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“高質量發展新底色”系列3，帶您了解氫能產業鏈各環節發展現狀。高質量發展新底色系列回顧：

開啟氫能時代！國內外重點政策盤點?

“雙碳”戰略下，我國綠色低碳產業發展解析

01

氫能產業鏈圖譜

氫能作為二次能源，必須從一次能源轉換得到，再運輸至用能終端，轉化為電力、熱能或機械動力。因此，氫能主產業鏈可概括為“氫能制取、氫能儲運、氫能加注、氫能源能量轉化、氫能使用”等環節。其中，上游制氫、中游儲運氫和加氫、下游多元化應用場景，主要分布于交通、工業、發電以及建筑領域。氫能源主要應用在工業領域和交通領域中，建筑、發電等領域仍然處于探索階段。

圖1：氫能產業鏈圖譜

來源：火石創造繪制

02

氫能產業鏈各環節概況

1.制氫

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

從制氫結構來看，我國制氫以化石原料和工業副產氫為主，電解水制氫規模小，可再生能源制氫將成主導。2022年化石能源制氫、工業副產制氫、電解水制氫的產值規模分別為3271億元、1120億元、435億元；占比分別為68% 、23%、9%。根據相關數據預測，中短期中國氫氣來源仍以化石能源制氫為主，以工業副產氫作為補充，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年中國制氫產值規模及預測（單位：億元）

來源：火石創造根據公開資料整理

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

從市場競爭格局來看，我國制氫規模市場格局分散，國家能源集團和中國石化是國內氫氣產量最大的兩家企業，合計占比30%，其他多為中小企業，制氫規模小。企業主要集中在化石能源等灰氫領域，綠色制氫領域企業布局較少，寶豐能源等綠氫制造企業具有先發優勢。寶豐能源是我國首家實現規�；�生產綠氫的企業，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。

從制氫技術來看，質子交換膜、電解槽等核心技術尚未突破，高速率制氫設備還在研發階段。目前國內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路線成熟，成本具有顯著優勢。PEM電解槽由于成本高，商業推廣依然需要時間，且技術優勢不明顯。固體氧化物水電解槽采用水蒸氣電解，高溫環境下工作，能效最高，但尚處于實驗室研發階段。目前，電催化劑、質子交換膜、膜電極、雙極板等核心組件技術國內外差距較大，大量依賴外國進口。其中，質子交換膜作為PEM制氫技術的核心材料被國外企業占據主導，全球市場占有率超過90%。國內的質子交換膜制造企業面臨技術、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，是目前國內具備量產能力的PEM電解槽。

表1：中國制氫主要技術及優缺點比較對比

資料來源：火石創造根據公開資料整理