新报告分析了氢和电池在英国到2050年实现净零排放方面的作用

法拉第研究所发布了一份报告，分析了到2050年，氢和电池技术可能如何用于英国不同行业，包括交通、制造、建筑环境和电力行业。预计两者将发挥越来越重要的作用随着英国向低碳未来过渡，以解决气候变化和能源安全等关键问题。

法拉第研究所首席执行官PamThomas教授说：“电池和氢具有截然不同的特征，在很大程度上应被视为互补而非竞争技术。如果英国要履行其到2050年实现净零排放的义务。随着时间的推移，它们推出的不同时间尺度导致预测的市场份额概况存在相当大的不确定性。”

该报告受法拉第研究所委托，由DNV撰写。行业分析借鉴了DNV在电池和氢能行业的知识和经验。该分析使用DNV的能源转型展望模型，这是一个涵盖能源系统的集成系统动力学仿真模型，提供从现在到2050年的能源展望的独立视图。该模型包括成本、需求、供应、政策、人口和经济的数据指标。

DNV执行副总裁兼英国和爱尔兰能源系统区域总监HariVamadevan表示：“随着我们努力实现脱碳和实现净零目标，能源格局将以更快的速度发展，电池和氢是关键这一转变的贡献者。我们很高兴展示DNV独特的行业专业知识与我们的能源转型展望模型的独立分析的结合，以预测每项技术将在能源需求领域发挥的作用。”

不确定性

长期预测不是一门精确的科学，各行业对氢和电池技术的相对采用情况仍然存在相当大的不确定性。尤其是，政策环境仍不明朗且易变。因此，该报告对技术发展的可能路径进行了预测。DNV模型的结果基于当前的政府政策立场，作者并未推测未来未说明的政策变化可能如何改变模型的结果。

氢能和电池技术都需要技术进步、支持性商业模式、相当大的规模扩大和供应链发展，然后才能在建模的时间范围内提供所需的能力。每个市场领域对这两种技术的采用将取决于技术发展速度、基础设施发展、资本成本、总拥有成本、客户看法和其他政策因素。

到2050年，氢和电池在英国实现净零排放方面的作用

电池和氢技术：

两者对于英国到2050年实现净零排放都是必不可少的。

最大限度地利用可再生能源，为社会提供可持续、可靠和负担得起的能源。

具有鲜明的特点和优势，在很大程度上应被视为互补而非竞争技术。

电池系统的预期能源使用

电池技术的主要用途集中在公路运输，到2050年占乘用车和商用车所有电池使用量的88%。

其他重要部门包括发电和电网部门(用于固定存储和负载平衡)以及航空。

到2050年，电池系统的能量吞吐量预计将达到130TWh/年。

氢和氢衍生燃料的预期能源使用

氢气的使用分布在多个部门，到2050年，航空、海运和制造业将占所有氢气使用量的79%。

氢经济目前不像电池经济那样发达，从2030年开始变得越来越重要，到2050年达到105TWh/年的能量吞吐量。

电池技术主导道路运输，而航空从2040年开始采用氢能

不同行业电池和氢系统的能源使用

电池技术将在道路运输和电力行业尤为重要，电池技术已在2020年代部署。

氢技术将主导制造业和建筑环境领域，同时通过生产氢衍生燃料在航空和海洋领域保持重要地位。但是，预计要到2030年以后才会进行大规模部署。

按发动机类型划分的英国道路车辆数量

电池技术将主导道路交通，到2050年，预计将有超过4000万辆电动汽车上路。

电池相对于氢的优势包括更高的油井到车轮效率、更低的成本和更易于部署的充电基础设施。

然而，氢动力重型货车可能适用于远距离/高有效载荷应用。

按能源载体划分的英国航空能源需求

与其他部门相比，低碳航空的方向具有更高的不确定性。可能会混合使用不同的技术，包括氢、电池、生物燃料和合成航空燃料。

电池将主要用于eVTOL(电动垂直起降)和短途飞行，到2050年，30%的人员出行将由电动飞机完成。

氢气将直接用于(2050年能源需求的7%)或生产燃料(2050年能源需求的19%)用于中/长途飞行。

然而，必须降低合成航空燃料的生产成本才能取代煤油。

电池和氢技术在海事、铁路和建筑环境领域都有利基用途

英国能源承运人的海上能源需求

短距离的电池动力船只被认为是可行的。这是一个小市场，到2050年将占能源需求的2.5%。

预计到2050年，氢在海洋中的使用将仅限于替代燃料(例如氨、电子燃料)的生产，占能源需求的50%。

英国能源运营商的铁路能源需求

铁路线的直接电气化相对容易实现，并将在2050年继续扩大。

在线路难以电气化的地方，铁路将需要氢和电池解决方案。所使用的技术预计将受路线特定要求和当地基础设施的驱动。

到2050年，直达铁路电气化将占能源需求的89%。

英国按能源载体划分的建筑环境能源需求

建筑环境是指住宅和商业建筑中的能源使用。

低碳氢可以在建筑环境供暖等难以减排的行业的能源脱碳中发挥关键作用。

将燃料转换为低碳氢气是减少家庭供热排放的一种选择，目前家庭供热约占英国温室气体排放量的14%。

氢在制造中起着关键作用，而电池则为电网提供存储和灵活性

英国制造业对能源的需求

工业过程的电气化有望在不广泛使用电池的情况下实现。

由于能源需求高，需要高温的工业过程无法实现电气化。

到2050年，制造业直接使用氢气将占能源需求的11%，取代钢铁行业的煤炭和天然气供热。

不同储能技术的储能容量

预计电池和氢能之间的重叠在电力领域将受到限制，技术相互补充。

电池将在短期储能需求中占据主导地位。到2050年，车辆到电网技术有可能提供445GWh的存储容量。

氢将用于平衡较长季节性期间的需求。