調研報告：氫能產業鏈、市場發展現狀分析及未來發展趨勢預測-中金企信發布
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報告發布方：中金企信國際咨詢《2024版全球及中國氫能行業研究預測報告-企業占有率、市場規模、下游應用、發展趨勢、競爭分析-中金企信發布》
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1.氫能產業鏈概況
氫能產業鏈包含了上游制氫、中游儲運氫及加氫站和下游用氫等眾多環節。其中上游制氫環節根據路線不同可分為化石能源制氫、化工原料制氫、工業副產氫、電解水制氫等；中游儲運氫根據氫能儲運狀態的不同可分為氣態、液態、固態儲運；下游主要用氫主要包括工業領域、交通領域和儲能領域，其中工業用氫主要用作化工、冶金等產業原材料以及能源使用；儲能領域，利用富余的可再生能源電解水制氫儲能，再將氫能輸送到能源消費中心多元化利用，可有效解決風、光等可再生能源不穩定及長距離輸送問題；交通領域則包含了燃料電池制造以及燃料電池車整車制造，氫燃料電池的應用是目前氫能產業發展的主要方向。
2.氫能市場發展概況
根據世界能源理事會的定義，“灰氫”是通過化石能源、工業副產等伴有大量二氧化碳（CO2）排放制得的氫；“藍氫”是在灰氫的基礎上，將CO2副產品捕獲、利用和封存（CCUS），實現低碳制氫；“綠氫”是通過可再生能源（如風電、水電、太陽能）等方法制氫，生產過程基本不會產生溫室氣體。
目前，全球制氫技術的主流選擇是化石能源制氫，主要是由于化石能源制氫的成本較低，其中天然氣重整制氫由于清潔性好、效率高、成本相對較低，占到全球48%，其次為醇制氫30%，電解水受制于成本因素使用較少，占比僅為4%。采用電解水制氫是當前制氫環節的研究熱點，技術也較為成熟，其他新型制氫法尚未應用于大規模制氫。
數據整理：中金企信國際咨詢
根據統計，1975年至2020年，全球氫氣需求由不到20百萬噸增長至近90百萬噸，年復合增速近2.82%，但其中大部分均用于工業領域，例如作為化工原料或工業氣體應用于合成氨、石油煉化等行業。隨著近年來全球主要經濟體陸續提出長期碳中和目標，IEA預計氫氣的能源屬性將逐漸顯現，應用領域將逐步拓展至電力、交通、建筑等場景。至2050年，交通行業氫氣需求量最大，達到66.5百萬噸；其次是工業，氫氣需求量為62.9百萬噸。
數據整理：中金企信國際咨詢
加氫站是氫能產業發展的重要環節，其作用類似加油站給汽油/柴油車加油，加氫站是給氫動力車提供氫氣的燃氣站。自2014年以來，全球加氫站的數量不斷增長，到2021年底達到了685座。其中，中國加氫站數量迅速增加，截至2021年底已建成197座。由于中、日、韓市場快速成長，近年來亞洲加氫站數量超越了歐洲地區，達到363座。
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3.氫能行業發展趨勢
1）“碳中和”時代來臨，可再生能源制氫是長期發展方向
展望未來的制氫路徑，可再生能源發電電解水制氫是實現“綠氫”的最好途徑。目前，通過可再生能源發電制取“綠氫”主要面臨成本高的問題。一方面，當前階段以風電光伏為代表的可再生能源發電成本還較高；另一方面，電解槽的能耗和初始投資成本較高，規模還較小。未來，通過可再生能源發電成本下降，電解槽能耗和投資成本下降以及碳稅等政策的引導，不斷提高“綠氫”經濟性。
隨著可再生能源發電規模的擴大，光伏、風電發電成本將不斷下降。據預測，在光伏電站投資下降、技術進步帶動系統效率提升和光衰降低等驅動下，光伏發電成本也快速下降。到2025年，光伏當年新增裝機發電成本預計將低于0.3元/Kwh，在所有發電技術新增裝機中成本處于較低水平。同時光伏發電成本仍將保持快速下降，而水電等傳統電力則面臨成本上升的壓力，風電的成本下降速度則要慢于光伏發電，光伏發電的成本優勢在后期將愈加明顯。到2035年和2050年新增光伏發電成本相比當前預計分別約下降50%和70%，達到約0.2元/Kwh和0.13元/Kwh。
數據整理：中金企信國際咨詢
根據中國氫能聯盟發布的2019年《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》預測，受益于可再生能源成本下降以及碳排放約束，2020-2030年綠氫比例將從3%上升至15%。2050年我國氫氣需求量將接近6,000萬噸，在終端能源體系中占比10%，其中綠氫比例進一步增長到70%。
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2）產業基礎設置配套逐步完善，加氫站建設迎來快速發展
加氫基礎設施是未來中國新基建的重點內容。隨著氫燃料電池汽車應用規模的擴大，加氫站的市場需求也逐步提升。目前加氫站建設成本仍然較高，預計近期在經濟基礎較好、具備氫燃料電池汽車推廣規模的地區發展會較為迅速。
根據預測，中國加氫站將于2050年達到1.2萬座。加氫設備的國產化突破與規模化生產，加氫站建設成本將大幅下降，至2050年單座加氫站的平均建設成本將為800萬元（不含土地成本）。中國未來加氫基礎設施的市場規模在2030~2050年間突破千億規模，于2050年達到千億元的市場規模。
數據整理：中金企信國際咨詢
3）安全管理制度逐步完善，提升氫能應用安全性
安全是氫能發展必須守住的底線。氫氣易揮發、易燃、易爆及氫脆等特性，使得氫氣在使用過程中存在一定的安全隱患，氫氣的危化品屬性不應隨著可能作為能源管理而被選擇性忽視，反而更應該引起重視。應在制氫、儲氫、運氫、用氫等各個環節時刻關注其安全問題。
在頂層設計上，2020年4月《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》第十一章附則中的第一百一十五條（術語的法律解釋）中寫道：本法中下列用語的含義：能源，是指產生熱能、機械能、電能、核能和化學能等能量的資源，主要包括煤炭、石油、天然氣（含頁巖氣、煤層氣、生物天然氣等）、核能、氫能、風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能、電力和熱力以及其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。這是國內首次從法律上確認氫能的能源屬性范疇。過去，氫作為工業原料的主要應用使氫被列入危險化學品的管理范疇。目前，氫作為清潔能源的使用，氫能安全管理逐步延伸到交通、能源、工業、建筑等領域，制定涵蓋氫生產、充裝、儲存、銷售，氫設施及相關產品制造使用等全過程的管理體系將成為未來發展趨勢。
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