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“高質(zhì)量發(fā)展新底色”系列3，帶您了解氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展現(xiàn)狀。高質(zhì)量發(fā)展新底色系列回顧：

開啟氫能時代！國內(nèi)外重點政策盤點?

“雙碳”戰(zhàn)略下，我國綠色低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展解析

01

氫能產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

氫能作為二次能源，必須從一次能源轉(zhuǎn)換得到，再運輸至用能終端，轉(zhuǎn)化為電力、熱能或機械動力。因此，氫能主產(chǎn)業(yè)鏈可概括為“氫能制取、氫能儲運、氫能加注、氫能源能量轉(zhuǎn)化、氫能使用”等環(huán)節(jié)。其中，上游制氫、中游儲運氫和加氫、下游多元化應(yīng)用場景，主要分布于交通、工業(yè)、發(fā)電以及建筑領(lǐng)域。氫能源主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域中，建筑、發(fā)電等領(lǐng)域仍然處于探索階段。

圖1：氫能產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

來源：火石創(chuàng)造繪制

02

氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)概況

1.制氫

從制氫市場規(guī)模來看，中國已成為全球最大的制氫國，總規(guī)模保持快速增長。2022年中國制氫產(chǎn)值規(guī)模達到4833億元，隨著國家對制氫產(chǎn)業(yè)的不斷支持及投入，預計到2026年我國制氫產(chǎn)值規(guī)模將達到7825億元。依托化石能源資源優(yōu)勢，西北和華北地區(qū)是制氫生產(chǎn)主要區(qū)域。其中，內(nèi)蒙和山東產(chǎn)量超過400萬噸，達到最大；新疆、陜西和山西產(chǎn)量超過300萬噸，而長三角、珠三角制氫產(chǎn)量較少。

從制氫結(jié)構(gòu)來看，我國制氫以化石原料和工業(yè)副產(chǎn)氫為主，電解水制氫規(guī)模小，可再生能源制氫將成主導。2022年化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫、電解水制氫的產(chǎn)值規(guī)模分別為3271億元、1120億元、435億元；占比分別為68% 、23%、9%。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預測，中短期中國氫氣來源仍以化石能源制氫為主，以工業(yè)副產(chǎn)氫作為補充，可再生能源綠氫制取占比將逐年升高；到2050年，由可再生能源綠氫約占70%、化石能源制氫占20%、生物制氫等占10%。

圖2：2017年-2026年中國制氫產(chǎn)值規(guī)模及預測（單位：億元）

來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理

圖3：2017-2026年中國各制氫方式產(chǎn)值規(guī)模及預測（單位：億元）來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理

從市場競爭格局來看，我國制氫規(guī)模市場格局分散，國家能源集團和中國石化是國內(nèi)氫氣產(chǎn)量最大的兩家企業(yè)，合計占比30%，其他多為中小企業(yè)，制氫規(guī)模小。企業(yè)主要集中在化石能源等灰氫領(lǐng)域，綠色制氫領(lǐng)域企業(yè)布局較少，寶豐能源等綠氫制造企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢。寶豐能源是我國首家實現(xiàn)規(guī)�；�生產(chǎn)綠氫的企業(yè)，目前已形成全球最大的3億標方綠氫/年、1.5億標方綠氫/年產(chǎn)能，計劃將通過以新能源制氫代替化石燃料制氫。

從制氫技術(shù)來看，質(zhì)子交換膜、電解槽等核心技術(shù)尚未突破，高速率制氫設(shè)備還在研發(fā)階段。目前國內(nèi)電解水制氫路線以堿性電解槽為主，主要是堿性電解槽技術(shù)路線成熟，成本具有顯著優(yōu)勢。PEM電解槽由于成本高，商業(yè)推廣依然需要時間，且技術(shù)優(yōu)勢不明顯。固體氧化物水電解槽采用水蒸氣電解，高溫環(huán)境下工作，能效最高，但尚處于實驗室研發(fā)階段。目前，電催化劑、質(zhì)子交換膜、膜電極、雙極板等核心組件技術(shù)國內(nèi)外差距較大，大量依賴外國進口。其中，質(zhì)子交換膜作為PEM制氫技術(shù)的核心材料被國外企業(yè)占據(jù)主導，全球市場占有率超過90%。國內(nèi)的質(zhì)子交換膜制造企業(yè)面臨技術(shù)、市場、人才和資金的四大壁壘，目前山東東岳集團已研制出接近杜邦Nafion性能的產(chǎn)品，陽光電源與中國科學院大連化學物理研究所合作推出SEP50PEM電解槽，功率為250kW，是目前國內(nèi)具備量產(chǎn)能力的PEM電解槽。

表1：中國制氫主要技術(shù)及優(yōu)缺點比較對比

資料來源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開資料整理