但通脹、利率上升、地緣政治危機后的全球能源市場動蕩、供應鏈限制,以及可再生能源電價高于預期等問題,也給氫能行業發展帶來了挑戰。為了加速全球能源系統的脫碳,仍然需要大幅增加氫能投資。
氫能投資將呈強勁增長態勢
全球氫能項目各階段投資總額從2020年的900億美元增至2022年的3900億美元,2024年達到6800億美元。
2020年,處于已宣布階段的項目占潛在總資本配置的55%,2024年這一比例已降至45%,這反映出當前項目的成熟度正不斷提升。近年來,已承諾階段的項目投資額出現翻倍增長,從2022年的300億美元增至2024年的750億美元。
隨著氫能項目儲備的不斷擴大和成熟,對氫能價值鏈各階段投資的比例也發生了變化,其中對氫能供應的關注度日益提高。
全球清潔氫能項目儲備增長了7倍
清潔氫能項目儲備數量從2020年12月的228個增至2024年5月的1572個,其中已承諾階段的項目數量也從102個增至434個。預計到2030年,已做出最終投資決定的清潔氫能供應將從71.6萬噸/年升至460萬噸/年。
與此同時,氫能供應結構也發生了變化,可再生氫占比從2020年的60%轉變為如今的75%。這一轉變得益于拉美、澳大利亞、非洲和中東等可再生能源豐富的國家和地區宣布的相關項目。2020年,多數氫能項目集中在歐洲開發,占氫能項目儲備總量的55%。但近年來這一平衡已發生變化,“全球南方”國家在氫能項目儲備中扮演了更重要的角色。歐洲在全球氫能項目儲備中的份額已降至40%;北美成為氫能項目儲備第二大區域,占20%的份額;隨后是中國和拉美,各占10%。
氫能發展勢頭依然強勁
截至2024年5月,全球已宣布1572個清潔氫能項目,其中1125個項目將于2030年前完工。
從投資額和項目數量來看,多數地區呈現增長態勢,但增速相較往年有所放緩。
歐洲清潔氫能項目數量依然領先,共有617個項目;其次是北美的280個項目。
在投資額方面,歐洲已宣布的總投資額最高,達到1990億美元;拉美緊隨其后,已宣布的投資額為1070億美元;北美雖然位居第三,但已宣布投資額的絕對增長值最高,達到280億美元。此外,日本和韓國的投資額相對增長率比較顯著,均達到130%;印度緊隨其后,增長率為110%;亞洲其他地區的增長率也達到75%。
氫能項目各階段均呈增長態勢
截至2030年的清潔氫能項目總投資額將從5700億美元增至6800億美元。這一增長并非均勻分布在項目各個階段,而是呈現出明顯的階段性特征。其中,已承諾階段項目資本增長最強勁,增幅達到90%,顯示出項目正在加速推進并趨于成熟;前端工程設計(FEED)階段項目也實現了30%的增長;已宣布階段項目增長了15%;可行性研究階段項目增長了2%。
成熟項目的投資在地區間分布不均。在已承諾階段,中國(310億美元)和北美(170億美元)的投資占比超過60%,且主要集中在生產和供應領域。其他擁有大量已承諾投資的地區,如歐洲、日本、韓國和中東,更注重終端用途的投資。與此同時,印度(280億美元)和大洋洲(120億美元)在FEED階段的項目投資有所增加,拉美(700億美元)和大洋洲(370億美元)在可行性研究階段的項目投資中占比較大。
歐洲、北美和中國引領已承諾階段項目數量
在預計2030年前完成商業運營的1125個清潔氫能項目中,項目進展呈現出明顯的階段性特征。具體而言,40%的項目處于已承諾階段,10%處于FEED階段,20%處于可行性研究階段,30%仍停留在已宣布階段。
其中,已承諾階段的項目數量增長顯著,新增了64個項目;隨著新項目的不斷涌現和其他項目的逐步成熟,FEED階段的項目數量也實現了適度增長,增加了13個項目;可行性研究階段的項目數量則減少了6個。
從項目類型來看,在預計2030年前完成商業運營的項目中,有50%(553個項目)專注于大規模工業用途;緊隨其后的是出行項目,占比20%(216個項目)。雖然大規模工業項目在每個階段均占據數量優勢,但出行項目在已承諾階段的相對數量更突出,占比達到30%。已承諾階段的項目主要分布在歐洲、北美和中國,其中歐洲和亞洲的出行項目占比較高。
在地理分布上,其他階段的項目呈現出更分散的特點。歐洲、北美、中東和印度已宣布階段項目數量相對較大。具體而言,歐洲、拉美和大洋洲在可行性研究階段的項目占比較高,而FEED階段的項目則主要集中在歐洲。
2030年全球清潔氫產能將增至4800萬噸/年
到2030年,全球每年將生產4800萬噸清潔氫能,其中9%的產能已確定,50%處于規劃階段。雖然2024年可再生氫與低碳氫的已宣布投資總額比例相對均衡(可再生氫占60%,低碳氫占40%),但天平正逐漸向可再生氫傾斜。到2030年,75%的產能將來自可再生氫(每年3600萬噸),其余為低碳氫(每年1200萬噸)。
到2030年,在已宣布的投資中,有65%將投向歐洲(每年1300萬噸)、北美(每年1000萬噸)和拉美(每年800萬噸)。其中,歐洲和拉美更傾向于發展可再生氫(分別為每年1100萬噸和700萬噸),北美則傾向于發展低碳氫(每年700萬噸)。在北美已宣布的每年700萬噸低碳氫產能中,有200萬噸計劃2025年投產,將占2025年全球低碳氫產能的70%以上。
2030年全球清潔氫能供應將達到1200萬~1800萬噸
到2030年,全球清潔氫能供應預計達到1200萬~1800萬噸/年,占已宣布的2030年總產能4800萬噸/年的30%。
從供應類型來看,可再生氫在供應中占主導地位,將達到2/3,即700萬~1100萬噸/年;低碳氫占比為1/3,即500萬~700萬噸/年。
在地理分布上,北美在2030年清潔氫能供應中占30%的份額,供應量將為400萬~600萬噸/年。其中,低碳氫占主導地位,為75%;可再生氫為25%。歐洲是另一個重要的清潔氫能供應地區,供應量將為300萬~500萬噸/年,且大多為可再生氫。
2030年全球將部署375吉瓦的電解產能
到2030年,全球將部署375吉瓦的電解產能。其中,一半產能(185吉瓦)已超越“僅宣布”階段。在這185吉瓦中,159吉瓦正在進行可行性研究或FEED,26吉瓦已做出最終投資決定。
做出最終投資決定的電解產能大部分位于中國,其次是北美(約占10%)、中東(約占10%)和歐洲(約占5%)。中國的電解產能部署繼續領先于世界其他地區,承諾的電解槽容量已從占全球容量的40%增至55%。
氫能價值鏈的部署穩步推進
供應情況:全球范圍內,清潔氫能供應量穩步增長,現已達到89.5萬噸/年。其中,71萬噸/年為低碳氫(主要產自北美),其余為可再生氫。此外,460萬噸/年的項目已做出最終投資決定,其中約半數涉及可再生氫生產。
基礎設施:目前氫能基礎設施的已承諾投資額為65億美元,其中45%投向了中東地區。當前,全球已建成5000公里的氫氣管道,主要分布在現有的灰氫中心和工業區。但過去一年,氫燃料移動基礎設施的部署速度有所放緩,特別是在歐洲和北美。盡管如此,全球范圍內現已部署超過1150座加氫站。
制造能力:電解槽和燃料電池制造商正準備擴大生產規模。根據原始設備制造商的聲明,電解槽制造能力已接近17吉瓦,較之前增加了6吉瓦。全球燃料電池制造總產能已達到16吉瓦,其中韓國、中國和日本是最大的供應市場。
終端應用:終端應用的已承諾投資額超過290億美元,其中,中國和北美的投資額最大(各約70億美元)。從行業分布來看,鋼鐵行業獲得的投資額最高(約90億美元),其次是化工、海運和公路運輸行業(各約40億美元)。在移動出行領域,截至2024年5月,燃料電池電動汽車累計銷量約9萬輛,較2023年10月增長了14%。
全球大部分新增電解產能位于中國
全球電解產能實現了60%的增長,從1.1吉瓦升至1.75吉瓦。目前,中國擁有已部署的最大電解產能,達到1150兆瓦,其中包括兩個世界最大的運營項目,產能分別為260兆瓦和150兆瓦。緊隨中國之后的是美國(110兆瓦)、德國(80兆瓦),以及印度、西班牙、中國臺灣地區、瑞典、加拿大和日本(各擁有25兆瓦的產能)。
在已部署的1.75吉瓦電解產能中,60%已明確了技術類型。其中,75%采用的是堿性電解技術,25%采用了質子交換膜(PEM)電解技術。這一數據表明,PEM技術的市場份額相對穩定。與上次發布數據相比,大部分電解產能增長出現在中國。在中國已部署的電解產能中,95%基于堿性技術;PEM技術在歐洲和北美洲更流行,占已安裝總產能的60%。
中國、日本和韓國加氫站最多
截至目前,全球已有超過1150座加氫站投運,與2021年相比,增長了65%。其中,中國、日本和韓國加氫站最多,總數超過850座;歐洲緊隨其后,約250座加氫站。值得注意的是,過去一年,歐洲和北美加氫站數量出現下滑趨勢,分別減少了10%和40%。
如果各國政府能成功實現其設定的宏偉目標,加氫站數量有望迎來大幅增長。韓國和日本計劃,到2030年,將各自加氫站網絡擴展至600座以上,將使亞洲地區的加氫站數量翻倍。歐盟最近通過的《替代燃料基礎設施法規》(AFIR)明確要求,在泛歐交通網絡沿線每200公里部署一座加氫站。這將使歐洲到2030年擁有超過400座加氫站。
氫能汽車的銷售情況與加氫基礎設施的推廣在地理分布上緊密相關。韓國和日本在輕型氫能汽車領域持續保持領先地位,占當前輕型汽車65%的份額;中國在全球氫能卡車和公交車市場占主導地位,分別占95%和85%。重型氫能汽車,尤其是卡車,正逐漸獲得市場青睞。隨著氫能汽車市場逐漸向重車型拓展,對加氫站容量的要求也將不斷提升,因此現有加氫站可能需要進行擴建和改造。此外,鐵路和內陸航運等非公路運輸方式也可能需要建設額外的加氫基礎設施。