绿氢、灰氢、蓝氢制氢成本剖析对比以及未来走势预判

▪ 绿氢成本分析

绿氢的生产成本受到多种因素的影响，包括可再生能源的类型、电价以及设备成本等。数据显示，我国绿氢的成本范围在21.06元/kg至46.28元/kg之间。以下是对绿氢成本的详细分析：

成本构成要素：

可再生能源电能：通过电解水过程将水电解为氢气和氧气，此过程中的电能成本占据了绿氢制备总成本的40%-60%（AWE/PEM技术），在某些情况下甚至可能高达80%。

设备成本：这包括了电解槽及其相关配套设备的购置、安装以及折旧等费用。

运行与维护成本：涉及设备在整个生命周期内的运营管理、维修保养以及人员工资等支出。

地区成本差异：

根据《资源禀赋差异地区绿氢替代灰氢潜力分析》一文，2024年我国北方地区的制氢成本普遍低于南方地区。其中，内蒙古的制氢成本最低，为21.06元/kg，而重庆的制氢成本则高达46.28元/kg。

未来发展趋势：

国际可再生能源署的测算显示，2020年全球绿氢的平均成本约为4美元/kg（折合人民币约26元/kg）。预计到2030年，绿氢的成本将降至1.5美元/kg（折合人民币约10元/kg），而到2050年，成本有望进一步降低至1美元/kg（折合人民币约6.5元/kg）。

煤制氢方面，当煤炭价格达到450元/吨时，其制氢成本约为10元/千克。若考虑碳捕集技术，成本则上升至约16元/千克。

天然气制氢方面，当天然气成本为2.5元/立方米时，制氢成本约为18元/千克。

至于工业副产氢，焦炉煤气副产的氢气成本范围在9-15元/千克之间。而氯碱化工、轻烃利用、合成氨醇等工艺副产的氢气综合成本，则介于13-22元/千克之间。

蓝氢是通过在灰氢制取过程中融入碳捕获、利用与封存（CCUS）技术而获得的。其成本构成主要包括灰氢的制造成本、碳捕获的费用以及二氧化碳的运输与封存支出。

在灰氢制造成本方面，若使用天然气作为原料，成本大约在12-18元/kg；若以煤炭为原料，成本则可能在10-16元/kg左右。这一成本受到多种因素的影响，包括原料价格（天然气或煤炭）、设备折旧费用以及能源消耗等。

碳捕获成本是蓝氢成本中的一个重要组成部分。据估算，这部分成本可能在3-8元/kg左右。它涵盖了捕获设备的投资与折旧（例如吸收塔、吸附剂再生装置等）、捕获过程中所需的能源消耗（如驱动二氧化碳吸收/吸附过程的能量）以及捕获剂（如化学吸收剂）的消耗成本。

至于二氧化碳的运输与封存成本，运输到合适的封存地点需要借助管道或罐车等运输设备，成本可能在1-3元/kg左右。而封存成本则因地质条件、封存场地的准备工作（如对地下岩层的评估和改造）等因素而异，大概在2-5元/kg左右。

下面从制氢类型、成本范围、成本上升因素、成本影响因素几个维度将三种制氢方式的成本对比：

由以上图片，可以得出以下结论：

绿氢的成本会不断下降，因为随着可再生能源发电技术的进步以及规模化应用，其成本呈逐渐下降趋势，从而带动绿氢生产成本降低。同时，电解槽技术的不断改进和规模化生产，将使设备投资和运行维护成本降低。

例如，国际氢能理事会预计到 2030 年，可再生能源制氢成本可能降至每公斤 1.4 至 2.3 美元。

灰氢的成本趋于稳定，灰氢主要通过化石燃料制取，技术成熟且原料供应相对稳定。在没有重大政策变化和技术突破的情况下，其生产成本预计将保持相对稳定。

如彭博新能源财经预计，到本世纪中叶，这种 “灰色” 氢气的价格将基本保持不变。

蓝氢的成本会持续降低，因为伴随着碳捕获、利用与封存（CCUS）技术的不断成熟和规模化应用，蓝氢的生产成本可能会逐渐降低。

例如，大规模的碳捕获和封存系统可以更有效地运行，降低单位二氧化碳的捕获和封存成本。

原文始发于微信公众号（氢能新世界）：绿氢、灰氢、蓝氢制氢成本剖析对比以及未来走势预判