1、百人会氢能中心隶属于中国电动汽车百人会，是致力于推动氢能和碳中和领域研究、产业发展的专业平台。主要任务是落实国家战略部署，开展氢能和碳中和领域的产业研究及关键技术研发应用，促进国内外“政产学研用”的交流合作，稳步推动中国氢能产业协同创新，实现产业可持续发展。车百智库是一家由中国电动汽车百人会联合权威机构、产业链头部企业共同发起成立的专业研究机构，主要围绕汽车电动化、智能化、网联化、绿色化以及能源变革、交通变革、城市变革等多个方向开展研究。本研究报告属阶段性研究成果，仅供参考。数据引用、观点收集研究论据等暂未逐一注明出处，由于部分信息来自外部，且未与企业一一核对，对一些企业的分析如不准确，以实际
2、情况为准。课题组课题指导人张永伟课题负责人张 真课题编写组黎 妍、云祉婷、苗乃乾、张诗洋、张家斌、孙琪深课题顾问王 岩、牟 强、王德宇、王德军、魏 蔚、曹 俊、韩重坤 本报告涉及的数据、资料、信息主要来自公开信息、合作伙伴提供的素材、课题组的实际调研，因为统计口径和时效性问题，可能会出现信息错误或数据偏差，如若发现此类问题，欢迎指正。说 明一、概述 1（一）氢储能的意义 3（二）氢储能的应用 4二、氢储能发展总体形势 7（一）中国发展现状及案例 9（二）国外发展现状及案例 12三、氢储能技术路线分析 15（一）氢储能技术路线 17（二）储能技术路线对比 23（三）氢储能的技术发展趋势 27四、
3、氢储能经济性分析 29（一）经济性分析 31（二）经济性拐点分析 38（三）氢储能需求及市场容量 41（四）氢储能价值实现 43五、氢储能发展的政策建议及展望 45（一）氢储能政策建议 47（二）氢储能发展展望 48参考文献 50目 录图 1 2021 年中国电力储能市场各储能方式占比 9图 2 2021 年全球电力储能市场各储能方式占比 13图 3 基于可再生能源和氢储能的能量系统 17图4“电-氢-电/热”多能互补系统 21图 5 不同储能形式的储能时长与储能容量对比 25图 6 氢储能度电成本与氢发电时长相关性，未扩容 34图 7 2030 年 100MW 氢储能电站 50 小时以上储能
4、时长下度电成本变化 36图 8 几类典型储能技术的度电成本，元/kWh 37图 9 氢燃料电池系统成本下降趋势预测，元/kW 39图 10 氢储能各系统成本变化趋势预测 41图 11 2016-2021 年我国可再生能源电力累计装机量及增长趋势，万 kW 42图 12 2030 年中国储能装机规模的增长预测，GW 43图目录表 1 我国氢储能项目汇总 10表 2 三类制氢技术关键指标对比 18表 3 燃料电池技术特点及代表企业 22表 4 主要储能技术的技术参数情况 25表 5 氢储能装置生命周期度电成本 32表 6 不同技术路线下氢发电系统的度电成本测算 33表 7 氢储能装置生命周期度电成
5、本 35表目录氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 1 1 氢储能经济性分析及应用前景研究2 EV100PLUS 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 3 憄 憄 劶憄憄憄劶粇瘺憄 瘺劶?憄氢储能经济性分析及应用前景研究4 EV100PLUS?氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 5 钖掫钖掫痲痲钖掫 氢储能经济性分析及应用前景研究6 EV100PLUS 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 7 2 氢储能经济性分析及应用前景研究8 EV100PLUS 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 9?抽水储能,86.30%熔融盐储热,1.2
6、0%锂离子电池,11.21%铅蓄电池,0.74%液流电池,0.11%超级电容,0.03%飞轮储能,0.01%压缩空气,0.40%其它,0.01%新型储能,12.5%氢储能经济性分析及应用前景研究10 EV100PLUS嚬靅嚬封蝭嚬封 蝭嚬辒嚬莲靅蝭嚬靅蝭 蝭嚬 靅 W W 靅呪蝭嚬痩叀蝭嚬痩嚬蝭嚬莲娃靅莲痩靅莲蝭嚬蝭嚬叀靅靅靅蝭嚬封?蝭蝭嚬靅 蝭蝭嚬 蝭 筌痩娃 酃篭靅蟌辒靅靅 娃 kW 靅蝭莲懈 嚬蝭莲懈 酃篭靅蟌封靅莲懈 呪辒愌筌莲懈 靅莲懈莲懈 酃篭靅蟌辒靅靅叀靅辒叀 叀副 kW 蝭 W 靅蝭W酃篭靅蟌封靅k 嚬蝭痩蝭 剬蝭封靅 剬 kWh W 蝭 蝭封靅娃 kW嚬蝭 靅 叀副蝭酃篭靅蟌
7、辒靅 靅辒蝭 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 11?烊橸尞 200MW/00MW 靅溤龆 靅 0 000/靅 4 40W 靅靅靅 400MW 202潿盋靅靅 橸靅盋0MW 靅堉 靅靅 00MW 潿靅 W 靅 潿 2 靅 2 2 靅 2MW 靅00MW 靅靅0MW 靅 000MW 靅 0MW 靅 0MW 0MW 202潿模堉盋堃 靅 22MW 靅 0 20MW 靅 4 0MW 20MW MW MW/MW MW 橸潿溤龆溤龆烊橸尞 200MW/00MW 靅溤龆?202 潿 2 靅溤龆模盋 0 0 靅模 MW 靅MW靅靅200 潿靅2 潿靅靅 2 W 氢储能经济性分析及应用前景研究
8、12 EV100PLUS 匹 拃匹拃憍 憍?氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 13?抽水储能,86.20%熔融盐储热,1.60%锂离子电池,11.09%钠硫电池,0.24%铅酸电池,0.27%液流电池,0.07%飞轮储能,0.22%压缩空气,0.28%其它,0.02%新型储能,12.2%氢储能经济性分析及应用前景研究14 EV100PLUS 0潿 叀副 卝嵴咦霳欎崍 20 潿叀副?2022 潿 2 霳卝 咦霳 2 202 潿 202 潿 咦霳?2022 潿 霳 卝叀 0 0 202 潿 00 叀?霳霳0 0 00 霳 霳 霳 0 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS
9、 15 3 屟屟封殙 氢储能经济性分析及应用前景研究16 EV100PLUS 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 17崡皪纥馯皪纥皪纥皪纥馯皪纥皪纥繟皪纥馯皪纥馯崡繟 蝭?1奓蝭皪纥 皪纥ALK皪纥PEMEC皪纥EC皪纥馯繟 ALK 皪纥崡 PEMEC 皪纥 ALK 皪纥馯皪纥馯馯 1300Nm3/h1500Nm3/h馯 ALK 皪纥崡馯 1000Nm3/h 5M 馯皪纥 PEMEC 皪纥馯 1/101/3 崡 ALK 皪纥馯馯皪纥馯馯 可再生能源（风能、太阳能）最终用户制氢水电解储氢气、液、固态电能氢气 氢发电ICE、燃料电池氢储能经济性分析及应用前景研究18 EV100PLU
10、S 靅 靅靅 10 0%120%靅靅 靅 A 90%靅靅 靅?60%75%70%90%85%-100%5.05.9 5.25.9.7.9 12 510m 15m 5 15m 靅濚 6095 5080 7001000 靅褣檖濚 0.250.45A/cm2 1.02.0A/cm2 0.21.0A/cm2 20-100%0120%0100%氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 19?痩 1002000 100020000 000 700010000 皪纥痩郵濚 皪纥痩郵溤劈嫇 皪纥溤劈嫇帾劈嫇螋潾呗 2嚬蝭皪纥 皪纥皪纥皪纥皪纥皪纥呗?皪纥20255MPa 5MPa 皪纥痩呗濚皪纥濚呗痩
11、嫇 21?夑呗 呗 20253嫇呗 呗濚 夑奃 35MPa 70MPa 3 1 嫇嫇 1 1112 濚 2 濚 12000L 50M 螋 痩夑嫇氢储能经济性分析及应用前景研究20 EV100PLUS?3蝭蝙封靅皪纥?氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 21?供给侧负荷侧电负荷热负荷电锅炉电力传输线热力传输线氢气传输线热储能氢储能单元热网电-热-氢多能互补系统电解槽储氢罐燃氢燃气轮机机组 风电、光伏上级电网氢储能经济性分析及应用前景研究22 EV100PLUS霳靅蟌夑滎炩封靅 EE-FA Energy SOFC 夑滎炩封靅 靅靅蟌夑劵榦靅蟌EFC靅蟌(SOFC)靅蟌AFC劶霳榦靅蟌
12、(EFC)霳靅蟌(SOFC)劵劶 EFC 靅蟌帾霳劵 劶封 EFC 戓霳夑滎炩封靅 戓夑滎炩靅擌 200 擌霳靅蟌夑滎炩封靅EE-FA霳靅炩筦鑝 5%700 鑝 60%0%霳靅 EE-FA 40 SOFC靅蟌帾霳 Energy200戓 SOFC 夑滎炩封靅帾澺霳封靅筦鑝 60%H霳靅蟌夑滎炩封靅 EE-FA 夑 SOFC 靅蟌薈 Ene-e 封 SOFC EFC 靅 AFC 澺霳靅蟌澺霳劵靅霳 AFC 霳 CO2欈霳帾澺霳?靅 榦 靅 溤呮誓濚 25100 8001000 50200 封靅筦鑝 40-50%50-60%65-70%欈靅鼂榦 H+O2-OH-澺霳 戓霳夑滎炩封靅澺犅靅謺 擌戓帾霳
13、夑滎炩封靅 EE-FA Energy FCEEE-FA HS薈褈 Snre薈褈 AFC Energy 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 23?馯憄 馯馯馯馯爫馯馯馯爫馯?馯 100000W馯馯 馯 憄 3100(Wh)L-1 馯馯 2080(Wh)L-1馯憄馯馯爫砢?馯憄爫馯 020 馯氢储能经济性分析及应用前景研究24 EV100PLUS靅 炩?靅靅炩 靅靅靅靅靅靅靅封靅 封靅靅?封靅?靅靅炩炩靅靅靅靅靅靅炩封靅2皪纥吋娉娴欃蛬 炩靅氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 25靅靅 Wh TWh?/MW 堉娃鑝 筦鑝/%/(Wh)L-1 欎崍/a 銕锐 靅鴸 靅 1
14、 kWh100 ms1 sec1 min1 hour1 day1 week1 mouth1 year1 MWh1 GWh1 TWh储能容量储能时长电化学储能超级电容压缩空气储能飞轮储能超导储能抽水蓄能氢能氢储能经济性分析及应用前景研究26 EV100PLUS /MW 堉娃鑝 筦鑝/%/(Wh)L-1 欎崍/a 靅嫇槓 靅 0120-欪粚 6000 靅 012-欪粚 200400 10靅 010-欪粚 6200 1靅 010 欪粚-欪粚 001000 1 11000000(PEM 皪纥)1-24 欪粚 4060MP 0MP12 200 10 粚粚 200-1靅靅-60靅-靅 4060PEM 靅靅
15、靅嫇槓 嫇皪纥靅嫇槓靅靅靅嫇欪靅嫇槓靅靅欪 粚 粚粚靅皪纥粚皪纥 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 27?氢储能经济性分析及应用前景研究28 EV100PLUS 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 29 4 氢储能经济性分析及应用前景研究30 EV100PLUS 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 31?1痩纡夑缼?/sum/E sum?氢储能经济性分析及应用前景研究32 EV100PLUS靅靅封靅封靅封靅 00W/800Wh 封靅 封靅 00W/800Wh 箪劝封靅嬐靁 80 攗 1000Nm3/h 靅9 攗38 0kW 靅靅封靅.9 kWh靅0.
16、750.9 埈/kWh 溥尵?10 0 埈 30 3.1 埈 15 3.1.1 靅埈 8 3.1.埈 3.1.3 靅封靅埈 115 3.1.0.3.埈 59 埈/0.10.3 埈/.5 埈/0.00.1 埈/0.00.0 埈/0.埈/.封靅 kWh/.9 靅埈/kWh 0.750.9?封靅 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 33200MW/800MWh M /Wh 0/Wh?憚絚剣 憚絚匯 憚絚剮 憚絚愇 M M M M M M /Wh 0 0 0 28?200MW/800MWh 22 Wh h h 0 22h h 202/Wh 0h 02/Wh 氢储能经济性分析及应用前景研究
17、34 EV100PLUS?0.002.004.006.008.0010.0012.000.001.002.003.004.005.006.000.02.04.06.08.010.012.014.0发电量，亿kWh/年度电成本，元/kWh日均发电时长，h场景一场景二场景三场景四发电总量氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 35?嬤 嬤?娅 娅娅澃割嬤夑糄納 娅 娅娅 娅娅娅氢储能经济性分析及应用前景研究36 EV100PLUS?00.20.40.60.811.21.41.6050100150200250300350度电成本，元/kWh储能时长，h氢储能经济性分析及应用前景研究EV10
18、0PLUS 37?貮姿 0.210.610.710.670.620.860.740.250.820.950.880.821.262.1900.511.522.5氢储能经济性分析及应用前景研究38 EV100PLUS?氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 39憄嫇簬擌嫇嫇?尰叀墵欮嚲嫇奨叀憄簬 擌 20000002 000 2 尰叀擌漰墵欮缣缟缣 10%20%憄嚲嫇奨簬嚲嫇奨墵欮嚲嫇奨憄簬擌1 擌憄2000 擌憄 001000 1擌 10200 叀 嚲嫇奨叀嫇嫇 擌 202 10 1000 200 0100 00 110?2000010000500010005002018年2020年
19、2022年2025年2030年产能规模系统成本（元/kW)氢储能经济性分析及应用前景研究40 EV100PLUS蝭蝭蝙蝭殙蝭蝙蝭 蝭蝭蝙殙 蝭 蝭蝭蝙痩纡 痩纡蝭告蝭蝙蝭蝙蝭蝙蝭蝭蝙蝭殙?蝭蝭痩纡蝭痩蝭痩纡蝭痩纡?蝭 痩纡 告剰 蝭痩纡 痩纡纡剰 痩纡剰 痩纡 痩纡 蝭蝭痩纡 蝭蝭雋吐蝭雋痩纡 蝙雋 蝭蝙雋痩纡吐剰 蝭痩纡 蝭蝭痩纡 蝭 蝭 痩纡 痩纡 蝭痩纡 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 41?01002003004005006002022202520302050年碱性电解水制氢系统，万元/MW高压储氢罐，万元/吨氢氢燃料电池系统，万元/MW氢储能经济性分析及应用前景研究
20、42 EV100PLUS?13.5%14.5%12.1%8.7%17.5%14.4%0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%14.0%16.0%18.0%20.0%0200004000060000800001000001200002016年2017年2018年2019年2020年2021年装机容量，万kW水电风电太阳能发电生物质发电增长率氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 43?滋 滋嫇滋嫇 46.1221.40501001502002502021年2030年（预测）累计装机规模，GW氢储能经济性分析及应用前景研究44 EV100PLUS?氢储能经济性分析及应
21、用前景研究EV100PLUS 45 5 殙寷殙纁 氢储能经济性分析及应用前景研究46 EV100PLUS 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 47?纡 纡 纡 纡纡 纡 纡 纡 纡纡 纡 氢储能经济性分析及应用前景研究48 EV100PLUS?鑝筦筦鑝 氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 49 氢储能经济性分析及应用前景研究50 EV100PLUS?1 蛼樷烾,蛼爇糄.蝭蝙霦卝寷辒嫇槓奁霳M.嫇槓溤劈壽鉒鸘,2015.2.蝭.,2009(01):1-4.3,.蝭蝙嫇.:1-17.4,.蝭蝭.溤槓,2018,20(3):1-140.5,.溤 100,2019,38(9
22、):10.6.蝭寷.槓槓,2021.7 烾,.蝭寷霳.,2019,26(6):9.8,.蝭嫇/.槓槓(槓鉒):1-92022-12-23.9,.蝭霳寷.溤槓,2022,24(03):89-99.10,.蝭霳.,2021,8(04):1-8.11 2016 霦-2021 霦htt:/.c/2022-09/16/c_1310663387.htm 12(M)()嫇202020302021 13.卝劈.溤劈2022 14.寷劈.劈.2022,(22)15,.蝭寷霳.槓,2016(2):7.16,.霦蝭.溤,2018,37(29):2.氢储能经济性分析及应用前景研究EV100PLUS 5117,.蝭蝙嫇.:117.18,.2021 蝭 2022 蝭卝劈鉒壽.,2022,44(3):5.19,.溤,2019,38(9):10.10 20 蝭 http:/ 21 1.28/kh2022 12 https:/news.b.m.n/html/20220628/1236774.shtml 22 蛼樷烾,蛼爇糄.蝭蝙霦卝寷辒嫇槓奁霳M.嫇槓溤劈壽鉒鸘,2015.
