中國氫燃料電池市場現狀分析及發展前景

• 黃江 2023年12月12日 來源：東方財富 721 43
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目前氫燃料電池汽車比普通電動汽車價格高出30%到50%，為了推動產業發展，近兩年，上海、重慶、河南等地出臺氫能相關政策，涉及氫能全產業鏈，并且補貼力度不小。某地出臺的政策，給加氫站的補貼最高已達500萬元，氫能投資更是最高有600萬元的補貼。

氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。

作為推進“碳達峰、碳中和”的有效路徑，氫能被推上了風口，尤其是在燃料電池領域。與電動汽車相比，氫燃料電池汽車在使用過程中消耗氫氣和氧氣，通過電化學反應發電，最后排出的是水，“零碳”是其最大優勢。

2023氫燃料電池產業鏈需求量與投資前景

氫燃料電池被大眾熟悉，離不開2022年北京冬奧會助力。冬奧會使用的氫燃料電池汽車約1000輛，是迄今為止全球最大規模的一次氫燃料電池汽車示范運營。

目前氫燃料電池汽車比普通電動汽車價格高出30%到50%，為了推動產業發展，近兩年，上海、重慶、河南等地出臺氫能相關政策，涉及氫能全產業鏈，并且補貼力度不小。某地出臺的政策，給加氫站的補貼最高已達500萬元，氫能投資更是最高有600萬元的補貼。

中國氫能聯盟分析，至2050年，氫能在我國終端能源體系中占比至少達到10%，氫氣需求量接近6000萬噸。其中，交通運輸領域用氫2458萬噸，約占該領域用能比例的19%;氫燃料電池車產量達到每年520萬輛。

近年來，在氫燃料電池乘用車領域，廣州、上海等地啟動氫燃料電池網約車。有觀點認為，網約車試點開啟并常態化運營后，下一個要攻克的難題是氫燃料電池家用轎車的推廣和普及。真正進入尋常百姓家，預計要到“十四五”結束后。乘用車燃料電池的市場拐點或在2025年左右到來。

根據中研普華研究院《2023-2028年中國氫燃料電池市場現狀分析及發展前景預測報告》顯示：

2021年我國氫氣產量為3300萬噸，同比增長32%，增速創歷史新高。據《中國 2030年“可再生氫100”發展路線圖》預測，2030年我國氫氣的年需求量將達到3700萬噸左右，可再生能源制氫產量約 770萬噸，占比21%;2060年我國氫氣的年需求量將增至1.0-1.3億噸，其中，可再生能源制氫產量約0.75-1.0億噸。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書2020》預測，2030/2060年氫能將在我國終端能源消費中占比達到6%/20%。

我國于2022年發布的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》明確提出支持氫能全產業鏈發展。氫能產業正處于爆發前夜，未來將成為繼光伏、鋰電池汽車產業鏈后，5至10年內清潔能源中的中堅力量。

目前氫能的成本較高，使用范圍較窄，氫能應用處于起步階段。從結構上看，2019年氫氣主要應用于化工領域的合成 氨、合成甲醇、煉化等，氫氣用量合計占比84%，在建筑、發電和發熱等領域仍然處于探索階段(來源于《一文讀懂氫 能產業》) 。展望未來，雙碳背景下，化工等工業領域、以氫燃料電池車為代表的交通領域等將成為用氫主流。根據中國氫能聯盟預 測，到2060年工業領域和交通領域氫氣使用量占比將分別達到60%和31%。

技術成熟、成本較低的化石能源制氫是我國氫能產 業發展中前期的供氫主體;工業副產氫作為中期低成本過渡性氫源，在分布式氫源在市場中起到補充作用;氫能產業發 展中期，更加清潔、高效的可再生能源電解水制氫占比逐漸擴大，并逐步取代化石能源制氫成為市場供氫主體。

煤氣化制氫是目前我國主流制氫方式。據中國氫能聯盟統計，2019年煤制氫在我國氫源結構中占比高達63.5%。煤氣化制氫技術的工藝過程包括煤氣化、煤氣凈化、CO變換及氫氣提純等主要生產環節。具體來看，煤和氧氣在高溫氣 化爐內發生反應生成合成氣后，首先經過水煤氣變換，一氧化碳與水蒸氣發生反應生成更多氫氣，再經煤氣凈化除去硫化 氫等雜質氣體，最終經過變壓吸附后得到高純氫氣。

煤制氫成本主要由燃煤成本、設備折舊等構成，其中，燃煤成本是主要 來源。根據我們測算，當5500大卡煤價在700元/噸時，煤制氫成本為 10.1元/kg，煤炭成本6元/kg，占制氫成本比重約60%。煤價是影響煤制氫成本的主要因素，根據我們測算，5500大卡煤價每降 100元/噸，將降低制氫成本0.9元/kg。

碳排放是制約煤制氫未來大規模應用的約束條件之一，而與CCS/CCUS技術結合對煤制氫的碳減排效果顯著。碳捕集與 封存技術(CCS)可以將二氧化碳捕集分離，通過罐車等輸送到適宜的場地封存，最終實現二氧化碳永久減排。而碳捕集 、利用和封存技術(CCUS)則是在CCS技術的基礎上，將生產過程中產生的二氧化碳提純后進行資源化再利用。根據《中國煤炭制氫成本及碳足跡研究》、 《中國煤制氫CCUS技術改造的碳足跡評估》 ，結合CCS技術可降低煤制氫 碳排放約50% ，結合CCUS技術則可降低約80%。

我國已具備大規模捕集利用與封存二氧化碳的工程能力。據《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2021)》 ，中國CCUS技術項目遍布19個省份，已投運或建設中的CCUS示范項目約為40個，捕集能力300萬噸/年。國家能源集團 鄂爾多斯CCS示范項目已成功開展了10萬噸/年規模的CCS全流程示范。

從應用CCUS技術的經濟性來看，根據我們測算，當5500大卡煤價在700元/噸時，煤制氫成本將增加7.3元/kg至17.4元 /kg，但相較天然氣制氫(天然氣價格>2.5元/方)和電解水制氫仍有優勢。根據《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS) 年度報告(2021)》預測，第二代捕集技術突破后，其能耗和成本將比第一代技術降低30%，按此測算，則CCUS技術成本 將下降30%至5.6元/kg，煤制氫成本將下降至15.8元/kg。

天然氣制氫是目前全球最主要的制氫方式，據綠色能源統計，在全球每年約7000萬噸的氫氣產量中約48%來自于天然氣 制氫。與煤制氫相比，天然氣制氫初始設備投資低、二氧化碳排放量小、氫氣產率高，是化石原料制氫路線中理想的制 氫方式。天然氣制氫主要分為蒸汽轉化制氫、部分氧化制氫、催化裂解制氫、自熱重整制氫四種類型。其中，天然氣蒸汽轉化制 氫技術最為成熟，是當前天然氣制氫的主流技術路線。

以應用最為廣泛的天然氣蒸汽轉化制氫為例，天然氣制氫的工藝路線為：天然氣經脫硫裝置凈化后，在高溫轉化爐中與 水蒸氣發生反應生成由氫氣、一氧化碳等氣體組成的合成氣。合成氣中的一氧化碳經過水氣變換轉化為二氧化碳并產生更 多的氫氣，最終合成氣經變壓吸附后可得到高純的產品氫氣。

隨著氫燃料電池行業競爭的不斷加劇，大型企業間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內外優秀的氫燃料電池企業愈來愈重視對行業市場的分析研究，特別是對當前市場環境和客戶需求趨勢變化的深入研究，以期提前占領市場，取得先發優勢。正因為如此，一大批優秀品牌迅速崛起，逐漸成為行業中的翹楚。中研普華利用多種獨創的信息處理技術，對氫燃料電池行業市場海量的數據進行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務，最大限度地降低客戶投資風險與經營成本，把握投資機遇，提高企業競爭力。

《2023-2028年中國氫燃料電池市場現狀分析及發展前景預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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