氫能產(chǎn)業(yè)及安全監(jiān)管系統(tǒng)研究 -美國氫能管理及產(chǎn)業(yè)發(fā)展-2022-10 -中國汽研

中中國浸研CAERI中中國浸研CAERI氫能產(chǎn)業(yè)及安全監(jiān)管系列研究美國氫能管理及產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策與技術(shù)發(fā)展研究中心

北京院行業(yè)發(fā)展部本期主筆：莫佳雯王靜（見習(xí)）匝01美國氫能管理及政策體系目錄CONCENTS“02中美氫能產(chǎn)業(yè)共建合作“ 03氫能發(fā)展經(jīng)驗與啟示美國氫能管理及政策體系一背景篇hi□20世紀(jì)70年代，石油危機(jī)爆發(fā)，美國開始布局氫能技術(shù)研發(fā)，隨看油氣資源廣泛應(yīng)用，氫能發(fā)展進(jìn)入長期低谷期;□21世紀(jì)初，美國持續(xù)加大氫能的研發(fā)和投入力度，專設(shè)氫能管理機(jī)構(gòu)、制定產(chǎn)業(yè)政策，促進(jìn)技術(shù)發(fā)展。第_階段第二階段第三階段初步商業(yè)化20世紀(jì)70年代，石油危機(jī)等問題突出，美國開始布局氫能技術(shù)研發(fā)，成立國際気能協(xié)會（IAHE），而后油氣資源應(yīng)用，氫能發(fā)展受限；20世紀(jì)90年代，氣候變化，気能產(chǎn)業(yè)興起；隨后油價低位、電動技術(shù)發(fā)展，氫能發(fā)展受限；21世紀(jì)初，先發(fā)國家打造示

范項目，推動商業(yè)化發(fā)展構(gòu)建技術(shù)鏈▼氫能產(chǎn)業(yè)興起，燃料電池商業(yè)化普及顯著，日本、美國、韓國、歐盟逐漸重視氫能產(chǎn)業(yè)的未來前景▼美國頒發(fā)多項政策，確定氧能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，構(gòu)建形成“制、運(yùn)、儲、用"全技術(shù)鏈能力，在美國境內(nèi)建造気能應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施▼為氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；於ɑA(chǔ)管理標(biāo)準(zhǔn)化▼氫能市場的需求強(qiáng)勁，為配合氫能技術(shù)、設(shè)備、材料產(chǎn)業(yè)化，先發(fā)國家陸續(xù)設(shè)置氫能源管理機(jī)構(gòu)，創(chuàng)建相對科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系▼截至2018年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會（ANSI）已發(fā)布?xì)菽芗夹g(shù)現(xiàn)行相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)27項,德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會（DIN）發(fā)布?xì)菽芗夹g(shù)線性標(biāo)準(zhǔn)14項，日本發(fā)布29項美國氫能管理及政策體系一管理篇hi2020年2020年▼2020年，美國能源部(DOE)提出聯(lián)合工業(yè)部、科技部、國家實驗室、聯(lián)邦和國際機(jī)構(gòu)以及其他相關(guān)機(jī)構(gòu)共同推進(jìn)氫能項目計劃旨在實現(xiàn)氧能產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的廣泛商業(yè)化，在解決技術(shù)和非技術(shù)性障礙的同時，建立一個健全的氫能供應(yīng)和應(yīng)用體系氫能產(chǎn)業(yè)開始逐漸從專項應(yīng)用向大眾市場過渡En口美國將氫能升至國家戰(zhàn)略層面，以政府為主導(dǎo)，采取不同方式設(shè)立管理氫能的相關(guān)機(jī)構(gòu)，分工明確;En□美國氫能管理機(jī)構(gòu)逐漸向?qū)蛹壔⒁?guī)范化、全面化發(fā)展，包括生產(chǎn)、研發(fā)、咨詢、標(biāo)準(zhǔn)等各種組織和部門2003年▼2003年，美國能源部(DOE)在科學(xué)處下設(shè)気氣的生產(chǎn)、儲存及應(yīng)用基礎(chǔ)能源科學(xué)工作組，確定并滿足氫能生產(chǎn)及應(yīng)用一系列流程中的基礎(chǔ)研究需求；2005年▼2005年，美國國會授權(quán)美國能源部(DOE)為領(lǐng)導(dǎo)和整合氫燃料電池研發(fā)活動的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)?下設(shè)燃料電池技術(shù)辦公室(FCTO),負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)DOE氫和燃料電池項目研發(fā)活動，其中包括能效和可再生能源辦公室(FCTO)、化石能源辦公室、核能辦公室和科學(xué)辦公室之間的活動；?下設(shè)氫燃料電池技術(shù)咨詢委員會(HTAC),納入工業(yè)界、學(xué)術(shù)界、環(huán)保界等團(tuán)體代表，負(fù)責(zé)就氫能研究、開發(fā)和示范項目項能源部部長提供咨詢和建議;美國氫能管理及政策體系一政策篇美國氫能管理及政策體系一政策篇美國氫能管理及政策體系一政策篇美國氫能管理及政策體系一政策篇hi□2005年布什總統(tǒng)簽署《2005年國家能源政策法》n標(biāo)志著美國第一個綜合性的能源法完成立法程序，正式成為新的法律，推進(jìn)美國能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型n能源法案提岀，美國政府將與中國、印度、日本等太平洋周邊國家開展能源合作項目Ki▼鼓勵可再生能源開發(fā)?鼓勵企業(yè)使用再生能源和無污染能源，并以減稅等獎勵性立法措施，刺激企業(yè)/家庭/個人更多地使用節(jié)能/潔能產(chǎn)品?新能源法要求，到2012年，美國煉油廠將達(dá)到用于燃料的75億加侖酒精的生產(chǎn)規(guī)模,?推出13億美元的個人節(jié)能消費(fèi)優(yōu)恵預(yù)算方案，鼓勵人們使用零污染的太陽能等340000320000300000280000260000▼鼓勵能源開發(fā)和拓寬能源來源?鼓勵興建更多的電廠、煉油廠、輸油管和核反應(yīng)堆等設(shè)施?確定重起核電建設(shè)項目，建設(shè)新核能發(fā)電廠?規(guī)劃在今后20年將建造包括核電站在內(nèi)的1300座電站2005年，美國石油進(jìn)口量占世界消費(fèi)總量的25%,嚴(yán)重依賴海外石油。據(jù)能源部下屬能源情報署(EIA)統(tǒng)計，2005年世界全年石油平均日需求量8470萬桶，其中美國日消耗量為2100萬桶口2019年頒布《氫能經(jīng)濟(jì)路線圖》美國的気能經(jīng)濟(jì)愿景美國氫能經(jīng)濟(jì)的實現(xiàn)路線到2050年，氫能將滿足美國終蠕能源需求的14%,相當(dāng)于每年超過2468TWh廣泛推廣到2030年，美國氫能經(jīng)濟(jì)每年可產(chǎn)生約1400億美元收入,蛤氫價值鏈中提供70萬個工作崗位?2020?2022年，在更多州確定可靠且技術(shù)中立的脫碳目標(biāo)到2050年，每年創(chuàng)造約7500億美元收入和累計340萬個就業(yè)機(jī)會來推動經(jīng)濟(jì)增長推動氫能在交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)等領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用.到203。年所用氫可能達(dá)到170。萬噸，到2050年達(dá)6300萬噸準(zhǔn)消解初期市場啟動時的壁壘?預(yù)期:所有細(xì)分市場氫需求量增長到1200萬噸，道路行駛FCEV約3萬輛，將有5萬輛FCEV物料搬運(yùn)工具等?2023-2025年，氫的大規(guī)模生產(chǎn)，降成本和擴(kuò)范圍?建設(shè)首批大規(guī)模制氫設(shè)施，提高市場對氫動力商用車接受度?預(yù)期:全美各種應(yīng)用的氫總需求量將達(dá)1300萬噸，道路行駛共15萬輛輕/中顧型FCEV有12.5萬輛FCEV物料搬運(yùn)工員?2026?203咋,多樣化,全美范圍擴(kuò)大基4出設(shè)施?建立第一條氧氣傳輸管道，通過季節(jié)性并網(wǎng)和?預(yù)期：全美各種應(yīng)用氫總需求量將突破1700萬噸，售出FCEV將達(dá)120萬輛，在物料搬運(yùn)中有30萬輛FCEV?運(yùn)工具;全美范圍將由4300個加氫站投入運(yùn)營?2030年以后，氫能將在美國各地區(qū)、各行業(yè)大規(guī)模部署?充分外部性定價冨能與化石燃料替代品實現(xiàn)成本均等?預(yù)期：到2050年,美國氫能行業(yè)總收入每年達(dá)7500億美元,包括FCEV在內(nèi)所有設(shè)備的銷售和6300萬噸的氫需求里hi□2020年頒布《氫齡目計劃2020》▼設(shè)定氧能全鏈條重點發(fā)展技術(shù)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，加快氧能技術(shù)或產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用▼開展氫能標(biāo)準(zhǔn)研究,推動流程安全性、規(guī)?；?、統(tǒng)一化▼為氫能經(jīng)濟(jì)提供多元選擇，開發(fā)多種氫源(可再生能源/化石能源/核能制氫)，開發(fā)高性能燃料電池，拓展氫能應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)階段J預(yù)期的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(2020-2030^)制氫階段電鮮槽：運(yùn)行壽命8萬小時，成本300美元/千瓦，轉(zhuǎn)換效率65%運(yùn)鈉段交通部門輸配成本：初期降至5美元/千克，最終降至2美元/千克5儲旬階段用釵氫產(chǎn)品

階段?車或儲氫系統(tǒng)成本：將能量目睹2.2千瓦時/千克、1.7千瓦時/升降到8美tu/TEW?便攜式燃I斗電池電源襁成本：將能最目睹1千瓦時/千克、1.3千瓦時/千克降至0.5美元/千瓦時?儲氫躍用高強(qiáng)度碳纖維成本達(dá)到13美元/千克?工業(yè)和電力部門用氫價格：1蛔千克?交通部門用氫價格：2美元/千克?用于長途重型卡車的質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)成本降至80美元/千瓦，運(yùn)行壽命達(dá)到25萬小時.用于固定式發(fā)電侶行壽命達(dá)到4萬小時化物燃料電池系統(tǒng)成本降至900美元/千瓦，運(yùn)40353025■2017年消費(fèi)■預(yù)H2040年滸曲 美國氫能管理及政策體系一政策篇 美國氫能管理及政策體系一政策篇年份配套政策1990 《氫能硏究、發(fā)展及示范法案》1996 《氫能前景法案》制定了"氫研發(fā)五年管理計劃”,期待在最短時間內(nèi)，采賊為經(jīng)濟(jì)的方法.突破氫生產(chǎn)、分配及運(yùn)用過程中的關(guān)鍵技術(shù).使私營部門展示將氫能用于五「IE運(yùn)綿的技術(shù)可行性?《2030年及以后美國向氫經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的國家愿景》《國家氫能發(fā)展路線圖》 《總統(tǒng)氫燃料倡議》20012005 《能源政策法》為協(xié)調(diào)長期的、公共的和私人的氫能發(fā)展提供了基本方向?更點硏究制氫及儲運(yùn)技術(shù);促進(jìn)氫燃料電池汽車技術(shù)及相關(guān)基Mi殳施在201再前實現(xiàn)商業(yè)化。將發(fā)展氫能和燃料動力電池技術(shù)的有關(guān)項目及其財政經(jīng)費(fèi)權(quán)額度明確寫入法中.明確氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展要經(jīng)過研發(fā)示范「市場轉(zhuǎn)化「基礎(chǔ)建設(shè)和市場擴(kuò)張、建立気能社會四個階段.將燃料電池稅收政策細(xì)化為三個層次，對燃料m池系統(tǒng)的效率提出更高要求。HE2006 《氫立場計劃》2012 《氫瞄斗電嶼舫案》《全面能源戰(zhàn)略》髓畠年美國關(guān)斗電頓氫能技術(shù)發(fā)肯定了榔飜市場的瀾潛力，大力投資源寵蟀能成暗鼬技札《美國気能經(jīng)濟(jì)路線圖》《氫能項目計劃》《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案》2021明確氫能在交通運(yùn)偷轉(zhuǎn)型中的引領(lǐng)作用。恥固美國在全球能源領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。提岀未來10年及更長時期氫能硏究.開發(fā)和示范的總體戰(zhàn)略將氫能建設(shè)納入基礎(chǔ)設(shè)闕殳資和就業(yè)法案。美國氫能管理及政策體系一產(chǎn)業(yè)鏈篇hi□2021年美國能源部（DOE）資助31個氫能相關(guān)項目，開始從實驗室基礎(chǔ)研究階段轉(zhuǎn)向商業(yè)化應(yīng)用示范階段□美國積極推進(jìn)氫能應(yīng)用一體化供應(yīng)鏈生態(tài)〃制-運(yùn)■儲-用"制氫儲氫氫轉(zhuǎn)化用気?先進(jìn)的化石能源和生物質(zhì)改造/轉(zhuǎn)化項目?電解制氫項目?管道拖車（氣態(tài)氫）?低溫卡車（液氫）?分布式護(hù)?化合物儲気?加壓罐（氣態(tài)氫）?低溫容器（液氫）?地質(zhì)儲輙巖洞等）?低溫壓縮瞄?氫能渦輪機(jī)?燃料電池?先進(jìn)的氫極電?下T弋燃料電池?sm精煉?便頻電動?化工綜合應(yīng)用?分布式發(fā)電應(yīng)用扶持

企業(yè)林德企業(yè)/通用電氣/康明斯/西門子能源等BayoTech/林德管道公司等AirProducts/豐田（高壓儲気罐）AirProducts等福特汽車/通用汽/杜邦公司/AdventTechnologies等?華盛頓州五兆瓦?無示范 電解槽項目；項目 ?弗羅里達(dá)州20兆瓦電解槽工廠項目；?德克薩斯州博蒙特氧儲存巖洞；?美國猶他州先逬清潔能源儲存項目;?PNWHydrogen公司低溫電解（LTE）系統(tǒng)產(chǎn)氫的創(chuàng)新能源轉(zhuǎn)換示目;?StrategicAnalysis企業(yè)的燃料電池硏發(fā)項目（EERE資助項目）中美氫能產(chǎn)業(yè)共建為應(yīng)對氣候危機(jī)及全球能源轉(zhuǎn)型加速，中美氫能產(chǎn)業(yè)更需互補(bǔ)發(fā)展.合作共贏中美企業(yè)!能合作項目中國堿性電解切風(fēng)電/光伏制氫制氫PEM制氫轉(zhuǎn)換效率65%高壓氣態(tài)與低溫液態(tài)為主；管道正布局氣氫加気站核心部件進(jìn)口氣態(tài)/液態(tài)爐建設(shè)成本低功率高達(dá)130KW關(guān)健核心技術(shù)待自主化研發(fā)突破池技術(shù)超級燃I斗電池、固體氧化物燃料電池進(jìn)入實驗室階段L鵬飛集團(tuán)與美國GCES簽約?成立合資經(jīng)營企業(yè)，開展焦?fàn)t煤氣制氫技術(shù)合作等；?在孝義打造氧能綜合利用產(chǎn)業(yè)園，將氫能生產(chǎn)與傳統(tǒng)煤化工進(jìn)行產(chǎn)業(yè)1!合；—國內(nèi)新區(qū)/經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)與美國空氣產(chǎn)品公司合作?大連金昔新區(qū)、長興島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)以及北黃海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)與美國空氣產(chǎn)品公司合作，鼬資4.7億美元，推動氣工業(yè)氣體、綠氫綜合利用等領(lǐng)域發(fā)展；?在長興島打造氣體供應(yīng)一體化管網(wǎng)；?在北黃海經(jīng)濟(jì)區(qū)和金普新區(qū)建設(shè)加氫站；i—山西潞安與美國AP公司簽署氫能產(chǎn)業(yè)找略合作協(xié)議! ?加氫站建設(shè)、氫氣提純，運(yùn)輸及相關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)等方面；實現(xiàn)互補(bǔ)與共贏一美國氣候計劃、綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸需要中方參與；中國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)需要美方開放技術(shù)；L上海港-洛杉磯港綠色航運(yùn)走廊倡議?由上海港、洛杉磯港和C40城市氣候領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟共同發(fā)起；?以最清潔、低碳的方式實現(xiàn)港到港細(xì)運(yùn)輸，支持淸潔燃料； 及技術(shù)發(fā)展、鼓勵岸電應(yīng)用、建設(shè)綠色碼頭等氫能發(fā)展經(jīng)驗與啟示推動氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，推進(jìn)制氫,儲氫、氫轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)技術(shù)研究，集中力量開展示范項目研究，提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和協(xié)調(diào)合作能力口管理上，推動國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)各相關(guān)管理機(jī)構(gòu)的跨部門協(xié)調(diào)，明確氫氣生產(chǎn)、儲存、運(yùn)送、應(yīng)用等環(huán)節(jié)的各歸口管理部門,強(qiáng)化各部門之間的聯(lián)合合作，共同部署規(guī)劃方案口政策上，當(dāng)前氫育爵示準(zhǔn)體系還不完善，需建立健全氫能產(chǎn)業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)。此外針對氫能經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)鏈，給予持續(xù)、穩(wěn)定的政策激勵和扶持，擴(kuò)大氫能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化推廣KA5□產(chǎn)業(yè)鏈上，加強(qiáng)市場的內(nèi)生合作力量，打造氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)積極打造國際合作和創(chuàng)新平臺，引進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)和管理方式，推動企業(yè)之間的跨界合作，提高產(chǎn)業(yè)競爭力個國洗車工程％究隆股角』限公司ChinaAutomotiveEngineeringResearchInst