氫氣產業發展現狀及細分領域分析 氫氣產業未來發展趨勢

• 黃文玉 2024年3月1日 來源：互聯網 中國煤炭工業協會 1328 87
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近年來，隨著清潔能源和可持續發展的需求增加，氫氣在新能源汽車、燃料電池和儲能等領域的應用也受到了廣泛關注。氫氣是氫元素形成的一種單質，化學式H2，分子量為2.01588。常溫常壓下氫氣是一種無色無味極易燃燒且難溶于水的氣體。

近年來，隨著清潔能源和可持續發展的需求增加，氫氣在新能源汽車、燃料電池和儲能等領域的應用也受到了廣泛關注。例如，氫氣可以用作燃料電池的燃料，具有高效、環保的優點，是未來清潔能源的重要發展方向之一。

氫氣是氫元素形成的一種單質，化學式H2，分子量為2.01588。常溫常壓下氫氣是一種無色無味極易燃燒且難溶于水的氣體。氫氣的密度為0.089g/L(101.325kpa,0°C)，只有空氣的1/14，是世界上已知的密度最小的氣體。所以氫氣可作為飛艇、氫氣球的填充氣體(由于氫氣具有可燃性，安全性不高，飛艇現多用氦氣填充)。氫氣與電負性大的非金屬反應顯示還原性，與活潑金屬反應顯示氧化性。

工業上一般從天然氣或水煤氣制氫氣，而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業的裂化反應和生產氨氣。氫氣分子可以進入許多金屬的晶格中，造成“氫脆”現象，使得氫氣的存儲罐和管道需要使用特殊材料(如蒙乃爾合金)，設計也更加復雜。常溫下，氫氣的性質很穩定，不容易跟其它物質發生化學反應。但當條件改變時(如點燃、加熱、使用催化劑等)，情況就不同了。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強的活性(特別是被鈀吸附)。金屬鈀對氫氣的吸附作用最強。氫氣與電負性大的元素反應顯示還原性，與活潑金屬單質常顯示氧化性。氫氣在催化劑的存在下能與大部分有機物進行加成反應。

氫氣產業發展現狀及細分領域分析

氫氣的主要應用領域包括化工、石油精煉、電子、冶金等。氫氣產業鏈包括氫氣的生產、存儲、運輸和利用等環節。隨著技術的進步和產業鏈的完善，氫氣的生產效率和儲存運輸能力得到提升，為氫氣的廣泛應用提供了有力支撐。

我國氫氣產量變動而言，氫氣屬于可持續發展的清潔能源，整體需求持續增長，經過多年的工業積累，我國已是世界上最大的制氫國，根據數據，我國氫氣產量自2014年開始逐年增長，2021年我國氫氣產量約3300萬噸，2022年中國氫氣產量3,781萬噸，同比增長14.58%。我國氫氣生產規模而言，氫能源汽車需求持續增長和環保政策持續推進，我國氫能規模持續擴張，作為關鍵上游的氫氣制備是氫能發展的關鍵基礎，數據顯示，我國制氫產值2017年整體快速擴張，產值從2017年的2437億元增長至2021年4346億元。

氫氣可以通過多種方法制備，包括天然氣重整、煤氣化、電解水等。其中，工業上一般從天然氣或水煤氣制氫氣，而不采用高耗能的電解水的方法。制得的氫氣大量用于石化行業的裂化反應和生產氨氣。此外，氫氣還可以通過生物質轉化、光催化等方法制備，這些方法具有環保、可持續的優點，是未來氫氣制備的重要發展方向。

根據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年氫氣產業現狀及未來發展趨勢分析報告》顯示：

據中國煤炭工業協會數據統計，2012年至2020年，中國氫氣產量整體呈現出穩步增長的趨勢。這表明氫氣作為一種重要的能源和化工原料，在市場需求和產能建設方面均有所增長。氫氣具有廣泛的應用領域，不僅用于化工、石油精煉、電子、冶金等行業，還在新能源汽車、燃料電池等領域展現出巨大的應用潛力。隨著清潔能源和可持續發展的需求增加，氫氣的應用領域將進一步擴大。

我國氫能產業持續發展，據統計，2019年我國氫氣產量約為2000萬噸，2020年增至2500萬噸，到2021年更是達到了3300萬噸，同比增長32%，2022年我國氫氣產量為3781萬噸，同比增長14.58%。我國62%的制氫量來自于煤或焦炭生產，工業副產氫占比約為19%，天然氣制氫占比18.1%，電解水制氫占比不足1%。2020年我國加氫站數量為118座，2021年我國加氫站數量增長至218座，截至2022年底，國內共建成投運加氫站274座，仍有較大發展空間，同比增長25.7%。

細分制備原料而言，目前主流的化石能源制氫依托豐富的資源、成熟的技術水平，制氫規模占比最大，其次為工業副產氫，天然氣和醇類占比1-2成左右，電解水制氫工藝路線對比傳統工藝路線尚不具備經濟優勢，但在可再生能源蓬勃發展的大背景下，電解水制氫成本的大幅降低是可以預期的，同時還具有碳排放強度低的顯著優勢，未來占比有望持續提升。

各國政府紛紛出臺支持氫氣產業發展的政策，如給予氫氣生產企業財政補貼、優惠稅收等。這些政策有助于推動氫氣產業的快速發展，提高氫氣在市場中的競爭力。氫氣市場的競爭日益激烈，各大公司紛紛布局氫氣產業，以提高市場份額和盈利能力。這種競爭態勢將推動氫氣行業的技術創新和服務質量提升。

氫氣產業未來發展趨勢預測

隨著技術的進步和市場的拓展，氫氣的應用領域將進一步多元化。除了現有的化工、石油精煉、電子、冶金等行業，氫氣在新能源汽車、燃料電池、儲能等領域的應用也將得到更多關注和發展。氫氣行業市場的全球化趨勢將更加明顯，各國將加強在氫氣技術研發、生產和應用方面的國際合作。同時，隨著市場規模的擴大，國際競爭也將更加激烈，各大公司需要不斷提升自身的技術實力和市場競爭力。

未來，隨著清潔能源轉型的推進和技術的不斷進步，氫氣行業市場有望實現快速增長和多元化發展。政府和企業需要加強合作，推動氫氣制備、儲存、運輸和應用技術的研發和創新，同時加強安全管理和監管，確保氫氣的安全、高效、環保的應用。

雖然氫氣行業市場具有巨大的發展潛力，但也面臨著一些挑戰。例如，氫氣的生產成本仍然較高，儲存和運輸技術有待進一步完善，以及市場接受度需要進一步提升等。綜合來看，氫氣行業市場的未來發展趨勢及前景仍然充滿機遇和挑戰。隨著全球清潔能源轉型的推進和技術的不斷進步，氫氣行業市場有望實現快速增長和多元化發展。然而，也需要關注行業面臨的挑戰和問題，并采取相應的措施加以解決。

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