“碳中和”时代来临，可再生能源制氢是长期发展方向
“碳中和”时代来临，可再生能源制氢是长期发展方向
随着氢能应用场景的不断丰富以及国家政策扶持力度的持续加大，氢能行业市场化程度不断提高。《中华人民共和国招标投标法》《建设工程勘察设计管理条例》等法律法规和行业规范性文件的制定，有力推动了行业内市场竞争的公开化、公正化和规范化运行。整个氢能行业持续健康发展，市场参与者数量及类型不断增多，形成了健康的行业竞争格局。氢能产业链上游制氢行业集中度较高，从参与主体来看，制氢咨询设计和装备供货行业可分为大型国有氢能投资企业和民营企业，国有企业依靠其资源优势，处于行业主体地位，民营企业受能源结构改革、市场化程度提高等有利因素影响，竞争力也在逐步加强。
1、氢能行业情况
氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源，可通过一次能源、二次能源及工业领域等多种途径获取，氢能将成为第三次能源变革的重要媒介。氢能具有众多优秀的特点：
（1）来源多样。作为二次能源，氢不仅可以通过煤炭、石油、天然气等化石能源重整、生物质热裂解或微生物发酵等途径制取，还可以来自焦化、氯碱、钢铁、冶金等工业副产气，也可以利用电解水制取，特别是与可再生能源发电结合，不仅实现全生命周期绿色清洁，更拓展了可再生能源的利用方式。
（2）清洁低碳。不论氢燃烧还是通过燃料电池的电化学反应，产物只有水，没有传统能源利用所产生的污染物及碳排放。此外，生成的水还可继续制氢，反复循环使用，真正实现低碳甚至零碳排放，有效缓解温室效应和环境污染。
（3）灵活高效。氢热值高（140.4MJ/kg），是同质量标准煤、石油等化石能源热值的 3-4 倍，通过燃料电池可实现综合转化效率 90%以上。氢能可以成为连接不同能源形式（气、电、热等）的桥梁，并与电力系统互补协同，是跨能源网络协同优化的理想互联媒介。
在全球碳中和的框架下，氢能的环保性以及可再生性，使其具有举足轻重的作用。氢能可以用于石油精炼、氨生产的原料、金属精炼以及交通运输等方方面面。而且，氢气有潜力成为整合不同基础设施的能源载体，以提高经济效率、可靠性、灵活性，而且其中许多用途将有助于减少电力和交通部门的碳排放。氢还可以为电力部门提供大规模的长期能量存储，目前的分布式能源中已形成“风光发电-多余电量电解水制氢-氢气储存-利用燃料电池发电”较为完整的能源转换链条，氢作为能量储存的载体形式，有效减少了偏远地区弃风弃光的现象。此外，氢能存储系统可以提供辅助电网服务，如应急、负荷跟踪和调节储备，这些服务可以提供额外的能量来源，从而降低电解制氢的成本。根据国际氢能委员会预测，到 2050 年，氢能将创造 3,000 万个工作岗位，减少 60 亿吨二氧化碳排放，创造2.5 万亿美元产值，在全球能源中所占比重有望达到 18%。
2、全球氢能市场发展概况
根据世界能源理事会的定义，“灰氢”是通过化石能源、工业副产等伴有大量二氧化碳（CO2）排放制得的氢；“蓝氢”是在灰氢的基础上，将 CO2 副产品捕获、利用和封存（CCUS），实现低碳制氢；“绿氢”是通过可再生能源（如风电、水电、太阳能）等方法制氢，生产过程基本不会产生温室气体。
目前，全球制氢技术的主流选择是化石能源制氢，主要是由于化石能源制氢的成本较低，其中天然气重整制氢由于清洁性好、效率高、成本相对较低，占到全球 48%，其次为醇制氢 30%，电解水受制于成本因素使用较少，占比仅为 4%。采用电解水制氢是当前制氢环节的研究热点，技术也较为成熟，其他新型制氢法尚未应用于大规模制氢。
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。
更多行业资料请参考普华有策咨询《2023-2029年氢能行业市场调查及投资战略咨询报告》，同时普华有策咨询还提供产业研究报告、产业链咨询、项目可行性报告、十四五规划、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。
报告目录
版权说明及法律声明... 0
报告目录... 1
图表目录... 8
第1章 氢能源行业综述及数据来源说明... 1
1.1 能源行业界定... 1
1.1.1 能源的界定... 1
1.1.2 能源的分类... 2
1.1.3 能源的更迭... 5
1.2 氢能源行业界定... 12
1.2.1 氢能源的界定... 12
1.2.2 氢能源相似概念辨析... 12
1.2.3 氢能源的分类... 12
1.2.4 氢能源特性分析... 13
1.2.5 《国民经济行业分类与代码》中氢能源行业归属... 13
1.3 氢能源专业术语说明... 14
1.4 本报告统计方式及资料来源说明... 14
第2章 中国氢能源行业宏观环境分析（PEST）... 16
2.1 中国氢能源行业政策（Policy）环境分析... 16
2.1.1 中国氢能源行业监管体系及机构介绍... 16
2.1.2 中国氢能源行业相关法律法规及标准... 17
2.1.3 中国氢能源行业发展相关政策规划及解读... 18
2.1.4 《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》对氢能源行业的影响分析 24
2.1.5 政策环境对氢能源行业发展的影响总结... 24
2.2 中国氢能源行业经济（Economy）环境分析... 25
2.2.1 中国宏观经济发展现状... 25
2.2.2 中国宏观经济发展展望... 30
2.2.3 中国氢能源行业发展与宏观经济相关性分析... 31
2.3 中国氢能源行业社会（Society）环境分析... 32
2.3.1 中国氢能源行业社会环境分析... 32
2.3.2 社会环境对氢能源行业发展的影响总结... 36
2.4 中国氢能源行业技术（Technology）环境分析... 36
2.4.1 中国氢能源行业技术/工艺/流程图解... 36
2.4.2 中国氢能源行业关键技术分析... 38
2.4.3 中国氢能源行业科研创新成果... 45
第3章 全球氢能源行业发展现状调研及市场趋势洞察... 49
3.1 全球氢能源行业发展历程介绍... 49
3.2 全球氢能源行业宏观环境背景... 52
3.2.1 全球氢能源行业经济环境概况... 52
3.2.2 全球氢能源行业政法环境概况... 56
3.2.3 全球氢能源行业技术环境概况... 57
3.2.4 新冠疫情对全球氢能源行业的影响分析... 58
3.3 全球氢能源行业发展现状及市场规模体量分析... 58
3.3.1 全球氢能源行业发展现状... 58
3.3.2 全球氢能源行业市场规模体量... 60
3.4 全球氢能源行业区域发展格局及重点区域市场分析... 60
3.4.1 全球氢能源行业区域发展格局... 60
3.4.2 全球氢能源行业重点区域分析... 62
3.5 全球氢能源行业市场竞争格局及重点企业案例研究... 65
3.5.1 全球氢能源行业市场竞争格局... 65
3.5.2 全球氢能源企业兼并重组状况... 68
3.5.3 全球氢能源行业重点企业案例... 69
3.6 全球氢能源行业发展趋势预判及市场前景预测... 73
3.6.1 全球氢能源行业发展趋势预判... 73
3.6.2 全球氢能源行业市场前景预测... 74
3.7 全球氢能源行业发展经验借鉴... 74
第4章 中国氢能源行业市场供需状况分析... 78
4.1 中国氢能源行业发展历程... 78
4.2 中国氢能源行业对外贸易状况... 81
4.2.1 中国氢能源行业进出口贸易概况... 81
4.2.2 中国氢能源行业进口贸易状况... 81
4.2.3 中国氢能源行业出口贸易状况... 83
4.2.4 中国氢能源行业对外贸易集中度... 85
4.2.5 中国氢能源行业进出口贸易影响因素及发展趋势预判... 86
4.3 中国氢能源行业市场主体类型及入场方式... 87
4.4 中国氢能源行业市场主体规模及特征... 88
4.5 中国氢能源行业市场供给状况... 88
4.5.1 中国氢能源行业市场供给能力分析... 88
4.5.2 中国氢能源行业市场供给水平分析... 89
4.6 中国氢能源行业市场需求状况... 90
4.6.1 中国氢能源行业需求特征分析... 90
4.6.2 中国氢能源行业需求现状分析... 92
4.7 中国氢能源行业供需平衡状况及市场行情走势... 92
4.7.1 中国氢能源行业供需平衡分析... 92
4.7.2 中国氢能源行业市场行情走势... 93
4.8 中国氢能源行业市场规模体量分析... 93
第5章 中国氢能源行业市场竞争状况及融资并购分析... 95
5.1 中国氢能源行业市场竞争布局状况... 95
5.1.1 中国氢能源行业竞争者入场进程... 95
5.1.2 中国氢能源行业竞争者区域分布... 96
5.1.3 中国氢能源行业竞争者发展战略布局状况... 96
5.2 中国氢能源行业市场竞争格局... 96
5.2.1 中国氢能源行业企业战略集群状况... 96
5.2.2 中国氢能源行业企业竞争格局分析... 97
5.3 中国氢能源行业市场集中度分析... 97
5.3.1 中国氢能源行业市场集中度分析... 97
5.3.2 中国氢能源行业区域集中度分析... 98
5.4 中国氢能源行业波特五力模型分析... 99
5.4.1 中国氢能源行业供应商的议价能力... 99
5.4.2 中国氢能源行业消费者的议价能力... 99
5.4.3 中国氢能源行业新进入者威胁... 100
5.4.4 中国氢能源行业替代品威胁... 101
5.4.5 中国氢能源行业现有企业竞争... 101
5.4.6 中国氢能源行业竞争状态总结... 102
5.5 中国氢能源行业投融资、兼并与重组典型案例... 102
第6章 中国氢能源产业链结构及全产业链布局状况研究... 109
6.1 中国氢能源产业结构属性（产业链）分析... 109
6.1.1 中国氢能源产业链结构梳理... 109
6.1.2 中国氢能源产业链生态图谱... 110
6.2 中国氢能源产业价值属性（价值链）分析... 111
6.2.1 中国氢能源行业成本结构分析... 111
6.2.2 中国氢能源行业价值链分析... 111
6.3 中国氢能源产业链前端制氢市场解析... 112
6.3.1 中国制氢结构概述... 112
6.3.2 中国制氢市场发展现状... 113
6.3.3 中国制氢市场竞争状况... 114
6.3.4 中国制氢市场发展前景... 115
6.4 中国氢能源产业链中端储运氢市场解析... 118
6.4.1 中国储运氢市场发展现状... 118
6.4.2 中国储运氢市场竞争状况... 118
6.4.3 中国储运氢市场发展前景... 119
6.5 中国氢能源产业链后端加氢市场解析... 120
6.5.1 中国加氢市场发展现状... 120
6.5.2 中国加氢市场竞争状况... 127
6.5.3 中国氢能源产业链后端加氢市场发展前景... 128
6.6 中国氢能源产业链用氢市场解析... 129
6.6.1 中国氢能源下游需求领域分布状况... 129
6.6.2 中国交通领域氢能源需求潜力分析... 129
6.6.3 中国工业领域氢能源需求潜力分析... 132
6.6.4 中国建筑领域氢能源需求潜力分析... 135
6.6.5 中国电力领域氢能源需求潜力分析... 137
6.6.6 中国氢能源行业下游需求领域战略地位分析... 140
第7章 中国氢能源行业重点企业布局案例研究... 143
7.1 中国氢能源重点企业竞争力对比... 143
7.2 中国氢能源重点企业布局案例分析... 144
7.2.1 企业A.. 144
7.2.2 企业B. 148
7.2.3 企业C.. 151
7.2.4 企业D.. 154
7.2.5 企业E. 157
7.2.6 企业F. 160
第8章 中国氢能源行业发展潜力评估及趋势前景预判... 164
8.1 中国氢能源行业SWOT分析... 164
8.2 中国氢能源行业发展潜力评估... 168
8.2.1 中国氢能源行业生命发展周期... 168
8.2.2 中国氢能源行业发展潜力评估... 173
8.3 中国氢能源行业市场前景预测... 174
8.3.1 中国氢气供给结构预测... 174
8.3.2 中国氢气需求总量预测... 175
8.3.3 中国氢能源行业市场规模预测... 176
8.4 中国氢能源行业发展趋势预判... 176
8.5 中国氢能源行业市场主要壁垒构成... 178
8.6 中国氢能源行业投资风险预警及防范... 179
8.7 中国氢能源行业投资价值评估... 180
8.8 中国氢能源行业投资机会分析... 182