2022年氢能源行业分析报告-简单版

01.氢能是未来能源体系变革过程中不可或缺的一环•氢能是清洁、低碳能源，在使用过程中不产生额外污染，也不产生

CO2排放。按照氢能的制取方式，可将氢能划分为灰氢、蓝氢和绿氢：其中：灰氢：从化石燃料制取的氢气，碳排放强度高；蓝氢：化石燃料制氢+CCS（即碳捕集技术）制取的氢气，碳排放强度低；绿氢：可再生能源电解水制取的氢气，几乎没有碳排放。氢能是低碳经济的重要组成部分，虽然部分制氢过程可能产生碳排放，但未来随着绿氢

的推广，氢能产业的碳排放预计将显著减少，有助于实现双碳目标。据

IEA

预测，2021-

2050

年，氢能在全球降碳行动中的累计贡献度为

6%。•碳排放强度划分（由高到低）202

205

年多种降碳方式的累计贡献度（全球）可再生能源35%碳排放强度高化石燃料制取灰氢蓝氢绿氢电动化科技进步19%13%碳排放强度低化石燃料制取+CCS碳捕捉技术（CCUS）行为和需求变化氢能11%11%几乎没有碳排放可再生能源电解水制取6%5%减少煤炭、石油利用02.氢能与其他新能源对比优势明显••从稳定性、储能性、

可获得性、应用范围与其他新能源对比发现氢能是可以长周期使用、环保、

适用范围多元

（供热、供电、燃料等）同时储运相对方便、制取我国可以凭借中石油、中石化等能源大型企业相关优势（具备成熟的油气基础设施、原料供给、能源体系供应产业链基础）快速开启高效率低成本氢能发展之路。广、可实现性强的优质能源；氢能源其他新能源光伏和风电能有间歇性且波动大，需要考虑波峰波谷阶段受天气和时间影响大，电网消纳压力较大稳定性储能性可获得性应用无地域限制、无时间限制(无需考虑制取的间歇性和波动问题)有气波固三种储存形式，载体的技术成熟可实现大容量且安全储能储存形式单一，且限制性大(需要转化成电储能或靠近水源)有时间限制(储存有周期性，时间过就会影响能源质量和密度)无时间限制(长期储存不影响质量和使用能力)获得多样，化石燃料、可再生能源电解水等均可制氢主要依靠风、太阳、水自然资源转化获取,相较于氢能获取风能和光伏主要用于发电少同时氢能既可作为燃料亦可作为能源使用:交通运输领域(燃料电池)、冶金、化工等工业领域(作为燃料使用)、建筑领域(燃料电池)、发电年制氢量约3300万吨；2020年全国氢气产能超过2000万t/a2021年光伏发电量3259亿千瓦时；风电6526亿千瓦时规模可以利用现有加油站基础转化成加氢站，效率高成本低有原料供给基础和优势,可以快速实现灰制氢模式，然后同步探索蓝绿氢方式制氢产业链和天然气供应模式大致相同，落地实现性大占地面积大，无法在城市大规模铺设设备需要重新铺设设备，成本高效率相对低选址有地域限制，容易对当地水土环境造成不良影响其他数据：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络03.供应链完善，氢能应用前景广阔，发展潜力较大•氢能的应用场景较为丰富。上游氢气制取的方式包括化石能源制氢、工业副产提纯制氢、电解水制氢等，氢气运输的方式包括道路车辆、铁路、船舶、管道运输等，加氢站是氢能大规模应用的关键性基础设施，氢能的终端应用领域包括交通、工业、

电力、建筑等。上游：氢生产与供应中游：燃料电池及核心零部件下游：燃料电池应用化石重整工业副产（焦炉煤气、化肥氯碱轻烃工业）质子交换膜铂基催化剂双极板碳纸/碳布膜电极燃乘用车专用车物流车氢（煤、天然气）料制电取电解水变压吸附PSA装置池重型卡车船舶交电通堆领密封垫片域大型客车有轨电车高压气氢拖车液氢槽车储氢瓶氢储空气压缩机各种电磁阀及管路加湿器压力调节阀稳压罐运飞机管道气氢燃料固定式电源/电天然气掺氢工电站加氢机压缩机卸氢机池氢气循环泵或引射器传感器业系建与加统筑能天然气掺氢氢能冶金微型热电联供……氢站控系统、管道&阀门氮气汇流排配DC/DC领源站件域领储氢瓶增湿器域储氢瓶组04.政策发力，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分••自2019年氢能首次被写入《政府工作报告》以来，我国各部委密集出台各项氢能支持政策，

内容涉及氢能制储输用加全链条关键技术攻关、氢能示范应用、基础设施建设等；2022年3月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-

2035年）》，以实现“双碳”目标为总体方向，明确了氢能是未来

国家能源体系的重要组成部分，提出了氢能产业的三个五年阶段性发展目标，同时也明确

了氢能是战略性新兴产业的重点方向，氢能产业上升至国家能源战略高度。发布时间发布机构政策文件政策解读、国家能源局等9部内容:推动光伏治沙、可再生能源制氢和多能互补开发;

推动可再生能源规模化制氢利用。意义:明确要推动可再生能源规模化制复利用，为“十四五”期间氢能产业的发展明确了方向。2022.062022.03《“十四五”可再生能源发展规划》门联合印发内容:分析了我国氢能产业的发展现状，明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和发展目标，提出了氢能创新体系、基础设施、多元应用、政策保障、组织实施等方面的具体规划。意义:氢能上升至国家能源战路高度。《氢能产业发

展中长期规划(2021-2035年)

》、国家能源局内容:攻克高效氢气制备、储运、加注和燃料电池关键技术，

推动氢能与可再生能源融合发展。意义:就氢能制储输用全链条关键技术提供了创新指引，为氢能的示范应用和安全发展提供了重要指导。2021.112021.102021.032020.12国家能源局、科技部国务院《“十四五”能源领域科技创新规划》内容:积极扩大电力、氢能、天然气等新能源、清洁能源在交通运输领域应用。意义:明确了氢能对实现碳达峰碳中和的重要意义。《2030年前碳达峰行动方案》《中华人民共和国国民经济和社会

发展第十四内容:在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。意义:氢能作为国家前瞻谋划的六大未来产业之一-写入“十四五”规划。第十三届全国人大、商务部个五年规划和2035年远景目标纲要》内容:氢能与燃料电池全产业链被纳入鼓励外商投资的范围。意义:产业对外开放程度提高。《鼓励外商投资产业目录.

(2020年版)》《中华人民共和国能源法(征求意见稿)

》《政府工作报告》内容: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、核能、氢能等。意义:首次将氢能列入能源范畴，从法律层面明确了氢能的能源地位。2020.042019.03国家能源局国务院内容:稳定汽车消费，继续执行新能源汽车购置优惠政策，推动充电加氢等设施建设。意义:氢能首次被写入《政府工作报告》05.可再生能源制氢成为世界各国的发展方向•各国在实现制氢减排的具体路径上存在差异：到

2030

年左右，

以实现深度脱碳为主要驱动力的欧洲国家普遍确立可再生能源制氢的优势地位；而以实现能源安全为主要驱动力的日本，国内居民端氢能应用体系仍将基于现有

化石能源基础设施部署，韩国也计划逐步由天然气制氢过渡为可再生能源制氢；美国和澳大利亚，根据本国技术能力和氢能战略目标的不同，分别采取技术中

立与可再生氢优先的战略。到

2050

年左右，几乎所有国家都将可再生能源制氢作为主导的制氢方式，欧洲甚至将可再生能源制氢作为唯一的氢源选择。•世界主要国

地区氢源过渡情况各国当前氢能战略主要目标日本韩国德国欧盟美国澳大利亚中国日本韩国德国美国澳大利亚脱碳20302050能源供应多样化经济增长极技术进步推动可再生能源部署大规模氢能出口可再生能源制氢化石能源

+

CCS制氢化石能源制氢逐步废弃重要战略目标次要战略目标未布局数据：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络06.氢能建设形成五大示范城市群•2021年8月，财政部、工信部、科技部、、能源局联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》燃料电池示范城市群政策正式落地，

首批京津冀城市群、上海城市群、广东城市群获批。2022年初，第二批示范城市群——河南城市群、河北城市群获批。京津冀12345北京上海滨州苏州天津嘉兴唐山保定示范城市群上海示范城市群南通阳江15广东示范城市群广州东莞深圳福州珠海佛山中山安阳唐山42河南示范城市群郑州潍坊张家口洛阳新乡焦作开封辛集3河北示范城市群雄安保定聊城定州邯郸乌海秦皇岛数据：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络07.我国氢气产量突破3000万吨••自2020年“双碳”目标提出后，我国氢能产业热度攀升，发展进入快车道。2021年中国年制氢产量约3300万吨，同比增长32%，成为目前世界上最大的制氢国；中国氢能产业联盟预计到2030年碳达峰期间，我国氢气的年需求量将达到约4000万吨，在终端能源消费中占比约为5%,

其中可再生氢供给可达约770万吨。到2060年碳中和的情境下，氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端能源消费中的占比约为20%，其中70%为可再生能源制氢。201

202

中国历年氢气产量（万吨）目前我国氢能生产和消费格局3300生产格局消费格局煤制氢合成氨合成甲醇天然气制氢工业副产氢（焦炉煤气、氯碱等）石油炼化电解水制氢<1%燃料电池汽车<1%2012201320142015201620172018201920202021数据：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络08.上游制氢：将逐步由目前灰氢和蓝氢为主转向绿氢为主•国内现阶段氢气主要由化石能源制氢或副产氢获得，所获得的氢气多为灰氢和蓝氢，仍然存在一定程度的

碳排放和环境污染。为实现碳减排和化石能源替代的目标，后续主要有两种发展路径：1)

发展蓝氢，即在灰氢制作过程中结合

CCUS

降低碳排放，但化石能源制氢及工业副

产氢最多只能降低

80%碳排放，更多是向绿氢转变中的过渡阶段；2)

发展绿氢，即待可再生能源占比提升、电价成本下降、电解槽技术升级成本下降后，全面推广电解水制

氢，通过绿氢助力深度脱碳，推动碳达峰和碳中和的实现。生产过程单位碳排放量（kgCO2/kgH2）制氢方法原料优点缺点使用范围制氢效率（炖）合成氨、合成甲醇、石油炼制储量有限，制氢过程存在碳排放问题，须提纯及去除杂质煤技术成熟、成本低传统煤气化~19吨煤制氢0.11~0.13吨吨天然气制氢0.23-0.37吨吨焦炭制氢0.017吨化石能源制氢天然气技术成熟、耗水量小、氢气产率高/SMR-9.5灰氢焦炉煤气、化肥工业、氯碱、轻烃利用等须提纯及杂质去除，无法作为大规模集中化的氢能供应源工业副产氢成本低、效率高碳排放量小合成氨、

石油炼制焦炉气制氢<5吨烧碱制氢0.024吨传统煤气化+CCUS<2SMR+CCUS<1电网电力38-45水电风电<1成本高，经济性尚未体现蓝氢绿氢结合CCUS技术灰氢原料+CCUS灰氢制备路径//结合可再生能源制氢;电子、有色金属冶炼等对气体纯度及杂质含量有特殊要求尚未实现规模化应用，成本较高电解水制氢电、水工艺过程简单，制氢过程不存在碳排放光伏发电<3数据：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络09.中游储运：气态储运为主，大规模运输关键瓶颈环节•固液气三种储氢路线，气态储氢最为成熟。从储氢方式来看，当前阶段，储氢方式主要有四种：1)

高压气态储氢：技术成熟度最高，已得到广泛应用，但体积储氢密度较

低，安全性较差；2)

低温液态储氢：技术较成熟，但氢气液化难度较大，安全性较差，

现多用于航空航天项目；3)

有机液化储氢：有机液态储氢是指利用氢气与有机介质的

化学反应，进行储存、运输、释放，当前仍存在脱氢温度高、效率低、能耗大的问题，

新型有机储氢介质的开发势在必行；4)

固态储氢：指利用物理或化学吸附将氢气储存

在固体材料之中，但是当前技术下，室温下储氢量过低，且固体材料制备昂贵。有机液

化储氢和固态储氢技术在单位储氢密度、安全性方面占有优势，但目前技术成熟度较低，

是各国正在探索的新技术。储氢方式单位储氢密度(

kg/m3)脱氢温度(摄氏度)安全性技术成熟度高压气态储氢40室温危险成熟低温液态储氢有机液化储氢固态储氢70.773.7106室温170290危险安全安全较成熟不成熟较成熟数据：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络10.中游加注：加氢站超前建设，加注成本尚高•目前加氢站数量有限，有待进一步建设。截止

2022

年

7

月

，全国已建成加氢站

271

座，较

2021

年底

230

座增加

41

座。从分布情况来看，广东、山东、江苏、浙江建成加氢站较多，分别达到52、29、22、21

座。201

2022H

中国每年建成的加氢站数量（座）202

年国内主要省市加氢

数

（座）2705223029118222115151461311692016201720182019202020212022H1广东山东江苏浙江上海湖北北京数据：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络11.下游氢能利用：工业最大，其次交通•到2060年我国氢气利用结构中工业占比最大（约占60%），其次为交通（31%）。利用于工业领域，如炼油、氨生产、

炼钢等，氢不仅可以当作能源亦可以当作燃料实现大规模应用。其次氢能凭借其高储能、高效释放和优秀燃料电池等特性，

将有31%用于交通领域下，尤其在商用车、重型卡车中替代率高。等价煤炭用量热值对比（单位：MJ/KG）氢气142.4：煤炭20.93碳排放量化石燃料燃烧排放2.64吨CO2/吨标煤到2060年氢气利用结构实际氢能用量（亿吨）工业领域交通领域7.804.031.1753.0727.567.96141.1072.7621.01建筑及其他12.氢能产业受到金融资本关注，5000

万以内投资项目为主••2022年上半年，氢能领域获得投资共有33

项。其中产业资本投资主要集中在氢能综合、燃料电池材料、制氢、燃料电池系统方面；产业资本股权投资类项目规模以5000万以内项目为主。从披露投资金额的26个项目来看，股权投资规模在

5000

万以内的项目11个，规模在5000万到1亿的项目7个，规模在1亿到5亿的项目7个，规模超过5亿的项目1个。整体来看，产业资本股权投资类项目规模以5000

万以内项目为主。202

年上半年产业资本投资氢能各细分领域项目数（个）202

年上半年产业资本投资氢能各规模项目数（个）811655772221111氢能综合

燃料电池材料制氢燃料电池系统

氢车制造加氢储运氢设备氢车运营储氢运氢加氢设备≤0.5亿元0.5亿元-1亿元1亿元-5亿元>5亿元数据：公开数据整理；嘉世咨询研究结论；图源网络13.成本、技术为制约氢能发展两大挑战成本技术制价高：我国氢能制取方式主要为灰氢，采取化石原料制氢与工业副产氢两种制备