平和速度。随着IEA到2050年实现净零排放情景（NZE情景）中的部署，到2030年，通过可再生电力生产绿氢的成本将降至目前价格的一半，即2~9美元/kg。而2030年化石燃料制氢的价格，将从目前的1.5~8美元/kg缩小至1~3美元/kg。仅考虑现有政策中的部署水平意味着成本范围只会下降30%左右。随着许多地区的天然气价格下降，利用CCUS技术从天然气生产绿氢的成本也将降低。

成本降低将使所有项目受益，但对个别项目竞争力的影响会有所不同。例如，全面开发近520吉瓦的整个电解槽项目管道将实现与NZE情景类似的全球成本降低。在中国，如此水平的全球部署意味着其当前电解槽项目管道（100万吨/年）的绝大多数生产将比用未减排的煤炭生产的氢气便宜。在全球范围内，到2030年，每年可生产超过500万吨/年，其成本可与未减排化石燃料的生产相媲美，最高可达1200万吨/年，成本溢价为1.5美元/kg。

对于项目开发商来说，这种成本差距在短期内仍将是一个重要挑战，但对于以氢气为中间原料的最终产品来说，在许多情况下，其影响可能是可控的。绿氢生产的成本溢价沿着价值链下降，这意味着消费者通常只会看到最终产品的小幅价格上涨。例如，目前在电动汽车(EV)生产中使用可再生氢生产的钢材将使电动汽车的总价格提高约1%。 

五、在创造绿氢需求方面正在取得进展，但仍需要扩大规模

随着各国政府开始实施关键政策（例如德国的碳差价合约以及欧盟在航空和航运方面的强制规定），刺激绿氢和氢基燃料需求的努力越来越受到关注。这些措施也引发了行业方面的行动，签署了越来越多的承购协议并启动了购买绿氢的招标。然而，这些努力的总体规模仍然不足以让氢为实现气候目标做出贡献。

2030年各国政府设定的氢需求政策和目标合计约为1100万吨，比去年减少近300万吨，主要原因是工业、交通和发电领域的一些氢使用目标被下调。然而，已完成FID（340万吨/年）或已投入运行（70万吨/年）的绿氢产量（400万吨/年），远低于该这一水平。这一差距要求行业和政府采取行动，促进承购协议，帮助释放供应方的投资。

与此同时，政府的政策和需求目标远远落后于政府的生产目标（2030年总计为4300万吨/年），甚至低于已宣布项目可实现的潜在供应量（4900万吨/年）。政策措施仍不足以创造扩大生产规模以满足政府期望所需的需求水平。此外，一些更雄心勃勃的行动（例如：欧盟的工业应用目标或印度的炼油配额）尚未转化为国家立法。此外，从过去一年各国政府宣布的约1000亿美元的绿氢应用政策支持来看，供给侧的支持比需求侧多了50%。政府需要采取更强有力的行动来刺激对绿氢的需求，这是支撑供应方投资的基本要求。在工业中心，绿氢可以取代目前由未减少排放的化石燃料满足的对氢的大量需求，这仍然是政府刺激需求的重要未开发机会。

六、认证和互认的下一步

各国政府正在加快制定有关绿氢的环境属性的法规，特别是有关温室气体（GHG）排放的法规。明确且可预测的法规可以增强长期投资的确定性。然而，这些框架以及相关的认证计划在不同地区仍然不一致，从而造成市场碎片化的可能性。作为回应，在第28届缔约方会议上，37个国家的政府承诺相互承认国家认证计划，而拉丁美洲则启动了区域认证框架“CertHiLAC”。此外，国际标准化组织(ISO)发布了一种确定与氢气生产、运输和转化/再转化相关的温室气体排放的方法。这将成为预计到2025年或2026年制定完整标准的基础，该标准可以作为实现证书相互认可的通用方法。然而，与氢供应链中温室气体排放评估相关的一些问题仍未解决，例如如何核算生产资产的建设和制造中的排放。就化石生产而言，需要在国家清单中获得关于化石燃料供应上游和中游排放的更好数据，以确保对与这些生产路线相关的温室气体排放进行强有力的评估。例如如何核算生产资产的建设和制造所产生的排放。就化石生产而言，需要在国家清单中获得关于化石燃料供应上游和中游排放的更好数据，以确保对与这些生产路线相关的温室气体排放进行强有力的评估。例如如何核算生产资产的建设和制造所产生的排放。就化石生产而言，需要在国家清单中获得关于化石燃料供应上游和中游排放的更好数据，以确保对与这些生产路线相关的温室气体排放进行强有力的评估。

七、氢能可以成为拉丁美洲新能源经济的机遇，但也面临挑战

继IEA发布2023年拉丁美洲能源展望之后，今年的报告特别关注拉丁美洲和加勒比地区。拉丁美洲凭借其丰富的自然资源，完全有能力成为绿氢的主要生产国。以及可再生能源和很大程度上脱碳的电力组合。根据已公示的规划项目，到2030年拉丁美洲可生产超过700万吨/年的氢气，碳强度低于3kg CO₂-eq/kg H₂（比使用未减排天然气低3~4倍），符合世界各地现有多项法规（例如欧盟分类法、日本氢能协会促进法和美国绿氢生产标准）的要求。然而，要充分发挥这一潜力，需要大幅增加发电能力（相当于该地区当前发电量的20%），并在输电线路等基础设施方面进行大量投资。

许多拉丁美洲国家已经制定了重点关注出口机会的氢能战略。然而，鉴于全球氢能市场规模的不确定性，这些计划可能需要更新。在全球层面，过去一年宣布的与氢和氢基燃料贸易相关的项目没有增长，这表明项目开发商转而关注国内机会。就拉丁美洲而言，这些机会主要集中在炼油和氨生产领域，这些领域可立即实现大规模应用。就氨而言，发展国内生产能力将有助于减少农业对国民国内生产总值做出重大贡献的地区对化肥的进口依赖。

随着市场的发展，钢铁、航运和航空领域的新应用以及氢枢纽的建立将会出现。这些可以为扩大氢的使用和生产以满足国内需求提供机会，同时也提供出口氢基燃料以及用绿氢生产的材料（例如热压块铁）的机会，使巴西等目前铁矿石出口大国的国家能够发展新的工业能力并扩大价值链。从较小规模的项目开始，在该地区采取分阶段的供应方式，将有助于降低风险、减少资本投资，并为未来扩大规模提供宝贵的经验。基础设施规划和开发，特别是输电等长期项目应立即开始支持未来的氢气生产。

八、建议

利用工业中心和公共采购加速绿氢的需求创造。各国政府应采取更大胆的行动来刺激对绿氢的需求。配额、强制、碳差价合同等政策的实施已经开始，但地域覆盖范围和规模仍然有限。政府可以利用现有氢用户和钢铁、航运和航空等高价值行业提供的机会，这些行业通常位于工业中心。将需求集中在这些中心可以创造规模并降低生产商的承购风险。此外，利用公共采购生产在生产过程中消耗绿氢的最终产品，并鼓励消费者愿意为绿氢基产品支付少量溢价的市场发展，可以帮助推动早期商用。

支持项目开发商扩大绿氢生产规模并降低成本。各国政府应在扩大规模阶段向项目开发商提供有针对性的支持，以缩小绿氢和未减少的化石氢之间的成本差距。及时的支持对于做出投资决策至关重要，正如欧洲在确认几个大型项目的资金后出现的一波FID浪潮中所经历的那样。政府还应提供支持水平和形式的长期可见性，以便开发商清楚地了解未来的商业案例并吸引投资者。虽然最初的项目可能需要大量的财政支持，但随着行业的成熟和成本的下降，支持水平将会降低。除了赠款和补贴外，政府还可以探索其他政策选择，例如贷款担保、出口信贷安排、公共股权投资有助于降低投资风险，降低资金成本，这对于这些资本密集型项目至关重要。

加强绿氢环境属性监管和认证。ISO方法的发布提供了评估温室气体排放的标准化方法。现在是政府实施明确法规的时候了，为氢气生产的可接受排放水平设定阈值。确保监管与ISO方法和即将推出的标准的一致性可以促进全球互操作性。此外，各国政府应加大力度评估和核实化石燃料供应的上游排放，通过向市场参与者和公众提供这些数据来确保透明度。 

寻找开始发展氢基础设施的机会。各国政府应加大努力，加速氢能基础设施的发展，以避免进一步的延误，从而减缓绿氢生产和需求规模的扩大。如果不及时部署基础设施，就无法建立供需之间的联系，从而阻碍市场增长并给生产者和消费者带来不确定性。立即采取的行动可以包括早期规划、重点重新利用现有天然气管道和储存设施以最大限度地降低成本、简化监管框架以加快许可速度，以及促进氢能网络的跨境合作。还可以利用公私合作伙伴关系来降低投资风险，确保基础设施跟上氢市场的发展步伐。

支持新兴市场和发展中经济体扩大绿氢的生产和使用。新兴市场和发展中经济体，特别是非洲和拉丁美洲等地区，在低成本、低排放的氢气生产方面具有巨大潜力。为了释放这一潜力，发达经济体政府和多边开发银行应提供有针对性的支持，包括赠款和优惠融资，以解决融资渠道等关键挑战，融资渠道是新兴市场和发展中经济体项目开发商的主要障碍。开发这些项目有助于满足国内需求，减少进口依赖，并有可能实现氢或氢基产品（如热压块铁和化肥）的出口。 

参考文献：

[1] GlobalHydrogenReview2024.[EB/OL].(2024-10-02）.https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2024