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中国绿氢产能
中国是世界上最大的产氢国和氢气消费国，据中国氢能联盟数据统计，2023年我国的氢能总产量大约为3550万吨，其中绿氢产能22万吨，占比0.62%。虽然绿氢占比较低，但随着政策推动和可再生能源成本的下降，绿氢行业正处于快速发展周期，截至2024年8月，我国涉绿氢项目数量已经超过500个，绿氢规划产能（含远期规划）累计已经超过1020万吨。中国科学院欧阳明高院士也预测，2030年中国绿氢产能将达到500万到1000万吨。
中国绿氢消纳情况
随着绿氢产能的持续扩大，局部地区将面临严重的消纳问题。由于我国各地的风、光资源不均导致的发电成本差距，大型绿氢项目多位于三北（西北、东北、华北）地区，项目周边经济欠发达，对绿氢的需求量有限，同时主要用氢地一般距离遥远，储运成本高昂，相对灰氢、蓝氢，我国的绿氢的消纳渠道更加局限。
结合各地氢能产业发展规划来看，在储运瓶颈突破之前，大型绿氢项目将继续采用“集中式制氢+近中距离运输”的就近消纳模式。日后随着氢能走廊、输氢管道等基础设施的建设，氢能贸易市场的完善，绿氢的制造成本和储运成本将逐步降低，三北地区的绿氢可以更多应用于东部地区，并对灰氢、蓝氢形成渐进性替代。
根据香橙会对我国绿氢项目的规划消纳方式统计，我国短期和中期，90.49%的绿氢将作为原料参与化工应用，交通和储能领域虽有发展但占比依然较低，分别为2.72%和3.01%。
来源：香橙会氢能数据库 H2 Data Plus（注：部分项目涉及多个领域应用，各领域消纳情况计量时存在重叠）
将化工应用进一步拆分可发现，具有高经济附加值的氢基绿色燃料将成为绿氢的主要消纳方式。其中49.14%绿氢将用于合成绿色甲醇；31.22%绿氢将用于合成绿氨；9.12%将用于合成绿色航煤；7.02%用于煤化工及石油炼化。
自去年以来，我国绿氢项目耦合绿色甲醇、绿氨的比例大幅上升，原因一方面是看好氢基绿色燃料的市场前景，另一方面则是因缺乏消纳渠道而采取的无奈之举。
现阶段来看，氢基绿色燃料相比传统燃料成本更高，下游运营商难以承受高额的绿色溢价，所以市场预期不可控，投资者也缺乏信心，很多绿氢项目虽已立项占位，但不敢轻易动工。
绿氢与氢基绿色燃料的降本空间
成本是制约绿氢与氢基绿色燃料发展的主要因素，现阶段我国多数地区的电解水氢制造成本超过20元/kg，高于天然气制氢或煤制氢10～15元/kg的制氢成本，无法对蓝氢、灰氢产业形成规模化替代。
绿氢与氢基绿色燃料的制造成本主要由电力成本决定。以目前全国光伏发电的平均度电成本0.3元/kW·h时计算，绿色甲醇制造成本约为3600元/吨，绿氨制造成本约为5409元/吨。而目前灰色甲醇与灰氨的均价分别为2300元/吨与2600元/吨。
不过由于地区风光资源差异，我国个别地区的风电发电成本已低至0.1元/度，光伏发电成本低至0.17元/度。例如新疆地区的中石化库车绿氢示范项目，其制氢成本约14.02 元/kg（将碳收益视为成本项）。
按照目前光伏行业的降本趋势，预计宁夏、西藏、新疆、青海等地的光伏发电成本有望于未来3-5年内达到0.1元/度。届时绿色甲醇制造成本将降至1600元/吨，绿氨制造成本将降至2632元/吨。
氢基绿色燃料的发展前景
绿色甲醇
绿色甲醇应用广泛，可以作为汽油、柴油的替代品，用于发电、加热和运输等领域，也能作为基础化工原料用于塑料、纤维、清洁剂等产品的生产。
相比传统的化石基甲醇，目前绿色甲醇制造成本高昂，愿意高价采购的客户只有少数国际航运企业。目前国际航运业正处于清洁能源转型和设备更新换代时期，国际海事组织也正在构建航运业绿色能源监管机制，出于战略转型和社会责任，一些航运企业率先进入绿色甲醇市场。
2023年全球新增的甲醇燃料船舶共138艘，占新增替代燃料动力船舶比例近50%，全球甲醇燃料船舶总量超203艘。以单艘船每年消耗10万吨甲醇测算，全球年绿色甲醇消耗量至少为2030万吨。而截至2024年中，国内已开工的绿色甲醇产能只有200多万吨。不过目前大多数甲醇燃料船舶为双燃料系统，对绿色甲醇的需求视价格而定，存在很大不确定性。通过媒体采访，多数船东对于替换绿色甲醇燃料的心理预期价格为3750元/吨，理论上我国个别地区的绿色甲醇制造成本已能够达到该价格目标，且伴随着风光发电成本的稳步下降，绿色甲醇有望进一步降本，供给状况也会逐渐改善。
马士基是目前绿色甲醇的主要推动者和最大采购商。不过今年中旬以来，市场有传言马士基意图放弃绿色甲醇转型LNG路线。就笔者个人观点，马士基并没有放弃绿色甲醇船舶的打算，只是在绿色甲醇成本下降与产能扩增之前，回避风险，选择LNG作为次选方案。相比绿色甲醇，LNG有甲烷逃逸风险和一定量的碳排放，并非航运业减排的最终目标，只适合作为过渡方案。此前马士基的绿色甲醇采购价大约1400美元/吨，折合人民币10179.26元/吨，是同等热值LNG价格的四倍左右。但随着中国绿色甲醇行业的快速发展，这一情况正在发生改变。
除马士基外，中远海运也是绿色甲醇燃料的主要推动者，相较马士基，中远海运对于绿色甲醇路线的态度更加坚定，于2024年8月29日再次签署12艘甲醇双燃料动力集装箱船建造合同。年内中远海运旗下所拥有的能够使用绿色甲醇燃料的船舶将至少达到25艘。
除航运业以外，随着风光发电成本的持续下降，我国部分地区的绿色甲醇有望在3-5年内与化石基甲醇平价，理论上当发电成本0.1元/度时，绿色甲醇制造成本为1600元/吨，而目前市场主流的煤制甲醇的成本约2300元/吨。届时绿色甲醇的应用空间将大幅拓宽，甚至取代煤制甲醇，成为未来甲醇的主流制取方式。
绿氨
绿氨与绿色甲醇的应用场景类似，同样可以作为基础化工原料和绿色燃料使用，下游产品包含化肥、塑料、橡胶、尼龙等。
相比绿色甲醇，绿氨的降本空间相对较小，当发电成本0.1元/度时，绿氨制造成本约2632元/吨，而市场主流的煤合成氨制造成本在2000元/吨左右，按照目前光伏行业的降本趋势，实现平价或许需要10年以上。
由于氨的燃烧难度比甲醇更大，且燃烧产物一氧化二氮对全球变暖的影响是二氧化碳的200倍以上，因此中期内绿氨在船运业的发展要弱于绿色甲醇。但根据毕马威等机构的预测，2030年之后氨燃料技术将逐渐成熟，氨燃料增速将超过甲醇，逐步成为全球船舶行业的主要能源类型，在2050年占比达到20%。
除航运业需求外，煤电行业也对绿氨有所需求，在我国是煤电机组降碳改造的三种路径之一。但相比其他两种路径（生物质掺烧和碳捕集），现阶段绿氨掺烧成本高昂，会大幅提高煤电项目的发电成本，短期内缺乏商用价值，竞争力不足。
现阶段看，绿氨的优势主要体现在储氢效率上，氨理论上可以吸收30%体积的氢气，而甲醇只能吸收12.6%的氢气，差距2倍以上，所以目前绿氨是储存绿氢的理想介质，可以通过绿氨将我国三北地区生产的绿氢，以较低储运成本，输送到东部用氢地，然后通过氨制氢方式，将绿氨再次转化为绿氢。
但绿氨储氢模式的难点在于，绿氨和灰氨除制取方式外，没有任何理化性质区别，如果没有强制性政策，氨制氢站必然选择使用价格更低的灰氨。虽然欧盟推出的碳足迹管理体系可以有效解决这一痛点，但我国暂未推出类似政策，所以短期内绿氨储氢模式不具备可行性。
绿色航煤（SAF）
绿色航煤（SAF）是下一代航空燃料的首选，能达到传统航油80%以上的能量密度，且有着更高的闪燃点、更低的冰点和更强的热稳定性，也无需对现有的航空发动机结构做任何修改。
相比绿色甲醇和绿氨，绿色航煤在政策上具有更高的强制性。目前欧洲、韩国等地已率先推出强制混用固定比例SAF的具体政策。例如欧盟规定所有从欧洲经济区内机场起飞的航班均须混合加注2%的SAF，该比例将在2030年升至5%，2050年升至63%。
国内SAF产业也发展迅速，2022年中国民航局就提出了2025年SAF累计消费量达到5万吨的规划目标。国内航空企业也纷纷跟进SAF行业，例如国泰航空提出到2030年将SAF使用量提升至总耗油量10%。
绿色航煤目前价格高昂，根据2023年8月S&P Platts 的统计显示，西北欧地区 SAF燃料的估价为 1,857.79 美元/吨，折合人民币1.3万元/吨。而西北欧地区航空煤油价格为 858.54 美元/吨，价差约2倍。相比欧洲，中国SAF行业发展较晚，目前价格相对更高，今年8月中国民航大学60万吨SAF验证测试项目的采购中标价为2.8万元/吨，而传统航煤价格为6510元/吨，价差4倍以上。这主要是因为目前国内有且仅有唯一一家供应商可以提供项目所需的SAF产能。
目前国内SAF燃料已建成产能35万吨，在建产能220万吨，合计255万吨，相当于按照2023年中国航空燃料年消耗量（3469万吨）的0.75%。相信当SAF产能陆续落地后，国产SAF价格也将逐步走低至合理范围。
SAF的四种主流技术路线均需要补充氢源，其中采用油脂原料的HEFA路线和废弃农作物原料的ATJ路线加氢比例较低，一般为3%—6%，HEFA路线也是目前国内的市场主流路线；采用有机固废原料等FT路线和二氧化碳为原料的HEFA路线，加氢比例一般为10%—40%，对氢气有较大需求。但由于大部分绿氢项目周边缺乏足量有机固废资源，FT路线建设难度较大，因此PtL路线是最适合绿氢项目耦合的SAF路线。不过相对其他三种技术路线，PtL路线虽然选址要求宽松，但技术还不够成熟，成本也相对更高，大规模商用之前有诸多技术问题需要解决。
结语
由于风光资源的地域差异，我国制氢端的绿氢难以直接输送到东部用氢端，随着绿氢产能的快速增大，绿氢消纳问题也日益严重。
目前来看，氢基绿色燃料是我国绿氢项目的主要消纳途径，其中绿色甲醇市场潜力最大，航运业市场需求相对明确，且随着度电成本降低，有望率先平价化石基甲醇；绿氨暂时缺乏应用场景，最有潜力的绿氢储运场景需要等待政策破冰；绿色航煤虽然市场需求明确，但在路线竞争上处于劣势，氢能需求量相对有限。
总体而言，当前我国绿氢行业的发展受限于氢基绿色燃料的市场需求，而氢基绿色燃料的市场需求取决于可再生能源发电成本是否能如期下降。
（通讯录）
