2023中國制氫產業鏈發展規劃及應用前景

• 方蔓桃 2023年5月18日 來源：百度 1180 76
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制氫是氫能產業上游的關鍵一環，其技術水平影響著氫能大規模推廣與普及。數據顯示，2021年我國氫氣產能約為4100萬噸，主要集中在西北、華北和華東地區;氫氣產量約為3300萬噸，其中煤制氫產量約為2100萬噸，天然氣制氫產量約為450萬噸，工業副產氫產量約為700萬噸，電解

制氫行業市場前景如何?中國產業發展促進會會長于彤指出，氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的二次能源，其開發與利用已經成為新一輪世界能源變革的重要方向。目前，我國氫能產業仍處于發展初期，相較于國際先進水平，仍存在產業創新能力不強、技術裝備水平不高、支撐產業發展的基礎性制度滯后、產業發展形態和發展路徑尚需進一步探索等問題。

制氫是氫能產業上游的關鍵一環，其技術水平影響著氫能大規模推廣與普及。數據顯示，2021年我國氫氣產能約為4100萬噸，主要集中在西北、華北和華東地區;氫氣產量約為3300萬噸，其中煤制氫產量約為2100萬噸，天然氣制氫產量約為450萬噸，工業副產氫產量約為700萬噸，電解水制氫產量約為50萬噸，電解水制氫產量僅占總產量的1.5%。從產能結構可以看出，化石能源制氫仍是我國目前的主要氫源，從生產源頭看并不“清潔”，氫能轉型的目標是采用可再生能源發電，再通過電解水制取綠氫進行替代。

制備氫氣的方法已較為成熟，從多種來源中都可以制備氫氣，每種技術的成本及環保屬性都不相同，主要分為四種技術路線：工業尾氣副產氫、電解水制氫、化工原料制氫、化石燃料制氫等。利用化石燃料制氫是目前工業制氫的主要途徑。在石化、鋼鐵、焦化工業領域，氫氣一般以副產品的形式出現，在循環經濟模式下被當作這些企業的重要化工原料或燃料。

目前，我國已有多個省市發布了氫能和氫燃料電池汽車的發展規劃，上海、如皋、等城市積極謀劃氫能城市建設，形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南六大氫能和氫燃料電池汽車的產業群。然而我國氫能和燃料電池相關技術和產業發展仍面臨巨大挑戰，燃料電池和氫能核心技術能力、關鍵部件與裝備、標準體系建設等方面亟待加強。

目前,中國氫能產業政策尚不健全,難以支持全產業鏈發展,氫能產業發展面臨諸多問題,如產業鏈缺乏經濟可行性、關鍵技術水平不高、終端應用場景單一等。

根據中研普華研究院《2022-2027年中國制氫行業市場前瞻分析與未來投資戰略報告》顯示：

制氫行業市場深度分析

氫能作為一種清潔高效的新能源，由于其靈活高效、清潔低碳、應用廣泛，正在成為全球爭相發展的未來能源新星。多個國家制定氫能發展規劃，基礎設施建設加快，交通領域率先開展示范應用。隨著技術突破和規模化應用，氫能全產業鏈將迎來發展爆發期，日本技術優勢明顯，中國加速追趕。

從產業細分領域看：涵蓋氫氣制備、儲存、運輸、加注、燃料電池到終端應用的龐大產業鏈，其中上游大規模、高效、低成本制備儲運氫是關鍵，中游燃料電池是整個產業鏈的核心技術和制高點，下游應用涉及氫燃料電池車、氫動力船舶、氫能發電、氫能冶金、建筑供熱等多個領域。

3月23日，由國家發改委和能源局聯合印發的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》正式發布。

在規劃圖中，將氫的能源屬性再次明確，表示它將是未來國家能源體系的重要組成部分，而且這一次不光是建設性的意見，而是提出了一系列的規劃。比如2025年之前國內企業要掌握核心技術和工藝，當年氫能源汽車的產量要達到5萬臺，2030年要形成較為完備的氫能產業技術創新體系。

從去年國內數據來看，電解水制氫交付項目中98%為堿性技術，PEM技術僅占2%。但從國際來看，目前海外大型項目中PEM技術占比達55%至60%。與堿性技術相比，PEM技術的優勢可體現在五個方面：一是無污染，沒有具腐蝕性和毒性的電解液;二是占地少，所需面積遠遠小于堿性技術;三是能耗低，相較堿性技術節省約10%電耗;四是與可再生能源匹配性更好，適應電源間歇性、波動性的特點，動態響應快、操作范圍寬;五是運維成本低。

長春綠動氫能科技有限公司副總經理才宇表示，當前電解水制氫項目大多處于示范階段，堿性設備應用更普遍、設備價格相對更低，示范階段更傾向于主要使用堿性設備。在以綠氫為核心的綠電轉化項目中，PEM設備更加適應電源的波動性和間歇性，隨著PEM技術的突破和成本的降低，PEM制氫設備的應用將呈現逐年上升趨勢。

據中國氫能聯盟預計,到2025年,我國氫能產業產值將達到1萬億元;到2050年,氫氣需求量將接近6000萬噸,實現二氧化碳減排約7億噸,氫能在我國終端能源體系中占比超過10%,產業鏈年產值達到12萬億元,成為引領經濟發展的新增長極。

目前我國的氫能產業鏈從上游制氫端涵蓋至下游的氫燃料電池端。從上游制氫層面看,常規的制氫技術路線中以傳統化石能源制氫為主,全球范圍內主要是使用天然氣制氫,我國由于煤炭資源比較豐富,因此主要使用煤制氫技術路線,占全國制氫技術的60%以上。今后將由化石能源制氫逐步過渡至可再生能源制氫,其中電解水制氫為最具潛力形式。

下游燃料電池汽車為短中期氫能需求主要增量。截止2020年底,我國氫燃料電池汽車保有量為7352輛,進入商業化初期。距離規劃中提出的燃料電池車輛保有量約5萬輛還有很大的發展空間。未來隨著技術突破依舊規模化帶動成本下降,氫燃料電池汽車的市場滲透率有望持續提升。

電動汽車的出現，對傳統燃油車造成了很大的沖擊。以電驅為主的系統，繼承了電機的諸多優勢。比如電機的工作是沒有怠速概念的，它可以在開啟的瞬間就輸出最大的扭矩。電機的加速絕對線性，甚至不需要多檔變速箱配合做工，就能滿足日常的用車需求。不管是純電動車還是混動車，相比傳統的燃油車確實更加環保，在節能減排方面更有優勢。

而氫能源的普及，則可能更進一步，達成更高維度的環保，把現有新能源車的短板進一步補上。

經過一年多的發展，康明斯恩澤已順利部署多套電解水制氫設備，包括中國三峽集團“源網荷儲一體化”項目、中國石化中原油田可再生電力電解水制氫示范項目。其中，中石化中原油田項目已進入試運行，年產能近400噸，綠氫純度達99.9995%，每天產出的氫氣可供106輛公交車全天行駛，目標是年減排二氧化碳2200噸。

從實際情況來看，僅靠設備端降本還不足以讓綠氫具備較強的經濟性。以燃料電池汽車為例，加氫費用只有降到每公斤30元以下才能與燃油車競爭。但如果拿不到特殊電價，終端的制氫加氫一體站制氫成本將接近每公斤50元。

制氫行業市場前景分析

氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，發展氫能對于減少二氧化碳等溫室氣體排放、實現碳達峰、碳中和目標具有重要意義。我國具有良好的制氫基礎，是世界上最大的制氫國，年制氫產量約3300萬噸，已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統集成等主要技術和生產工藝，發展優勢顯著。

我國已成為全球最大的制氫國，現有工業制氫產能為2500萬噸/年，主要來源于化石能源制氫(煤制氫、天然氣制氫);其中，煤制氫占我國氫能產量的62%，天然氣制氫占比19%，而電解水制氫受制于技術和高成本，占比僅1%。

2020年“雙碳”目標提出后，我國氫能產業發展進入快車道。2021年，中國氫氣產量達3300萬噸，同比增長32%，成為目前世界上最大的制氫國。未來，隨著可再生能源制氫技術的突破和成本的降低，氫能占比將進一步提升，預計2023年我國氫氣產量將達4332萬噸。

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