EIA：天然氣將長期主導美國氫來源

美國能源信息署（EIA）在最近發布的《2025年年度能源展望》（AEO2025）中，介紹了其新的氫市場模塊（HMM），它使我們能夠對未來幾十年的氫市場進行建模。

在大多數AEO2025案例中，我們預計2050年的氫氣產量將比2024年增加約80%，并且大多數氫氣（H2）將通過蒸汽甲烷重整（SMR）過程從天然氣中產生。在大部分情況下，我們預計不到1%的氫氣將通過電解槽生產，電解槽利用電力從水中生產氫氣，無論支持政策如何。

在大多數情況下，我們考慮了截至2024年12月的法律法規，這意味著包括根據2022年《通貨膨脹減少法案》（IRA）實施的稅收抵免，例如第45V節清潔制氫稅收抵免，旨在支持通過可再生能源電解制氫。最近，《大而美法案》修改了氫生產和可再生電力的激勵措施，可再生電力可用于在電解過程中產生氫。我們沒有考慮到這些變化。

為了建立氫模塊的歷史基線，我們使用了2018年制造業能源消耗調查的估計值。2018年，我們估計氫市場的規模為1000萬噸（MMmt），相當于約1340萬億英熱單位（TBtu），約占當年美國終端使用能源消耗的1.8%。在美國，工業部門的煉油廠和化學品制造商幾乎消耗了所有的氫作為原料。在2018年的總量中，我們將800萬噸定義為市場氫氣，并使用HMM在AEO預測中明確表示其供應量。

美國市場上的氫主要包括以下供應：

1、通過蒸汽甲烷重整（有或沒有碳捕獲和封存-SMR、SMR CCS）以及電解為消費者生產的氫氣。

2、來自其他工業過程的副產氫氣，這些氫被交付給消費者而非自用。

在參考案例中，我們預計到2050年這個市場將增長到1430萬噸（MMmt），略高于1900TBtu，約占美國總交付能源的2.5%。在總量中，約有1200萬噸（超過80%）是由SMR提供的。工業化學過程（如乙烷裂解和丙烷脫氫）產生的副產氫是第二大供應來源。SMR CCS生產在20世紀30年代達到峰值，向市場供應約150萬噸至200萬噸氫氣，但到2050年，其對美國供應的貢獻可以忽略不計，因為補貼該技術部署的稅收抵免將在2045年后結束。在參考案例中，盡管假設有45V稅收抵免，但在整個預測期內，電解對市場供應的氫貢獻可以忽略不計。

幾個具體的AEO2025案例展示了關鍵因素如何影響我們的氫氣市場預測：

1、在低油氣供應情況下，天然氣原料的高成本使SMR技術與參考情況相比不那么經濟，從而減少了氫氣的產量。

2、高宏觀經濟增長案例顯示，由于散裝化學品增長強勁，供應給市場的氫氣量最大，2050年達到1550萬噸。在這種情況下，通過SMR和SMR+CCS生產的氫氣以及供應給市場的副產氫氣都達到了最高水平。

3、替代交通案例從我們的預測中刪除了幾個關鍵政策，并代表了到2050年供應給美國市場的氫氣總量的下限。在預測期內，供應的氫氣總量幾乎沒有增加。在所有其他AEO2025案例中，由于重型車輛中的氫燃料電池被部署以滿足政策標準，運輸行業占氫消費增長的大部分。當這些政策不起作用時，運輸部門的氫氣增長可以忽略不計。