“碳中和”时代来临，可再生能源制氢是长期发展方向

根据国际能源署（IEA）的统计，1975 年至 2020 年，全球氢气需求由不到20 百万吨增长至近 90 百万吨，年复合增速近 2.82%，但其中大部分均用于工业领域，例如作为化工原料或工业气体应用于合成氨、石油炼化等行业。随着近年来全球主要经济体陆续提出长期碳中和目标，IEA 预计氢气的能源属性将逐渐显现，应用领域将逐步拓展至电力、交通、建筑等场景。至 2050 年，交通行业氢气需求量最大，达到 66.5 百万吨；其次是工业，氢气需求量为 62.9 百万吨。

3、行业产业链情况及图谱

氢能产业链包含了上游制氢、中游储运氢及加氢站和下游用氢等众多环节。其中上游制氢环节根据路线不同可分为化石能源制氢、化工原料制氢、工业副产氢、电解水制氢等；中游储运氢根据氢能储运状态的不同可分为气态、液态、固态储运；下游主要用氢主要包括工业领域、交通领域和储能领域，其中工业用氢主要用作化工、冶金等产业原材料以及能源使用；储能领域，利用富余的可再生能源电解水制氢储能，再将氢能输送到能源消费中心多元化利用，可有效解决风、光等可再生能源不稳定及长距离输送问题；交通领域则包含了燃料电池制造以及燃料电池车整车制造，氢燃料电池的应用是目前氢能产业发展的主要方向。

4、行业技术水平

氢能行业是多学科交叉、知识密集、资金密集型高技术产业，将传统工业与新能源、电子信息技术等高新技术相结合，对企业的研发创新能力和生产技术水平要求较高。

我国氢能行业起步相对较晚，早期创新研发能力不足，行业整体技术水平与欧美发达国家存在一定差距。但随着我国氢能领域的配套设施建设不断完善、专项政策扶持的推动、资金投入的持续加大、科研水平的快速发展，我国氢能行业整体技术水平将不断提升。

5、氢能行业发展的机遇

（1）国家政策持续支持氢能行业发展

碳中和大背景下，氢能行业成为国家产业政策重点鼓励支持发展的行业。“十四五”期间，国家相关部门陆续颁布了《西部地区鼓励类产业目录（2020 年本）》《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》《关于对“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”等18个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035年远景目标纲要》《2021 年能源工作指导意见》《关于启动燃料电池汽车示范应用工作的通知》《2030 年前碳达峰行动方案》《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》等一系列引导和支持氢能相关产业投资建设和氢能需求侧产业发展的政策文件，为氢能行业的发展提供了良好的政策环境。

（2）能源结构转型为行业发展带来新的机遇

长期以来，全球的能源供应主要是由三大化石能源石油、煤和天然气提供。根据英国石油公司 BP 统计的数据来看，2020 年石油、煤和天然气在全球能源供应体系中的占比分别为 31.20%、27.20%和 24.70%，三者合计占比为 83.10%。化石能源在地球的储备是有限的。从能源安全的角度考虑，一旦石油、煤和天然气等化石能源枯竭，人类的能源供应将成为一个重大问题。同时，使用化石能源造成的环境恶化与资源紧缺问题正制约着全球范围内的可持续发展，能源体系的全面变革势在必行，可再生能源的进一步开发利用以及现有能源开发的清洁低碳能源将是能源发展的基本趋势。随着世界各国对可再生能源发展的重视程度越来越高，太阳能、风能、氢能及生物质能等可再生能源在近年来得到了迅速发展。而在各类可再生能源中，氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介。因此，氢能行业从起步至今一直受到世界各国的关注，随着能源体系改革的不断推进，氢能行业将会以更快的速度向前发展。

（3）新兴市场、新应用领域需求带动行业发展

新兴市场、新应用领域需求带动了氢能产业的整体进步。氢能行业的发展方向、市场空间与其下游产业需求紧密相关。目前燃料电池产业、工业以及建筑业等行业氢能应用场景较为丰富、氢能需求旺盛，带动了我国氢能产业的快速发展。未来，随着新技术和产业的发展成熟，氢能向下游应用领域的扩展，我国氢能行业活力将进一步释放、市场空间将进一步拓展。

6、氢能行业发展的主要趋势

（1）“碳中和”时代来临，可再生能源制氢是长期发展方向

展望未来的制氢路径，可再生能源发电电解水制氢是实现“绿氢”的最好途径。目前，通过可再生能源发电制取“绿氢”主要面临成本高的问题。一方面，当前阶段以风电光伏为代表的可再生能源发电成本还较高；另一方面，电解槽的能耗和初始投资成本较高，规模还较小。未来，通过可再生能源发电成本下降，电解槽能耗和投资成本下降以及碳税等政策的引导，不断提高“绿氢”经济性。

随着可再生能源发电规模的扩大，光伏、风电发电成本将不断下降。依据《中国 2050 年光伏发展展望》的预测，在光伏电站投资下降、技术进步带动系统效率提升和光衰降低等驱动下，光伏发电成本也快速下降。到 2025 年，光伏当年新增装机发电成本预计将低于 0.3 元/Kwh，在所有发电技术新增装机中成本处于较低水平。同时光伏发电成本仍将保持快速下降，而水电等传统电力则面临成本上升的压力，风电的成本下降速度则要慢于光伏发电，光伏发电的成本优势在后期将愈加明显。到 2035 年和 2050 年新增光伏发电成本相比当前预计分别约下降50%和 70%，达到约 0.2 元/Kwh 和 0.13 元/Kwh。

（2）产业基础设置配套逐步完善，加氢站建设迎来快速发展

加氢基础设施是未来中国新基建的重点内容。随着氢燃料电池汽车应用规模的扩大，加氢站的市场需求也逐步提升。目前加氢站建设成本仍然较高，预计近期在经济基础较好、具备氢燃料电池汽车推广规模的地区发展会较为迅速。

（3）安全管理制度逐步完善，提升氢能应用安全性

安全是氢能发展必须守住的底线。氢气易挥发、易燃、易爆及氢脆等特性，使得氢气在使用过程中存在一定的安全隐患，氢气的危化品属性不应随着可能作为能源管理而被选择性忽视，反而更应该引起重视。应在制氢、储氢、运氢、用氢等各个环节时刻关注其安全问题。

在顶层设计上，2020 年 4 月《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》第十一章附则中的第一百一十五条（术语的法律解释）中写道：本法中下列用语的含义：能源，是指产生热能、机械能、电能、核能和化学能等能量的资源，主要包括煤炭、石油、天然气（含页岩气、煤层气、生物天然气等）、核能、氢能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能、电力和热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。这是国内首次从法律上确认氢能的能源属性范畴。过去，氢作为工业原料的主要应用使氢被列入危险化学品的管理范畴。目前，氢作为清洁能源的使用，氢能安全管理逐步延伸到交通、能源、工业、建筑等领域，制定涵盖氢生产、充装、储存、销售，氢设施及相关产品制造使用等全过程的管理体系将成为未来发展趋势。

7、氢能行业发展的阻碍因素

（1）氢能产业链成本较高

纵观氢能全产业链，成本仍有待降低。一是部分关键材料、核心零部件和氢能设备依赖进口，技术自主化率低，同时推广应用规模化程度低，导致成本降低缓慢。二是电价优惠力度小、储运效率低等原因，导致氢气到站价格居高不下，同时建站成本仍然偏高，使得氢气零售价格高昂。

（2）核心技术水平较为落后

我国氢能产业部分核心关键技术与世界先进水平仍有较大差距，对外依存度较大。催化剂和质子交换膜仍未实现规模化生产，核心技术指标相对落后，气体扩散层（碳纸）基本全部依赖进口。空压机、氢气循环泵、金属双极板等核心零部件处于跟跑水平。液氢、管道等高效低成本储运技术，液驱和离子氢气压缩机、加氢枪等处于跟跑阶段。燃料电池乘用车开发水平落后于丰田、现代等国际一流企业。

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