...wd......wd......wd...制氫行業(yè)分析報(bào)告制氫行業(yè)分析報(bào)告氫氣長期作為一種工業(yè)氣體應(yīng)用于化工、航天、軍工企業(yè)；是一個(gè)成熟的行業(yè)。同時(shí)，作為一種新型能源，氫能的廣泛利用還處于摸索階段。2010Catherine2010/9/13目錄制氫行業(yè)概述4一、制氫行業(yè)簡述41、氫氣的用途42、氫氣制造行業(yè)的特點(diǎn)4二、制氫方法介紹51、電解水制氫52、水煤氣制氫53、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫64、生物質(zhì)制氫6行業(yè)外部環(huán)境分析10一、政策環(huán)境101、國內(nèi)政策環(huán)境102、國外政策環(huán)境11二、行業(yè)動態(tài)121、氫的生產(chǎn)方面122、氫的儲存和運(yùn)輸方面123、加氫站點(diǎn)的建設(shè)方面13制氫行業(yè)市場分析14一、市場構(gòu)造分析14二、市場需求分析141、全球市場142、國內(nèi)需求15三、未來開展時(shí)機(jī)161、氫經(jīng)濟(jì)162、由環(huán)境問題帶來的新需求16氫氣制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)格局17一、全球化的競爭17二、中國地區(qū)制氫企業(yè)分布情況181、中國制氫企業(yè)分布狀況182、中國制氫企業(yè)構(gòu)造193、制氫企業(yè)產(chǎn)品構(gòu)造19三、原料供給情況191、煤炭資源192、石化類資源203、天然氣資源21氫氣制造行業(yè)客戶分析221、現(xiàn)場供給、管道輸送客戶222、商品氫氣的客戶24氫氣制造行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)介紹251、空氣化工產(chǎn)品公司〔Airproducts&ChemicalsInc〕252、四川空分設(shè)備〔集團(tuán)〕25由于編制時(shí)間緊迫和編者能力有限，報(bào)告中多有不盡之處敬請見諒。特別是市場分析一章由于數(shù)據(jù)缺乏，只定性描述了市場構(gòu)造和相應(yīng)需求預(yù)測方法沒有給出具體數(shù)據(jù)，請讀者見諒！制氫行業(yè)概述制氫行業(yè)簡述氫氣作為工業(yè)氣體的一員，在許多制造、化工領(lǐng)域運(yùn)用廣泛。同時(shí)，氫氣和其它工業(yè)氣體一樣市場分散，集中度差。從整體上氫氣生產(chǎn)制造企業(yè)有廣而散、產(chǎn)品同質(zhì)化高、由提供產(chǎn)品向提供服務(wù)過度的趨勢。同時(shí)，作為一種新型能源，氫能產(chǎn)業(yè)化還處在探索階段。1、氫氣的用途氫氣由于其特有的化學(xué)性質(zhì)使其在石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細(xì)有機(jī)合成、航空航天等方面有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，氫也是一種理想的二次能源〔二次能源是指必須由一種初級能源如太陽能、煤炭等來制取的能源〕。在一般情況下，氫極易與氧結(jié)合。這溫加工過程及電子微芯片的制造中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)氣氛中參加氫以去除剩余的氧。在石化工業(yè)中，需加氫通過去硫和氫化裂解來提煉原油。氫的另一個(gè)重要的用途是對人造黃油、食用油、洗發(fā)精、潤滑劑、家庭清潔劑及其它產(chǎn)品中的脂肪氫化。由于氫的高燃料性，航天工業(yè)使用液氫作為燃料。2、氫氣制造行業(yè)的特點(diǎn)〔1〕氫氣制造企業(yè)多是以廠區(qū)為中心，向周圍輻射目前氫氣運(yùn)用領(lǐng)域中多是作為工業(yè)生產(chǎn)的輔助原料，并且氫氣的運(yùn)輸從客觀上說具有本錢較高便利性差的特點(diǎn)。因此，氫氣制造廠的營銷網(wǎng)絡(luò)多以廠區(qū)為中心，向周圍輻射。其中氣體氫氣輸送半徑一般不超過200公里，液氫供給半徑較大可以到達(dá)1000公里或者更遠(yuǎn)。〔2〕氫氣生產(chǎn)技術(shù)成熟，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明確我國化肥和石油化工行業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)氫氣的方法主要有：天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化、輕油蒸汽轉(zhuǎn)化、水煤氣制氫，而以天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化應(yīng)用最為普遍；在精細(xì)化工、醫(yī)藥、電子、冶金、科研等用氫行業(yè)，傳統(tǒng)的制氫方法是水電解；近年來，隨著催化劑的成功開發(fā)，甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的工藝得到迅速推廣，取代了相當(dāng)數(shù)量的傳統(tǒng)制氫裝置，在中小規(guī)模用氫領(lǐng)域產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T7445-1995純氫、高純氫和超純氫H2GB/T16942-1997電子工業(yè)用氣體氫H2GB/T3634.1-2006氫氣第1局部:工業(yè)氫H2〔3〕公司集團(tuán)化，廠區(qū)地方化由于氫氣需求和運(yùn)輸?shù)奶厥庑詻Q定了氫氣生產(chǎn)廠只能因地制宜，滿足周邊客戶需要，輻射范圍小。同時(shí)，工業(yè)氣體生產(chǎn)企業(yè)為滿足其自身開展壯大的內(nèi)在需要，擴(kuò)大市場邊界全球建廠。目前，國際四大企業(yè)集團(tuán)占整個(gè)世界工業(yè)氣體市場份額的72%左右。由于目前氫氣市場仍然為較為傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，氫氣市場需求難有較大的增長；企業(yè)大多采用擴(kuò)大市場份額的方式來擴(kuò)大其自身產(chǎn)品的需求。因此企業(yè)有集團(tuán)化、擴(kuò)地區(qū)、跨國家全球擴(kuò)張的經(jīng)營方式。二、制氫方法介紹1、電解水制氫多采用鐵為陰極面，鎳為陽極面的串聯(lián)電解槽〔外形似壓濾機(jī)〕來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣，陰極出氫氣。該方法本錢較高，但產(chǎn)品純度大，可直接生產(chǎn)99.7%以上純度的氫氣。這種純度的氫氣常供：①電子、儀器、儀表工業(yè)中用的復(fù)原劑、保護(hù)氣和對坡莫合金的熱處理等，②粉末冶金工業(yè)中制鎢、鉬、硬質(zhì)合金等用的復(fù)原劑，③制取多晶硅、鍺等半導(dǎo)體原材料，④油脂氫化，⑤雙氫內(nèi)冷發(fā)電機(jī)中的冷卻氣等。像北京電子管廠和科學(xué)院氣體廠就用水電解法制氫。2、水煤氣制氫用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時(shí)反響而得水煤氣〔C+H2O→CO+H2─熱〕。凈化后再使它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉(zhuǎn)化成CO2〔CO+H2O→CO2+H2〕可得含氫量在80%以上的氣體，再壓入水中以溶去CO2，再通過含氨蟻酸亞銅〔或含氨乙酸亞銅〕溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣，這種方法制氫本錢較低產(chǎn)量很大，設(shè)備較多，在合成氨廠多用此法。有的還把CO與H2合成甲醇，還有少數(shù)地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用。像北京化工實(shí)驗(yàn)廠和許多地方的小氮肥廠多用此法。3、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫石油熱裂副產(chǎn)的氫氣產(chǎn)量很大，常用于汽油加氫，石油化工和化肥廠所需的氫氣，這種制氫方法在世界上很多國家都采用，在我國的石油化工基地如在慶化肥廠，渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣。CH4+H2O?CO+3H24、生物質(zhì)制氫前三種方法技術(shù)相當(dāng)成熟是常用的工業(yè)制氫方法。生物質(zhì)制氫是現(xiàn)代氫能源制造的新技術(shù)，有許多技術(shù)難關(guān)需要攻克。根據(jù)生物質(zhì)制氫所采用方法的不同可以分為：生物質(zhì)催化氣化制氫、生物質(zhì)熱裂解制氫、生物質(zhì)超臨界轉(zhuǎn)換制氫、生物法制氫。生物質(zhì)催化氣化制氫生物質(zhì)催化氣化制氫是參加水蒸氣的局部氧化反響，類似于煤炭氣化的水煤氣反響，得到含氫和較多一氧化碳的水煤氣，然后進(jìn)展變換反響使一氧化碳轉(zhuǎn)變，最后別離氫氣。由于生物質(zhì)氣化產(chǎn)生較多焦油，研究者在氣化器后采用催化裂解的方法以降低焦油并提高燃?xì)庵醒鹾浚呋瘎殒嚮呋瘎┗蜉^。為廉價(jià)的白云石、石灰石等。氣化過程可采用空氣或富氧空氣與水蒸氣一起作為氣化劑，產(chǎn)品氣主要是氫、一氧化碳和少量二氧化碳。氣化介質(zhì)不同，燃料氣組成及焦油含量也不同。使用空氣時(shí)由于氮的參加，使氣化后燃?xì)怏w積增大，增加了氫氣別離的難度；使用富氧空氣時(shí)需增加富氧空氣制取設(shè)備。Dernjrbas認(rèn)為含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在35％以下的生物質(zhì)適合采用氣化制氫技術(shù)。生物質(zhì)熱裂解制氫熱解制氫溫度一般為650～800K，壓力0.1～0.5MPa。生物質(zhì)熱裂解制氫是對生物質(zhì)進(jìn)展間接加熱，使其分解為可燃?xì)怏w和烴類(焦油)，然后對熱解產(chǎn)物進(jìn)展二次催化裂解，使烴類物質(zhì)繼續(xù)裂解以增加氣體中氫含量，再經(jīng)過變換反響將一氧化碳也轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃猓缓筮M(jìn)展氣體別離。通過控制裂解溫度、物料停留時(shí)間及熱解氣氛來到達(dá)制氫目的。由于熱解反響不加空氣，得到的是中熱值燃?xì)猓細(xì)怏w積較小，有利于氣體別離。該方法需考慮殘?zhí)己臀矚獾幕赜靡蕴峁峤夥错懙臒崃俊arMas等研究發(fā)現(xiàn)，煅燒白云石可增加熱解氣中氫氣的含量，并認(rèn)為白云石的催化作用在于減少了熱解過程中的焦油產(chǎn)率。〔3〕生物質(zhì)超臨界轉(zhuǎn)換制氫該技術(shù)對含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)在35％以上的生物質(zhì)、泥煤制氫特別適用超臨界轉(zhuǎn)換系將生物質(zhì)原料與一定比例的水混合后，置于壓力22～35MPa，溫度450～650℃的超臨界條件下進(jìn)展反響，完成后產(chǎn)生氫含量較高的氣體和殘?zhí)迹龠M(jìn)展氣體別離。由于超臨界狀態(tài)下水具有較低的介電常數(shù)、粘度小和擴(kuò)散系數(shù)高的特點(diǎn)，因而具有良好的擴(kuò)散傳遞性能，可降低傳質(zhì)阻力和溶解大局部有機(jī)成分和氣體，使反響成為均相，加速反響進(jìn)程。超臨界水氣化制氫的反響壓力和溫度都較高，設(shè)備和材料的工藝條件比擬苛刻。Kumabe等對煤熱解所得的焦油進(jìn)展水蒸氣催化氣化制氫研究發(fā)現(xiàn)，焦油產(chǎn)氫過程同時(shí)生成大量CH4和少量C2H6等副產(chǎn)物。降低反響溫度雖然可減少副產(chǎn)物生成量，但H2生成量也隨之減少，他們認(rèn)為煤氣化過程CH4主要來自焦油的分解。〔4〕生物法制氫a、厭氧發(fā)酵有機(jī)物制氫許多專性厭氧和兼性厭氧微生物能厭氧降解有機(jī)物產(chǎn)生氫氣、這些微生物也被稱為化學(xué)轉(zhuǎn)化細(xì)菌，如丁馥棱狀芽孢桿菌、拜式梭狀芽孢桿菌、大腸埃希式桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、揭球固氮菌等。厭氧發(fā)酵有機(jī)街翩氧是通過厭氧微生物(細(xì)菌)利用多種底物在氮化酶或氫化酶的作用下將底物分解制取氫氣。底物包括甲酸、丙酮酸、CO和各種短鏈脂肪酸等有機(jī)物硫化物、淀粉纖維素等糖類。這些物質(zhì)廣泛存在于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污水和廢棄物中。厭氧發(fā)酵制氫的過程是在厭氧條件下進(jìn)展的．因此O2的存在會抑制產(chǎn)氫生物催化劑氮化酶和氫化酶的合成與活性。由于轉(zhuǎn)化細(xì)菌的高度專一性，不同的菌種所能分解的底物也有所不同。因此，要實(shí)現(xiàn)底物的徹底分解處理并制取大量的H2，應(yīng)考慮不同菌種的共同培養(yǎng)。b、光合細(xì)菌和藻類制氫光合細(xì)菌和藻類制氫都需要在一定光照條件下，菌種和藻類分解底物產(chǎn)生氫氣。目前研究較多的主要有：顫藻屬、深紅紅螺菌、球形紅霞單胞菌、深紅假單胞苗、球形紅微菌、液泡外硫紅螺菌等。光合細(xì)菌產(chǎn)氫的機(jī)制，一般認(rèn)為是光子被捕獲到光合作用單元，其能量被送到光合反響中心(RC)，進(jìn)展電荷別離，產(chǎn)生高能電子并造成質(zhì)子梯度，從而合成腺苷三磷酸(ATP)。另外，經(jīng)電荷別離后的高能電子，產(chǎn)生復(fù)原型鐵氧復(fù)原蛋白(Fdred)固氮酶利用ATP和Fdrsd進(jìn)展氫離子復(fù)原，生成氫氣。行業(yè)外部環(huán)境分析隨著傳統(tǒng)能源供需失衡矛盾的日益加劇，世界各國紛紛加大對新能源的開發(fā)與利用，氫能源作為可再生資源的一種受到廣泛的關(guān)注。其中，對氫能源利用呼聲最高的國家和地區(qū)是歐盟、日本、美國。但同時(shí)，氫能源的反對聲音也多。2009年一年里，多個(gè)歐美廠家，包括通用、福特、雷諾、寶馬，表示延緩、縮減甚至放棄對氫燃料汽車的研發(fā)。日本廠家一貫對氫動力最為熱心；他們雖不言放棄，仍在繼續(xù)發(fā)力，但也成認(rèn)在將來多年內(nèi)，新能源車的開展重點(diǎn)在于電動汽車。政策環(huán)境1、國內(nèi)政策環(huán)境氫能源作為可再生資源，并沒有得到國家特別重視。《可再生能源中長期開展規(guī)劃》中要求到2010年，可再生能源在中國能源消耗中的10%，到2020年到達(dá)15%。但是規(guī)劃中并沒有涉及氫能的局部，也就是說，目前對于氫能產(chǎn)業(yè)，國家尚沒有出臺正式的產(chǎn)業(yè)開展規(guī)劃。氫能產(chǎn)業(yè)管理的各個(gè)部委之間，也沒有一個(gè)氫能專業(yè)協(xié)調(diào)委員會進(jìn)展部委之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作，只是在太陽能學(xué)會下設(shè)有一個(gè)氫能專業(yè)委員會，但作為半政府性質(zhì)的協(xié)會，其力量有限。“973方案〞2009年度重要支持方向包括材料領(lǐng)域中新型高容量儲氫材料的關(guān)鍵根基科學(xué)問題研究。十一五“863〞方案包括4個(gè)燃料電池車研究工程。2002～2007年，分別在北京和上海同時(shí)進(jìn)展6輛燃料電池公共汽車實(shí)地運(yùn)行示范；并為在全國進(jìn)展更大規(guī)模的示范乃至燃料電池公共汽車商業(yè)化做好準(zhǔn)備工作。為了保障2008年綠色奧運(yùn)召開的北京能有80～100輛氫能客車的正常運(yùn)行，北京市方案幾年內(nèi)在四環(huán)外建設(shè)國內(nèi)首座小型加氫站。同時(shí)國家方案到2010年上海世博會期間，將有20輛燃?xì)涔卉嚒?00輛燃?xì)涑鲎廛囈约耙慌剂想姵貓龅剀嚭袜]政車投入運(yùn)行。2、國外政策環(huán)境〔1〕歐盟2003年，歐盟〔EU〕和歐洲委員會〔EC〕發(fā)表的一篇重要報(bào)告和行動方案，闡述了有關(guān)氫能利用的遠(yuǎn)大前景。歐洲委員會成員國政府在四年內(nèi)預(yù)計(jì)投資20億美元，以扶持開展氫能與燃料電池技術(shù)。歐盟、歐洲工業(yè)委員和歐洲研究社團(tuán)于2008年11月聯(lián)合制定了2020年氫能與燃料電池開展機(jī)劃，將在燃料電池和氫能研究、技術(shù)開發(fā)及驗(yàn)證方面投資近10億歐元，并希望在2020年前實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的重大突破。實(shí)施方案第一步已于2008年啟動，涉足領(lǐng)域如氫氣的運(yùn)輸和充裝根基設(shè)施以及氫氣的生產(chǎn)、儲存和分配。〔2〕美國2004年2月，美國能源部出臺了《氫能技術(shù)研究、開發(fā)與示范行動方案》。該方案制定了開展“氫經(jīng)濟(jì)〞的步驟和向“氫經(jīng)濟(jì)〞過渡的時(shí)間表，確定了在開展“氫經(jīng)濟(jì)〞初始階段的技術(shù)研究、開發(fā)與示范的具體內(nèi)容和目標(biāo)，以及相關(guān)后續(xù)行動等。該方案的出臺是美國推動“氫經(jīng)濟(jì)〞開展的又一重大舉措，標(biāo)志著美國開展“氫經(jīng)濟(jì)〞的戰(zhàn)略已從政策評估、制定階段進(jìn)入到了系統(tǒng)化實(shí)施階段。美國政府方案在2004～2008年的5年間投入12億美元用于實(shí)施這個(gè)方案。〔3〕日本2001年1月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的“燃料電池實(shí)用化戰(zhàn)略研究會〞報(bào)告提出了指導(dǎo)氫能和燃料電池技術(shù)開展的國家行動綱領(lǐng)，并明確制定了分階段實(shí)現(xiàn)燃料電池實(shí)用化的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)戰(zhàn)略目標(biāo)，日本政府方案投入研發(fā)資金110億美元，在2010年前使燃料電池的總裝機(jī)容量到達(dá)220萬千瓦，到2030年全國建成8500個(gè)氫加注站，燃料電池汽車要到達(dá)1500萬輛，占汽車市場的20%。2004年日本公布的“新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造戰(zhàn)略〞中，燃料電池也被列入未來日本產(chǎn)業(yè)競爭力核心的新產(chǎn)業(yè)。行業(yè)動態(tài)1、氫的生產(chǎn)方面〔1〕法國國家科研中心于2009年4月8日發(fā)表公報(bào)說，科學(xué)家們對普通電解槽進(jìn)展改良，加裝了傳感器。在這些儀器的幫助下，可以優(yōu)化電解槽內(nèi)的環(huán)境，從而獲得盡可能多的氫。〔2〕日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人類可以在污水和面團(tuán)中獲得氫。〔3〕科院大連化物所李燦院士利用雙共催化劑開展了Pt-PdS/CdS三元光催化劑，在可見光照射下，利用Na2S作為犧牲試劑，使產(chǎn)氫量子效率到達(dá)93%，成為迄今為止世界范圍內(nèi)光催化最高產(chǎn)氫量子效率。〔4〕哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授任南琪掌握有機(jī)廢水發(fā)酵法生物制氫技術(shù)，在產(chǎn)生氫氣的同時(shí)伴隨有機(jī)物的降解，是廢水得到凈化，從而變廢為寶。2、氫的儲存和運(yùn)輸方面〔1〕美國加利福尼亞州利弗莫爾的勞倫斯—利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)所〔LLNL〕的研究人員成功研制出了一種新式低溫抗壓的氫燃料貯存裝置，該裝置將成為未來氫燃料汽車的關(guān)鍵裝置，使氫燃料車具有更持久的動力和市場競爭力。據(jù)報(bào)道，這種安裝在一個(gè)實(shí)驗(yàn)型混合動力汽車?yán)锏牡蜏馗邏簹淙剂腺A存器，可以儲存液態(tài)氫多達(dá)6天，而不會發(fā)生任何泄露。這種裝置被稱為LH2貯存系統(tǒng)，這種系統(tǒng)增加了長期停車期間釋放氫氣的時(shí)間。〔2〕韓國氫能源研發(fā)中心的研發(fā)活動主要集中在三個(gè)主要領(lǐng)域：氫化物，納米材料和壓縮氣體存儲罐。韓國氫能源研發(fā)中心現(xiàn)階段從事儲氫材料研發(fā)的工程主要集中在以下幾個(gè)方面：燃料電池車的高壓存儲系統(tǒng)的開發(fā)、高性能氫氣存儲金屬氫化物材料的開發(fā)、碳納米材料儲氫、無碳納米儲氫和化學(xué)氫化物的存儲和釋放。〔3〕清華大學(xué)毛宗強(qiáng)教授和中國電子工程院陳霖新教授就氫氣制取與儲運(yùn)方式提出了9種可供選擇的方案，包括以天然氣和煤為原料的集中制氫和水電解制氫，以液氫槽車、高壓氫集裝車和氫氣管道等方式輸送。3、加氫站點(diǎn)的建設(shè)方面〔1〕美國于2009年研制出一種可實(shí)現(xiàn)為汽車快速“加氫〞的新技術(shù)，以該技術(shù)為核心的新型存儲系統(tǒng)可在5分鐘內(nèi)給汽車燃料箱加滿足夠行駛500公里的氫燃料。制氫行業(yè)市場分析由于制氫技術(shù)和本錢、氫能存儲和運(yùn)輸安全等問題的技術(shù)難關(guān)并未獲得突破性進(jìn)展；具有關(guān)專家和協(xié)會分析未來“氫經(jīng)濟(jì)〞需要10年以上的開展空間。氫氣的主要市場仍為傳統(tǒng)性市場，那么本報(bào)告著力分析氫氣作為工業(yè)氣體的相關(guān)市場構(gòu)造、市場需求。并在最后附上行業(yè)未來幾年的可能增長點(diǎn)概述。一、市場構(gòu)造分析氫氣根據(jù)其純度分為：工業(yè)用氫和特種氣體。工業(yè)用氫是指純度低于99.99%的氫氣，純度高于99.99%的氫氣稱為純氫。我國95年公布了工業(yè)氫的標(biāo)準(zhǔn)GB/T3634-1995，規(guī)定H2≥99.90%〔優(yōu)等品〕、H2≥99.50%〔一等品〕、H2≥99.00%〔合格品〕。氫氣業(yè)務(wù)按照供氣規(guī)模可以分為：氣瓶業(yè)務(wù)，液體業(yè)務(wù)，大型氣體業(yè)務(wù)〔管道〕。大型氣體業(yè)務(wù)占整個(gè)氫氣需求的絕大局部，其顧客主要為合成氨、甲醇生產(chǎn)企業(yè)，煉油廠企業(yè)。市場需求分析1、全球市場目前，氫氣的主要應(yīng)用范圍有：煉油業(yè)、化工、半導(dǎo)體、浮法玻璃、金屬材料和食品生產(chǎn)過程。其中，煉油業(yè)是氫氣最大的終端市場，全球煉油業(yè)消耗的氫氣占全球氫氣消耗總量的90%。據(jù)美國弗里多尼亞集團(tuán)的最新研究報(bào)告顯示，未來幾年全球氫氣需求將以年均3.4%的速度快速增長，到2013年，全球氫氣需求將到達(dá)4750億立方米。預(yù)計(jì)在2013年前，全球新增的730億立方米的氫氣需求中，有近84%的需求來自于煉油廠，其中商品氫氣供給將提供煉油廠新增氫氣需求的55%。報(bào)告還指出，2008年全球制造業(yè)和其他非煉油廠氫氣應(yīng)用領(lǐng)域共計(jì)消耗氫氣450億立方米，占?xì)錃庀目偭康?1%。其中化工生產(chǎn)行業(yè)(不包括合成氨和甲醇生產(chǎn)行業(yè))，約占據(jù)全球氫氣消耗總量的6%；剩余5%的氫氣消耗來自于其他制造業(yè)和非制造業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。弗里多尼亞集團(tuán)指出，北美地區(qū)的氫氣消耗量占據(jù)全球首位，亞太地區(qū)緊隨其后。但中國、印度及其他亞太國家經(jīng)濟(jì)的快速增長正在刺激該地區(qū)的清潔油品需求的強(qiáng)勁增長，預(yù)計(jì)2013年前亞太地區(qū)將超過北美地區(qū)成為全球最大的氫氣消耗地區(qū)。雖然西歐地區(qū)的油品規(guī)格是全球最為嚴(yán)格的，但由于該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的疲軟導(dǎo)致油品需求的低迷，因此該地區(qū)的氫氣消耗仍將位居全球第三的位置。其他開展中地區(qū)，如拉美、東歐和非洲地區(qū)的氫氣需求正在強(qiáng)勁增長，增速超過了北美和西歐等成熟經(jīng)濟(jì)體。2、國內(nèi)需求行業(yè)需求數(shù)據(jù)可以根據(jù)行業(yè)相關(guān)技術(shù)參數(shù)和企業(yè)信息進(jìn)展推算。〔1〕預(yù)測方法及相關(guān)假設(shè)a、各氫氣主要應(yīng)用領(lǐng)域需求相加氫氣主要應(yīng)用領(lǐng)域在合成氨、甲醇的中間產(chǎn)品和作為最終產(chǎn)品應(yīng)用于煉油廠脫硫、精制環(huán)節(jié)。可根據(jù)目前我國合成氨的產(chǎn)能以及石化企業(yè)產(chǎn)能和煉制工藝推算氫氣的需要量。b、用GDP回歸分析預(yù)測氫氣作為工業(yè)氣體的一種，其需求與相應(yīng)的化工、電子信息、食品等產(chǎn)業(yè)的開展息息相關(guān)。因此我們可以用我國GDP與氫氣用量建設(shè)回歸模型，從而預(yù)估未來幾年的氫氣需求。相關(guān)假設(shè)：①GDP與氫氣用量存在線性關(guān)系②在短期內(nèi)氫氣利用情況沒有出現(xiàn)新的應(yīng)用范圍或突然的急速收縮〔即：行業(yè)的外部環(huán)境不變〕③GDP的變化是可預(yù)計(jì)和可測的〔2〕我國氫氣需求預(yù)測由于經(jīng)費(fèi)限制無法得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，此節(jié)略。三、未來開展時(shí)機(jī)1、氫經(jīng)濟(jì)氫能作為可再生的新型能源在近幾年得到全球重視，歐盟、歐洲工業(yè)委員和歐洲研究社團(tuán)于2008年11月聯(lián)合制定了2020年氫能與燃料電池開展機(jī)劃，將在燃料電池和氫能研究、技術(shù)開發(fā)及驗(yàn)證方面投資近10億歐元，并希望在2020年前實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的重大突破。實(shí)施方案第一步已于2008年啟動，涉足領(lǐng)域如氫氣的運(yùn)輸和充裝根基設(shè)施以及氫氣的生產(chǎn)、儲存和分配。氫能源汽車的研發(fā)在多家大型汽車廠家研發(fā)，以日本汽車生產(chǎn)廠呼聲最高。如未來解決了氫的儲存、燃料電池技術(shù)、加氫站點(diǎn)的建設(shè)等技術(shù)問題。氫能源市場將會帶來全新的面貌。2、由環(huán)境問題帶來的新需求隨著經(jīng)濟(jì)的開展，全球越來越注重生態(tài)環(huán)境。對環(huán)境友好的呼聲，使得國家制定更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。煉油廠去硫環(huán)節(jié)將加大對氫氣的用量，據(jù)美國弗里多尼亞集團(tuán)的報(bào)告中稱到2013年全球新增氫氣用量的84%來自煉油廠的氫氣新增需求量。氫氣制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)格局氫氣作為工業(yè)中間品其主要用于合成氨與煉油廠脫硫環(huán)節(jié)。由氫氣本身的特點(diǎn)和氫氣使用者〔特別是煉油企業(yè)〕的分布特點(diǎn)，決定了制氫企業(yè)不可防止要參與全球競爭。未來隨著氫氣作為新型能源的廣泛推廣，將會給這個(gè)行業(yè)注入新的活力。一、全球化的競爭全球四大氣體業(yè)務(wù)公司有：林德公司〔LIN/AGA〕、液化空氣公司〔AirliquidInc.〕、普萊克斯公司〔PraxairInc.〕、空氣化工產(chǎn)品公司〔Airproducts&ChemicalsInc〕。四大氣體業(yè)務(wù)公司大約占整個(gè)全球氫氣市場的72%。下表列舉了全球知名氣體業(yè)務(wù)公司。表2-1國際大型工業(yè)氣體制造公司一覽表公司名稱地區(qū)/國籍Airproducts&ChemicalsInc美國PraxairInc.美國Airgas美國AirprouductsCanadaLtd.加拿大MesserGriesheim西歐L’AirLiquideSA西歐LindeGasAG西歐AirProductsNederlandBV西歐IwataniIndustrialGasesCorp.日本PacifichydrogenCo.,Ltd.日本根據(jù)摩根-斯坦利財(cái)團(tuán)統(tǒng)計(jì)，2005年領(lǐng)先的工業(yè)氣體生產(chǎn)商在中國的營業(yè)收入分別為：比歐西公司1.75億美元、空氣產(chǎn)品公司1.3億美元、液化空氣公司1.25億美元、普萊克斯公司1.15億美元、林德公司6000萬美元、梅塞爾公司5500萬美。二、中國地區(qū)制氫企業(yè)分布情況我國長期以來不重視工業(yè)氣體生產(chǎn)，大多數(shù)煉油企業(yè)多自建氫氣制造廠滿足本廠的氫氣需要。專門氫氣制造企業(yè)數(shù)量不多并且開展速度較慢，從地域上現(xiàn)有的氫氣制造業(yè)東部沿海地區(qū)多內(nèi)地少。1、中國制氫企業(yè)分布狀況中國制氫企業(yè)的分布有明顯的地域特征，東部沿海多內(nèi)陸少。其中以廣東省、江蘇省、上海市、山東省、北京市企業(yè)最為集中，共占全國制氫企業(yè)總量的66%左右〔根據(jù)阿里巴巴注冊信息統(tǒng)計(jì)〕。表2-2我國主要商品氫氣生產(chǎn)廠序號生產(chǎn)商序號生產(chǎn)商1北京普萊克斯公司14云南昆明電化廠2常熟化工廠15南通農(nóng)藥廠3重慶天原化工總廠16浙江寧波化肥廠4春旺工業(yè)氣體公司17河南濮陽市氯堿廠5中國石油撫順石化分公司18上海比歐西氣體6中國石油吉林石化分公司19上海氯堿化工集團(tuán)7撫順有機(jī)化工廠20上海中原化工集團(tuán)8廣東昊天化工集團(tuán)公司21上海寶鋼集團(tuán)寶氫公司9江蘇農(nóng)藥化工總廠22中國石化巴陵石化公司10江蘇金龍集團(tuán)公司23中國石化天津石化工業(yè)公司11江蘇連云港化工廠24中國石化揚(yáng)子石化12江蘇梅化工集團(tuán)公司25無錫化工集團(tuán)公司13四川自貢紅河化工廠26新疆氯堿廠數(shù)據(jù)來源：《國內(nèi)外氫氣的生產(chǎn)和消費(fèi)分析報(bào)告》白雪松2、中國制氫企業(yè)構(gòu)造從數(shù)量上看，在阿里巴巴網(wǎng)站上注冊的氫氣生產(chǎn)企業(yè)共345家。其中，大局部為中小型氫氣制造企業(yè)，以小型氫氣制造企業(yè)和專業(yè)工業(yè)企業(yè)銷售網(wǎng)點(diǎn)為最多；大型氫氣制造企業(yè)和整體方案解決商少。小型制氫業(yè)瓜分當(dāng)?shù)厣虡I(yè)用氫市場；普遍處于作坊式生產(chǎn)模式，所需資金少、進(jìn)入壁壘低。大、中型制氫企業(yè)瓜分專業(yè)客戶的長期用氫市場和氣體集中批發(fā)市場，為客戶提供配套設(shè)備及服務(wù)；資金、技術(shù)要求高，進(jìn)入壁壘高。3、制氫企業(yè)產(chǎn)品構(gòu)造小型氫氣生產(chǎn)企業(yè)多以罐裝氫氣等工業(yè)氣體為主要生產(chǎn)產(chǎn)品，中型氫氣生產(chǎn)企業(yè)主要是罐裝氣態(tài)氫氣和液態(tài)氫氣的生產(chǎn)和運(yùn)輸。大型生產(chǎn)企業(yè)主要集中精力提供整體配套設(shè)備為專業(yè)客戶服務(wù)。三、原料供給情況工業(yè)制氫中主要的原料有煤、石油、天然氣。以以下出以下三種資源的儲量和分布情況。1、煤炭資源我國石化資源相比照擬缺乏，煤炭資源豐富，煤炭可采儲量占世界的12%.由于我國煤炭資源豐富，氫氣生產(chǎn)廠多采用煤炭制氫方法制造工業(yè)氫氣。我國煤炭資源主要集分布在華北、西北地區(qū)集中在昆侖山—秦嶺—大別山以北的北方地區(qū)，以山西、陜西、內(nèi)蒙古等省區(qū)的儲量最為豐富。晉陜蒙(西)地區(qū)(簡稱“三西〞地區(qū))集中了中國煤炭資源的60%，另外還有近9%集中于川、云、貴、渝地區(qū)。圖2-1中國煤礦資源分布圖2、石化類資源石化企業(yè)所需氫氣多采用自給自足的方式獲得。石化企業(yè)通常采用招標(biāo)的方式與氣體配套設(shè)備提供服務(wù)商簽訂長期合同，根據(jù)自身特點(diǎn)修建專門的氫氣制造廠，依據(jù)石化企業(yè)自身提供的原材料制造氫氣。圖2-2我國石化企業(yè)分布圖3、天然氣資源根據(jù)1993年全國天然氣遠(yuǎn)景資源量的預(yù)測，中國天然氣總資源量達(dá)38萬億m3，陸上天然氣主要分布在中部和西部地區(qū)，分別占陸上資源量的43.2%和39.0%。圖2-3我國天然氣資源分布圖氫氣制造行業(yè)客戶分析氫氣消費(fèi)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是：合成氨、甲醇和煉油廠加氫裂化、加氫精制；這些領(lǐng)域都是現(xiàn)場供給、管道輸送。商品氫的主要用戶有電子、玻璃、化工產(chǎn)品及直接液氫用戶如火箭燃料。現(xiàn)場供給、管道輸送客戶<1>現(xiàn)場供給的服務(wù)模式介紹現(xiàn)場供給主要由需求量大的客戶組成，他們一般經(jīng)由現(xiàn)場生產(chǎn)工廠的直通管道獲取氣體。如果是處于一個(gè)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)集群，那么可能是同一間生產(chǎn)工廠經(jīng)由管道網(wǎng)向多個(gè)終端用戶提供服務(wù)。此模式中氣體供給商一般在客戶的生產(chǎn)設(shè)備附近修建生產(chǎn)工廠，供給商擁有并為客戶運(yùn)營該工廠。鑒于建造一家專用工廠引發(fā)的出資承諾〔capitalcommitments〕，在這樣一種安排下簽訂的均為長期照付不議合約，客戶要承諾購置一定量的氣體。現(xiàn)場工廠生產(chǎn)大氣氣體的本錢中比重最大的是電與天然氣。大多長期合約提供內(nèi)置的價(jià)風(fēng)格整機(jī)制，跟隨原料及能源價(jià)格環(huán)境的變動而修正，以確保氣體供給商的投資回報(bào)率高于最低預(yù)期回報(bào)率〔hurdlerate〕。現(xiàn)場供給模式最適用于需要?dú)怏w專用供給管道及全年不休的大型行業(yè)，如化工品、煉油、電子及煉鋼。現(xiàn)場模式雖然需要大量資金，但它是收益率最高的模式之一，因?yàn)楣S一旦建設(shè)，回報(bào)就有高度保障。量大的工業(yè)氣體如氧、氮及氫是主要使用現(xiàn)場銷售模式的氣體。<2>現(xiàn)場供給、管道輸送客戶a、合成氨企業(yè)合成氨是我國第一大耗氫產(chǎn)品。我國作為農(nóng)業(yè)大國，也是化肥生產(chǎn)大國，合成氨生產(chǎn)大國。2009年，我國合成氨能力約6300萬噸，產(chǎn)量5130萬噸，能力閑置在1000萬噸以上。我國產(chǎn)能約占世界的1/3，是世界第一大生產(chǎn)國。我國目前仍有合成氨企業(yè)500家左右，廣泛分布于全國各地。平均一個(gè)地市就有一個(gè)合成氨廠。2009年我國各省的合成氨產(chǎn)量分布見以以下圖。圖5-1各省合成氨產(chǎn)量圖b、煉油廠企業(yè)石化類企業(yè)通常既是氫氣制造的原料供給者，也是氫氣的主要消耗者。圖5-2石化企業(yè)商品氫氣的客戶<1>批量或商業(yè)性供給模式介紹氣體銷售的批量或商業(yè)性供給模式適用于氣體需求波動不定或?qū)Χ喾N氣體有零碎需求