現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者1版權(quán)所有

?

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1

頁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者碳中和時代下氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研究火石創(chuàng)造

王桃清氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體，也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來展業(yè)重點發(fā)展方向，在交通、工業(yè)、建筑、電力等多領(lǐng)域擁有豐富的落地場景，未來有望獲得快速發(fā)展。本文將從氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢、氫能產(chǎn)業(yè)鏈及各環(huán)節(jié)發(fā)展概況進(jìn)行梳理，展望未來發(fā)展趨勢。一.

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢（一）世界各國將氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提升到國家戰(zhàn)略層面當(dāng)前全球范圍正興起“氫能經(jīng)濟(jì)”和“氫能社會”的發(fā)展熱潮，氫能已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展新階段，歐美日韓等

20

多個主要經(jīng)濟(jì)體已將發(fā)展氫能提升到國家戰(zhàn)略層面，相繼制定發(fā)展規(guī)劃、路線圖以及相關(guān)扶持政策，加快產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。其中，日本構(gòu)建全球“氫能社會”，力求在全球范圍內(nèi)打造日本主導(dǎo)的氫能產(chǎn)業(yè)鏈；美國強化全鏈條技術(shù)儲備，助力實現(xiàn)其在氣候領(lǐng)域做出的減排承諾；歐盟以綠氫助力脫碳經(jīng)濟(jì)，重點發(fā)展風(fēng)光電制氫；澳大利亞成為亞洲氫能出口大國，正大力發(fā)展氫能樞紐、推動行業(yè)盡快實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。2022

年，全球共有

814

座加氫站投入運營，主要國家氫燃料電池汽車保有量達(dá)到

6.7

萬輛。表：世界主要國家氫能發(fā)展政策主要內(nèi)容頒布部

頒布時政策名稱重點內(nèi)容門間美國2020.11

《

國

家

設(shè)定氫能全鏈條中重點發(fā)展技術(shù)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，期望清

潔

氫能

戰(zhàn)

略通過技術(shù)創(chuàng)新，提高技術(shù)穩(wěn)定性和效率，降低成本，加快一批氫能技術(shù)或產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用；和

路

線

提出氫能其他技術(shù)的設(shè)定和技術(shù)攻關(guān)。通過研究可再生能圖

（

草案）》源、化石能源和核能制氫技術(shù)，開發(fā)多種氫源；通過開發(fā)氫能分配先進(jìn)技術(shù)、儲氫介質(zhì)及儲氫設(shè)施，滿足各種規(guī)模的氫儲運的需求；通過進(jìn)一步開發(fā)高性能燃料電池和合成燃料產(chǎn)品等，拓展氫能應(yīng)用領(lǐng)域

開展氫能標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定。為了配合氫能技術(shù)、設(shè)備、材料、制造工藝的產(chǎn)業(yè)化，美國計劃開展標(biāo)準(zhǔn)化制造流程、質(zhì)量控制和優(yōu)化制造設(shè)計等研究，期望制定適用、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，保障氫能生產(chǎn)、輸配、儲存和應(yīng)用等安全性、規(guī)模化、統(tǒng)一化和質(zhì)量流程，以提供最佳實踐經(jīng)驗和做法。日本2021.10

《

第

六

圍繞應(yīng)對氣候變化與日本能源供需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型兩大核心目次

能

源基

本

計劃》標(biāo)制定，將氫能定位為一種新資源，力爭

2030

年將氫的成本降低至與化石燃料同等水平，加速社會應(yīng)用，并通過設(shè)置綠色創(chuàng)新基金支持技術(shù)創(chuàng)新，以實現(xiàn)

2050

年碳中和目標(biāo)。1版權(quán)所有

?

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1

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頒布時政策名稱重點內(nèi)容門間歐盟2020.10

《

歐

盟歐盟的氫能發(fā)展將分為三個階段進(jìn)行：氫

能

戰(zhàn)

一是從

2020

年到

2024

年，支持歐盟安裝至少

6

吉瓦的可略》再生氫電解槽，生產(chǎn)多達(dá)

100

萬噸的可再生氫。

二是從

2025

年到

2030

年，氫成為歐盟綜合能源系統(tǒng)的內(nèi)在組成部分，歐盟至少要有

40

吉瓦的可再生氫電解槽和多達(dá)

1,000

萬噸的可再生氫生產(chǎn)。氫的使用將逐步擴(kuò)展到新領(lǐng)域，包括冶金、卡車、鐵路以及一些海上運輸應(yīng)用。

三是從

2030

年到

2050

年，可再生氫技術(shù)成熟，并在所有難以脫碳的部門大規(guī)模部署。為保障氫能戰(zhàn)略的實施，歐盟同步啟動了歐洲清潔氫聯(lián)盟籌建，殼牌、西門子等公司作為首批單位加入。德國2020.6《

國

家

確立綠氫戰(zhàn)略地位，并努力成為綠氫技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)氫

能

戰(zhàn)略》者，將采用兩步走策略，2023

年前重點打造國內(nèi)市場基礎(chǔ)，加速市場啟動，并將在清潔氫制備、氫能交通、工業(yè)原料、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域采取

38

項行動。在鞏固國內(nèi)市場的基礎(chǔ)上，2024—2030

年積極拓展歐洲與國際市場。澳

大

利

2020.1《

國

家

確定了

15

大發(fā)展目標(biāo)，57

項具體行動，意在將澳大利亞亞氫

能

戰(zhàn)略》打造為亞洲三大氫能出口基地，同時在氫安全、氫經(jīng)濟(jì)以及氫認(rèn)證方面走在全球前列。力爭到

2030

年成為全球氫能產(chǎn)業(yè)的主要參與者，2050

年綠氫產(chǎn)能達(dá)到

3000

萬噸/年。韓國2019.1《

氫

能

該路線圖涵蓋了氫能生產(chǎn)、運輸、存儲、使用全產(chǎn)業(yè)鏈，經(jīng)

濟(jì)

活性

化

路線圖》重點在氫燃料電池汽車的推廣、燃料電池在家庭和商業(yè)建筑中的使用、建立氫能生產(chǎn)-儲備-分配的完整體系

3

個領(lǐng)域展開部署。計劃到

2040

年，韓國通過發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)，每年可以減排

2373

萬噸二氧化碳，提供

42

萬個就業(yè)崗位，同時創(chuàng)造出

43

萬億韓元的經(jīng)濟(jì)附加值。來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理（二）國家政策不斷加碼，推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展我國是世界上最大的制氫國，年制氫產(chǎn)量約

3300

萬噸，其中，達(dá)到工業(yè)氫氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的約1200

萬噸。可再生能源裝機(jī)量全球第一，在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力。國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)積極發(fā)展態(tài)勢，已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝，黨的十八大以來，國家將生態(tài)文明建設(shè)和綠色發(fā)展放在了前所未有的高度，國家對氫能產(chǎn)業(yè)的支持力度不斷加大。以氫燃料電池汽車示范應(yīng)用為牽引，將氫能列入國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的組成部分，鼓勵氫能開發(fā)利用技術(shù)的研究與示范，產(chǎn)業(yè)發(fā)展已形成良好氛圍，全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)超過

300

家，集中分布在長三角、粵港澳大灣區(qū)、京津冀等區(qū)域。2022

年，全國加氫站

310

座，氫燃料電池汽車保有量

12682

輛。11

數(shù)據(jù)來源：中國氫能聯(lián)盟研究院2版權(quán)所有

?

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2

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年氫能產(chǎn)業(yè)政策表頒布主體

頒布時間國家發(fā)改

2022.6委、能源政策名稱核心內(nèi)容《“十四五”

推動光伏治沙、可再生能源制氫和多功能互補發(fā)可

再

生

能

源

展力推動可再生能源規(guī)?；茪淅?。發(fā)展規(guī)劃》局等

9

部門國家能源

2022.3.29局《2022

年能

因地制宜開展可再生能源制氫示范，探索氫能技源

工

作

指

導(dǎo)

術(shù)發(fā)展路線和商業(yè)化應(yīng)用路徑，加快新型儲能、意見》氫能等低碳零碳負(fù)碳重大關(guān)鍵技術(shù)研究，圍繞新型電力系統(tǒng)、新型儲能、氫能和燃料電池等重點領(lǐng)域。增設(shè)若干創(chuàng)新平臺國家發(fā)改

2022.3.23《

氫

能

產(chǎn)

業(yè)

明確氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重發(fā)

展

中

長

期

點發(fā)展方向，統(tǒng)籌推進(jìn)制氫設(shè)施、儲運體系、加委國家能源局規(guī)劃氫網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有序推進(jìn)氫能在交通領(lǐng)域的示范應(yīng)用，拓展在儲能、分布式發(fā)電、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，加快探索形成有效的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)化路徑(2021-2035年)》國家發(fā)改

2022.3.22《“十四五”

新能源技術(shù)水平持續(xù)提升，安全高效儲能、氫能現(xiàn)

代

能

源

體

技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高，減污降碳技術(shù)加快推廣委、國家能源局系規(guī)劃》應(yīng)用。國家發(fā)改

2022.3.21《“十四五”

拓展氫(氨)儲能、熱(冷)儲能等應(yīng)用領(lǐng)域，開展依新

型

儲

能

發(fā)

托可再生能源制氫(氨)的氫(氨)儲能、利用廢棄礦展實施方案》

坑儲能等試點示范，因地制宜促進(jìn)多種形式儲能發(fā)展，支撐綜合智慧能源系統(tǒng)建設(shè)委國家能源局國家發(fā)改

2022.2.10《

關(guān)

于

完

善

推進(jìn)氫能等清潔能源交通工具，完善加氫站點布能

源

綠

色

低

局及服務(wù)設(shè)施。探索輸氣管道摻氫輸送、純氫管碳

轉(zhuǎn)

型

體

制

道輸送、液氫運輸?shù)雀咝л敋浞绞?。機(jī)

制

和

政

策委國家能源局措施的意見》國家能源

2021.11.29

《“十四五”

突破氫氣制儲運加、燃料電池設(shè)備及系統(tǒng)集成、局能

源

領(lǐng)

域

科

氯安全防控及氯氣品質(zhì)保障等方面的關(guān)鍵技術(shù)，技創(chuàng)新規(guī)劃》

開展氫能和燃料電池技術(shù)研究來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理（三）眾多省市制定氫能發(fā)展目標(biāo)，推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中國氫能產(chǎn)業(yè)已逐步形成長三角、珠三角、環(huán)渤海、川渝鄂等集聚地。各個省市積極制定并發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，制定氫能發(fā)展目標(biāo)。從下表中各地已制定的氫燃料電池汽車和加氫站目標(biāo)來看，到

2025

年，全的氫燃料電池汽車將超過

11.64

萬輛、加氫站將超

987

座，產(chǎn)值將達(dá)到

1萬億元。表：全國主要省市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)地省市發(fā)布時政策文件目標(biāo)（2025

年）3版權(quán)所有

?

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3

頁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者目標(biāo)（2025

年）地區(qū)發(fā)布時間燃料電池汽車（萬輛）氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值（億元）省市政策文件加氫站（座）《北京市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案(2021-2025

年)》《天津市能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》北京天津河北山東遼寧山西2021.082022.022021.072020.062022.810.0913751000-《河北省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》100100305001000600-環(huán)渤海《山東省氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(2020-2030

年)》遼寧省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2025

年）10.21《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2022-2035

年）》《內(nèi)蒙古自治區(qū)“十四五”氫能發(fā)展規(guī)劃》2022.102022.2若干60內(nèi)蒙古0.511000《上海市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中上海江蘇2022.62019.870501000-長期規(guī)劃(2022-2035

年)》《江蘇省氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動規(guī)劃》10.52長三角《浙江省加快培育氫燃料浙江安徽廣東2021.11

電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方50-1200-案》《安徽省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中2022.11120200長期規(guī)劃》《廣東省加快建設(shè)燃料電20222.8

池汽車示范城市群行動計劃（2022-2025

年）》1《福建省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展行2022.12福建江西0.44010500300動計劃(2022—2025

年)》泛珠三角《江西省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中2023.10.05長期規(guī)劃(2023-2035

年)》《四川省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)2020.9四川重慶湖南0.6603010---劃（2021—2025

年）》《重慶市能源發(fā)展“十四2022.060.150.05五”規(guī)劃(2021-2025

年)》《湖南省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)2022.10劃》4版權(quán)所有

?

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4

頁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者省市貴州發(fā)布時政策文件目標(biāo)（2025

年）15地區(qū)《貴州省“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》2022.070.1-來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理二.

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況（一）氫能產(chǎn)業(yè)鏈氫能作為二次能源，必須從一次能源轉(zhuǎn)換得到，再運輸至用能終端，轉(zhuǎn)化為電力、熱能或機(jī)械動力。因此，氫能主產(chǎn)業(yè)鏈可概括為“氫能制取、氫能儲運、氫能加注、氫能能力轉(zhuǎn)換、氫能使用”等環(huán)節(jié)。其中，上游制氫、中游儲運氫和加氫、下游多元化應(yīng)用場景，主要分布于交通、工業(yè)、發(fā)電以及建筑領(lǐng)域。目前工業(yè)和交通領(lǐng)域，建筑、發(fā)電等領(lǐng)域仍然處于探階段。圖：氫能產(chǎn)業(yè)鏈圖譜來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理（二）氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)概況1.制氫從制氫市場規(guī)模來看，中國已成為全球最大的制氫國，總規(guī)模保持快速增長。2022

年中國制氫產(chǎn)值規(guī)模達(dá)到

4833

億元，隨著國家對制氫產(chǎn)業(yè)的不斷支持及投入，預(yù)計到

2026

年我國制氫產(chǎn)值規(guī)模將達(dá)到

7825

億元。依托化石能源資源優(yōu)勢，西北和華北地區(qū)是制氫生產(chǎn)主要區(qū)域。其中，內(nèi)蒙和山東產(chǎn)量超過

400

萬噸，達(dá)到最大；新疆、陜西和山西產(chǎn)量超過

300

萬噸，而長三角、珠三角制氫產(chǎn)量較少。從制氫結(jié)構(gòu)來看，我國制氫以化石原料和工業(yè)副產(chǎn)氫為主，電解水制氫規(guī)模小，可再生能源制氫將成主導(dǎo)。2022

年化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫、電解水制氫的產(chǎn)值規(guī)模分別為

3271

億元、1120

億元、435

億元；占比分別為

68%、23%、9%。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測，中短期中國氫氣來源仍以化石能源制氫為主，以工業(yè)副產(chǎn)氫作為補充，可再生能源綠氫制取占比將逐年升高；到2050

年，由可再生能源綠氫約占

70%、化石能源制氫占

20%、生物制氫等占

10%。5版權(quán)所有

?

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5

頁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者圖：2017

年-2026

年中國制氫產(chǎn)值規(guī)模及預(yù)測（單位：億元）2017-2026

年中國各制氫方式產(chǎn)值規(guī)模及預(yù)測（單位：億元）來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理從市場競爭格局來看，我國制氫規(guī)模市場格局分散，國家能源集團(tuán)和中國石化是國內(nèi)氫氣產(chǎn)量最大的兩家企業(yè)，合計占比

30%，其他多為中小企業(yè)，制氫規(guī)模小。企業(yè)主要集中在化石能源等灰氫領(lǐng)域，綠色制氫領(lǐng)域企業(yè)布局較少，寶豐能源等綠氫制造企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢。寶豐能源是我國首家實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)綠氫的企業(yè)，目前已形成全球最大的

3

億標(biāo)方綠氫/年

、1.5

億標(biāo)方綠氫/年產(chǎn)能，計劃將通過以新能源制氫代替化石燃料制氫。從制氫技術(shù)來看，質(zhì)子交換膜、電解槽等核心技術(shù)尚未突破，高速率制氫設(shè)備還在研發(fā)階段。目前國內(nèi)電解水制氫路線以堿性電解槽為主，主要是堿性電解槽技術(shù)路線成熟，成本具有顯著優(yōu)勢。PEM

電解槽由于成本高，商業(yè)推廣依然需要時間，且技術(shù)優(yōu)勢不明顯。固體氧化物水電解槽采用水蒸氣電解，高溫環(huán)境下工作，能效最高，但尚處于實驗室研發(fā)階段。目前，電催化劑、質(zhì)子交換膜、膜電極、雙極板等核心組件技術(shù)國內(nèi)外差距較大，大量依賴外國進(jìn)口。其中，質(zhì)子交換膜作為

PEM

制氫技術(shù)的核心材料被國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)，全球市場占有率超過

90%。國內(nèi)的質(zhì)子交換膜制造企業(yè)面臨技術(shù)、市場、人才和資金的四大壁壘，目前山東東岳集團(tuán)已研制出接近杜邦

Nafion

性能的產(chǎn)品，陽光電源與中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所合作推出

SEP50PEM

電解槽，功率為

250kW，是目前國內(nèi)具備量產(chǎn)能力的

PEM

電解槽。表：中國制氫主要技術(shù)及優(yōu)缺點比較對比制氫方式制氫成本優(yōu)點缺點現(xiàn)狀化

石

燃

煤制氫料制氫1.08-1.21

技術(shù)成熟，制氫

儲備有限元/m2純度高（>99%）

制氫過程碳排放量大

全

球

和

國內(nèi)

大

規(guī)

模市場應(yīng)用(灰氫)天

然

氣

1.81-3.42

制

氫

效

率

高（約制氫元/m2（>80%）

成本較低14kg.CO2/kg.H2）

需提純以及去除雜質(zhì)6版權(quán)所有

?

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6

頁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者制氫方式制氫成本優(yōu)點缺點現(xiàn)狀工

業(yè)

副

焦

爐

煤

2.46-2.69

制

氫

純

度

高

需提純以及去除雜質(zhì)

大

規(guī)

模

市產(chǎn)制氫氣/氯堿

元/m2（>99%）

成本適中

建設(shè)地點受原材料供應(yīng)限制場應(yīng)用（藍(lán)氫）

化工/丙烷脫氧

無法作為規(guī)?；谢臍淠茉垂?yīng)

電流密度低電

解

水

堿

性

電

2.77-4.59

技術(shù)成熟

商

業(yè)

化

成制氫解制氫元/m2

成本低

體積和重量大熟（綠氫）

堿液有腐蝕性質(zhì)

子

交

3.30-5.15

電流密度高

設(shè)備成本相對高

催化劑成本高且稀缺

小

規(guī)

模

應(yīng)換

膜

電

元/m2

體積小重量輕

無堿液帶來腐蝕

產(chǎn)品氣體純度高

效率高用解制氫固

體

氧化

物

電解制氫-

裝置體積較大

工作溫度過高

試

驗

研

發(fā)

單機(jī)容量大階段

無腐蝕性電解液

技術(shù)處于試驗階段來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理2.儲運氫在高壓氣態(tài)儲運氫方面，由于成本低、使用方便、儲存條件易滿足等優(yōu)勢成為目前儲運氫的主流方式。國內(nèi)由于高端碳纖維技術(shù)不夠成熟，無法規(guī)?；a(chǎn)且復(fù)合材料成本較高，目前主要以

35MPaIII

型瓶為主，所以低成本高壓臨氫環(huán)境用新材料將是研發(fā)的重點。在低溫液態(tài)儲運氫方面，在歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)液氫技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相對成熟，液氫儲運等環(huán)節(jié)已進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段。我國液氫技術(shù)主要應(yīng)用在航天領(lǐng)域，民用領(lǐng)域尚處于起步階段，氫液化系統(tǒng)的核心設(shè)備（氫透平膨脹機(jī)與低溫閥門等）仍然依賴于進(jìn)口，液氫儲罐制造技術(shù)與裝備與國外也有一定的差距。因此，如何降低液化與貯存成本是低溫液態(tài)儲氫產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向。在固態(tài)金屬氫化物儲運氫方面，由于其安全性、穩(wěn)定性優(yōu)點成為我國未來發(fā)展的重點。目前，國內(nèi)金屬氫化物儲氫應(yīng)用還較少，正處于研發(fā)與示范階段，提高金屬氫化物的儲氫量、降低材料成本、提高金屬氫化物的可循環(huán)性等將是未來的研究重點。在管道儲運氫方面，管道儲運氫氣可以分為純氫管道運輸和利用現(xiàn)有天然氣管道摻氫運輸兩種模式。低壓純氫管道適合大規(guī)模、長距離的運氫方式。目前，美國、歐洲已分別建成

2400km、1500km

的氫管道，而我國氫氣管道里程約

400km，在用管道僅有百公里左右。在運行的管道有：濟(jì)源—洛陽的氫氣輸送管道全長為

25km、巴陵—長嶺輸氫管道全長

42km、烏?！y川焦?fàn)t煤氣輸氣管線管道全長為

216.4km、金陵—揚子氫氣管道全長超過

32km。表：三種氫儲運比較核

心

經(jīng)

濟(jì)儲運方式適應(yīng)場景優(yōu)點缺點技術(shù)成熟度技術(shù)距離7版權(quán)所有

?

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7

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裝卸時間長

技術(shù)成熟，當(dāng)前應(yīng)用場景最為廣泛長

管拖車≤

短途

成本較低

儲氫容器體積大、儲氫密度小

前期投資大150

小規(guī)模

前期投資少氣

態(tài)儲運高

壓壓縮

固定站點

安全性高式超大規(guī)

大規(guī)模、多

存在“氫脆”技術(shù)難點，處于起步階段≥管道500模領(lǐng)域

成本較高

制冷能耗大液

氫槽

罐車

能量和純度密度高

技術(shù)成熟，主要在航空航天領(lǐng)域低

溫絕熱≥

中長距離

大規(guī)模200

加注時間短液

態(tài)儲運

儲氫密度大

成本較高有

機(jī)儲

氫介質(zhì)槽

罐車≥

存儲成本

穩(wěn)定性高

脫氫溫度高

尚處于研發(fā)200高

安全性好

運輸便利

安全性好階段

能耗大

成本高物

理或

化學(xué)

吸附

儲氫長

管

儲氫密度大

放氫率低固

態(tài)

拖車、儲運

管

道均可≤

短距離

大規(guī)模

規(guī)模大

吸放氫有溫度要求

儲氫材料循環(huán)性差

實驗研發(fā)階150

可快速充放氫段

應(yīng)用前景廣來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理從關(guān)鍵技術(shù)來看，當(dāng)前中國氫氣儲運仍處于發(fā)展初期，相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)較國外水平落后，固態(tài)儲運和化學(xué)液態(tài)儲運方式發(fā)展亟需技術(shù)突破，產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間較大。3.加氫從市場規(guī)模來看，中國加氫站數(shù)量居全球首位，具有區(qū)域集中性特征。2022

年全球新增

129座加氫站，累計建成

814

座；中國新建

92

座，累計建成

310

座，占比全球

38%，已躍居首位，在營加氫站超過

160

座。2022

年，中國加氫站市場規(guī)模達(dá)

49.4

億元、集成設(shè)備（壓縮機(jī)、氫氣儲存容器、加氫系統(tǒng)）占據(jù)加氫站建設(shè)的主要成本，市場規(guī)模為

24.7

億元。氫燃料電池汽車的需求將帶動加氫站保持良好的增長，預(yù)計到

2026

年，中國加氫站市場規(guī)模將達(dá)到

151.2

億元，集成設(shè)備市場規(guī)模將為

71.1

億元。從市場競爭格局來看，國內(nèi)加氫站市場集中度較高。從加氫站擁有數(shù)量來看，以中石化、中石油、厚普股份三家企業(yè)為主，中石化已建成

74

座，中石油為

8

座，厚普股份在建加氫站

78座。從加氫站設(shè)備制造商來看，國富氫能、液空厚普、舜華新能源、海德利森、上海氫楓等五大設(shè)備集成商市場占有率占達(dá)

90%。其中，國富氫能市場占有率為

28.4%，居全國第一。8版權(quán)所有

?

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8

頁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者2017-2022

年，全球和中國加氫站數(shù)量（座）來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資源整理從分布區(qū)域來看，我國加氫站主要涉及華北、華東和華南地區(qū)，呈現(xiàn)出明顯的產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)。其中，廣東依托政府的支持，加氫站布局遙遙領(lǐng)先其他省市，數(shù)量超過

60

座，其次為上海，建設(shè)數(shù)量

44

座。4.

場景應(yīng)用（1）交通領(lǐng)域在交通領(lǐng)域，以氫燃料為動力，可以實現(xiàn)車輛使用端的零碳排放，應(yīng)用主要包括汽車、航空和海運等，其中氫燃料電池汽車是交通領(lǐng)域的主要應(yīng)用場景。從市場規(guī)模來看，整體保持加快增長態(tài)勢，市場空間大。2022

年，我國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷累計分別完成

3626

輛和

3367

輛，同比分別增長

127.2%和

88.1%。目前，國內(nèi)的氫燃料電池車輛購置成本遠(yuǎn)高于燃油車和電動車，中短期內(nèi)需依賴國家補貼。但隨著技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)經(jīng)驗累積與規(guī)模擴(kuò)大，燃料電池系統(tǒng)和儲氫系統(tǒng)成本將逐步下降，氫燃料電池汽車將保持增長態(tài)勢，預(yù)計到

2025

年，全國氫燃料汽車保有量約

5

萬輛。圖：2018

年-2022

年中國燃料電池汽車產(chǎn)銷數(shù)量（輛）9版權(quán)所有

?

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9

頁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理從區(qū)域分布來看，氫燃料電池汽車主要集中在環(huán)渤海等東部沿海城市群。2021

年

8

月，京津冀、上海、廣東三大城市群成為首批燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群；2021

年

12

月，河北、河南入選第二批城市群，形成目前的“3+2”全國燃料電池汽車示范，并計劃為期四年的示范推廣目標(biāo)。到

2025

年，京津冀、上海、廣東、河北、河南城市群氫燃料汽車分別為

5300

輛、5000輛、10000

輛、7710

輛、5000

輛。圖：五大氫燃料電池汽車示范城市群來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理從氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)來看，目前，日本和韓國擁有相對成熟的氫燃料電池汽車技術(shù)，已應(yīng)用于乘用車、商業(yè)車、叉車、列車等。國內(nèi)當(dāng)前燃料電池汽車的技術(shù)、成本和規(guī)模是限制其市場化的主要因素，購置成本還較高，尚不具備完全商業(yè)化的能力，發(fā)展仍然依靠政府補貼和政策支持?，F(xiàn)階段國內(nèi)氫燃料電池車以客車和重卡等商用為主，乘用車主要用來租賃，占比不及

0.1%。（2）工業(yè)領(lǐng)域在工業(yè)領(lǐng)域，氫氣主要作為化工原料。目前全球約

55%的氫需求用于氨合成、25%用于煉油廠加氫生產(chǎn)、10%用于甲醇生產(chǎn)，10%用于其他行業(yè)。鋼鐵領(lǐng)域，用氫氣代替焦炭作為還原劑，大幅度降低碳排放量，促進(jìn)清潔型冶金轉(zhuǎn)型。目前全球已有少數(shù)國家發(fā)布了氫冶金技術(shù)案例，國內(nèi)部分鋼鐵企業(yè)也發(fā)布了氫冶金規(guī)劃，建設(shè)示范工程并投產(chǎn)，但有關(guān)示范工程尚處于工業(yè)性試驗階段，基礎(chǔ)設(shè)施不完善、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)空白、成本較高、安全用氫等問題依然存在。但在“雙碳”目標(biāo)的背景下，利用氫能進(jìn)行鋼鐵冶金是鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)深度脫碳目標(biāo)的必行之路。（3）建筑領(lǐng)域在建筑領(lǐng)域，氫氣可代替或摻入天然氣燃燒供熱，也可通過氫燃料電池實現(xiàn)熱電聯(lián)供。以北京為例，目前終端居民天然氣價格約為

2.63

元/標(biāo)準(zhǔn)立方米，提供

1

標(biāo)準(zhǔn)立方米天然氣等值熱量需要

2.82

標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣。因此當(dāng)氫氣價格低于

10

元/千克時，燃?xì)涔岱侥芘c天然氣形成競爭力。小型氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)目前已在歐美、日本實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，而中國小型氫燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)仍處于試點階段，千瓦級系統(tǒng)的度電成本超過

2

元/千瓦時，在經(jīng)濟(jì)性方面具有很10版權(quán)所有

?

杭州費爾斯通科技有限公司，保留所有權(quán)利。第

10

頁現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)智能服務(wù)商、中國產(chǎn)業(yè)大腦和產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)領(lǐng)先者大的進(jìn)步空間。在建筑領(lǐng)域，氫能不具備經(jīng)濟(jì)性，但仍是備用電源的良好選擇?？蛇x擇逐漸由氫和天然氣混合用氫逐步向純氫轉(zhuǎn)變。三.

碳中和時代綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)與展望目前全球氫能行業(yè)總體處于發(fā)展初期，在終端能源消費量中占比仍然很低。國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：關(guān)鍵核心技術(shù)仍被國外壟斷，如

PEM

制氫技術(shù)中的核心部件質(zhì)子交換膜技術(shù)突突破難度大；電解水制氫電價成本過高，短期仍無法代替碳排放較高的化石燃料制氫；氫能制取和需求端在時間和空間錯位，尚未形成完善的氫氣存儲和輸運網(wǎng)絡(luò)渠道；當(dāng)前用氫端需求關(guān)注方向過于單一，主要集中在氫燃料電池及其交通載具方面，目前成熟度偏低、規(guī)模不大。在“雙碳”目標(biāo)和技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動下，氫能制取和應(yīng)用成本將不斷下降，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間廣闊，主要表現(xiàn)在：“綠氫”將成為氫能主要發(fā)展方向。我國是世界最大的制氫國，現(xiàn)在年制氫量達(dá)

3300

萬噸，但“綠氫”占比不到

1%，主要限制因素是高成本。目前綠色制氫仍面臨生產(chǎn)成本高、缺少專用基礎(chǔ)設(shè)施、制取過程中能量損失嚴(yán)重等難題。其中，電解水制氫過程的電耗成本占總成本的75%-85%。我國可再生能源制氫潛力巨大，風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量均為世界第一。電解水制氫在消納風(fēng)、光等可再生能源方面具有巨大的潛力，被看作是未來主流制氫方式?！半p碳”目標(biāo)和成本下降驅(qū)動“綠氫”發(fā)展，據(jù)預(yù)測，2030

年可再生能源制氫成本有望實現(xiàn)平價，2050

年可再生能源制氫將成為主流的制氫技術(shù)，2060

年綠氫產(chǎn)量將達(dá)到

1

億噸，占?xì)錃饽甓瓤傂枨蟮?/p>

80%。氫燃料電池關(guān)鍵材料、加氫站設(shè)備國產(chǎn)化將成為氫能行業(yè)熱門賽道。目前國內(nèi)的氫燃料電池、電堆、催化劑等核心關(guān)鍵技術(shù)和部件仍處于研發(fā)階段或依賴進(jìn)口，國產(chǎn)化率較低。核心零部件降本是國產(chǎn)化發(fā)展重要因素。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022

年，燃料電池系統(tǒng)、電堆價格均下降

30%，質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散層、膜電極、催化劑、雙極板、空壓機(jī)、氫循環(huán)系統(tǒng)等核心零部件及材料價格下降幅度在

10%至

40%不等。未來，壓縮機(jī)、電子器件、儲氫零部件、閥件、金屬雙極板等燃料電池的部分原材料價格持續(xù)下降，液氫裝備國產(chǎn)化再提速為氫能儲運能力提升打開新空間。在交通領(lǐng)域率先實現(xiàn)氫能規(guī)?；虡I(yè)化應(yīng)用。當(dāng)前中國氫能產(chǎn)業(yè)總體處于市場導(dǎo)入期，應(yīng)用需求主要受下游行業(yè)脫碳進(jìn)程、政策支持、技術(shù)成熟度等因素影響。短期內(nèi)，氫燃料電池汽車的大規(guī)模推廣成為關(guān)鍵驅(qū)動因素；長期工業(yè)領(lǐng)域有望成為氫能應(yīng)用的第一大領(lǐng)域，需求在政策推動和技術(shù)進(jìn)步下進(jìn)一步釋放。隨著燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)模化與燃料電池電堆核心零部件國產(chǎn)化推動成本下降，在

2025

年燃料電池汽車保有量達(dá)超

10

萬輛政策指引下，預(yù)計未來幾年我國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷量迅速上升。在區(qū)域上將加快形成氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展集群格局。氫能產(chǎn)業(yè)布局與區(qū)域資源稟賦高度相關(guān)，且短期內(nèi)氫能長距離、大規(guī)模儲運的成本瓶頸依然存在。預(yù)計在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期階段，各地將優(yōu)先打造區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，隨著產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步成熟，區(qū)域之間通過輸氫管道等基礎(chǔ)設(shè)施，由近及遠(yuǎn)連接形成全國性網(wǎng)絡(luò)。隨著區(qū)域間協(xié)同發(fā)展的不斷加強，氫能產(chǎn)業(yè)鏈分工協(xié)作也將進(jìn)一步深化，各區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位更加明晰，除制氫、氫儲運、燃料電池汽車等核心環(huán)節(jié)形成產(chǎn)業(yè)集群外，氫能研發(fā)、科技服務(wù)、整車集成等集群效應(yīng)也會不斷涌現(xiàn)。表：目前重點區(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展特征區(qū)域特征以上海和江蘇為代表，區(qū)域輻射城市數(shù)量最多，區(qū)域內(nèi)高校集聚、研發(fā)實力強勁，燃料電磁汽車研發(fā)與示范經(jīng)驗豐富，氫產(chǎn)業(yè)總體實力雄厚。長三角11版權(quán)所有

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