2023中国制氢产业链发展规划及应用前景

• 方蔓桃 2023年5月18日 来源：百度 1180 76
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制氢是氢能产业上游的关键一环，其技术水平影响着氢能大规模推广与普及。数据显示，2021年我国氢气产能约为4100万吨，主要集中在西北、华北和华东地区;氢气产量约为3300万吨，其中煤制氢产量约为2100万吨，天然气制氢产量约为450万吨，工业副产氢产量约为700万吨，电解

制氢行业市场前景如何?中国产业发展促进会会长于彤指出，氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源，其开发与利用已经成为新一轮世界能源变革的重要方向。目前，我国氢能产业仍处于发展初期，相较于国际先进水平，仍存在产业创新能力不强、技术装备水平不高、支撑产业发展的基础性制度滞后、产业发展形态和发展路径尚需进一步探索等问题。

制氢是氢能产业上游的关键一环，其技术水平影响着氢能大规模推广与普及。数据显示，2021年我国氢气产能约为4100万吨，主要集中在西北、华北和华东地区;氢气产量约为3300万吨，其中煤制氢产量约为2100万吨，天然气制氢产量约为450万吨，工业副产氢产量约为700万吨，电解水制氢产量约为50万吨，电解水制氢产量仅占总产量的1.5%。从产能结构可以看出，化石能源制氢仍是我国目前的主要氢源，从生产源头看并不“清洁”，氢能转型的目标是采用可再生能源发电，再通过电解水制取绿氢进行替代。

制备氢气的方法已较为成熟，从多种来源中都可以制备氢气，每种技术的成本及环保属性都不相同，主要分为四种技术路线：工业尾气副产氢、电解水制氢、化工原料制氢、化石燃料制氢等。利用化石燃料制氢是目前工业制氢的主要途径。在石化、钢铁、焦化工业领域，氢气一般以副产品的形式出现，在循环经济模式下被当作这些企业的重要化工原料或燃料。

目前，我国已有多个省市发布了氢能和氢燃料电池汽车的发展规划，上海、如皋、等城市积极谋划氢能城市建设，形成了华东、华中、华南、华北、东北、西南六大氢能和氢燃料电池汽车的产业群。然而我国氢能和燃料电池相关技术和产业发展仍面临巨大挑战，燃料电池和氢能核心技术能力、关键部件与装备、标准体系建设等方面亟待加强。

目前,中国氢能产业政策尚不健全,难以支持全产业链发展,氢能产业发展面临诸多问题,如产业链缺乏经济可行性、关键技术水平不高、终端应用场景单一等。

根据中研普华研究院《2022-2027年中国制氢行业市场前瞻分析与未来投资战略报告》显示：

制氢行业市场深度分析

氢能作为一种清洁高效的新能源，由于其灵活高效、清洁低碳、应用广泛，正在成为全球争相发展的未来能源新星。多个国家制定氢能发展规划，基础设施建设加快，交通领域率先开展示范应用。随着技术突破和规模化应用，氢能全产业链将迎来发展爆发期，日本技术优势明显，中国加速追赶。

从产业细分领域看：涵盖氢气制备、储存、运输、加注、燃料电池到终端应用的庞大产业链，其中上游大规模、高效、低成本制备储运氢是关键，中游燃料电池是整个产业链的核心技术和制高点，下游应用涉及氢燃料电池车、氢动力船舶、氢能发电、氢能冶金、建筑供热等多个领域。

3月23日，由国家发改委和能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》正式发布。

在规划图中，将氢的能源属性再次明确，表示它将是未来国家能源体系的重要组成部分，而且这一次不光是建设性的意见，而是提出了一系列的规划。比如2025年之前国内企业要掌握核心技术和工艺，当年氢能源汽车的产量要达到5万台，2030年要形成较为完备的氢能产业技术创新体系。

从去年国内数据来看，电解水制氢交付项目中98%为碱性技术，PEM技术仅占2%。但从国际来看，目前海外大型项目中PEM技术占比达55%至60%。与碱性技术相比，PEM技术的优势可体现在五个方面：一是无污染，没有具腐蚀性和毒性的电解液;二是占地少，所需面积远远小于碱性技术;三是能耗低，相较碱性技术节省约10%电耗;四是与可再生能源匹配性更好，适应电源间歇性、波动性的特点，动态响应快、操作范围宽;五是运维成本低。

长春绿动氢能科技有限公司副总经理才宇表示，当前电解水制氢项目大多处于示范阶段，碱性设备应用更普遍、设备价格相对更低，示范阶段更倾向于主要使用碱性设备。在以绿氢为核心的绿电转化项目中，PEM设备更加适应电源的波动性和间歇性，随着PEM技术的突破和成本的降低，PEM制氢设备的应用将呈现逐年上升趋势。

据中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元;到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过10%,产业链年产值达到12万亿元,成为引领经济发展的新增长极。

目前我国的氢能产业链从上游制氢端涵盖至下游的氢燃料电池端。从上游制氢层面看,常规的制氢技术路线中以传统化石能源制氢为主,全球范围内主要是使用天然气制氢,我国由于煤炭资源比较丰富,因此主要使用煤制氢技术路线,占全国制氢技术的60%以上。今后将由化石能源制氢逐步过渡至可再生能源制氢,其中电解水制氢为最具潜力形式。

下游燃料电池汽车为短中期氢能需求主要增量。截止2020年底,我国氢燃料电池汽车保有量为7352辆,进入商业化初期。距离规划中提出的燃料电池车辆保有量约5万辆还有很大的发展空间。未来随着技术突破依旧规模化带动成本下降,氢燃料电池汽车的市场渗透率有望持续提升。

电动汽车的出现，对传统燃油车造成了很大的冲击。以电驱为主的系统，继承了电机的诸多优势。比如电机的工作是没有怠速概念的，它可以在开启的瞬间就输出最大的扭矩。电机的加速绝对线性，甚至不需要多档变速箱配合做工，就能满足日常的用车需求。不管是纯电动车还是混动车，相比传统的燃油车确实更加环保，在节能减排方面更有优势。

而氢能源的普及，则可能更进一步，达成更高维度的环保，把现有新能源车的短板进一步补上。

经过一年多的发展，康明斯恩泽已顺利部署多套电解水制氢设备，包括中国三峡集团“源网荷储一体化”项目、中国石化中原油田可再生电力电解水制氢示范项目。其中，中石化中原油田项目已进入试运行，年产能近400吨，绿氢纯度达99.9995%，每天产出的氢气可供106辆公交车全天行驶，目标是年减排二氧化碳2200吨。

从实际情况来看，仅靠设备端降本还不足以让绿氢具备较强的经济性。以燃料电池汽车为例，加氢费用只有降到每公斤30元以下才能与燃油车竞争。但如果拿不到特殊电价，终端的制氢加氢一体站制氢成本将接近每公斤50元。

制氢行业市场前景分析

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，发展氢能对于减少二氧化碳等温室气体排放、实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。我国具有良好的制氢基础，是世界上最大的制氢国，年制氢产量约3300万吨，已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺，发展优势显著。

我国已成为全球最大的制氢国，现有工业制氢产能为2500万吨/年，主要来源于化石能源制氢(煤制氢、天然气制氢);其中，煤制氢占我国氢能产量的62%，天然气制氢占比19%，而电解水制氢受制于技术和高成本，占比仅1%。

2020年“双碳”目标提出后，我国氢能产业发展进入快车道。2021年，中国氢气产量达3300万吨，同比增长32%，成为目前世界上最大的制氢国。未来，随着可再生能源制氢技术的突破和成本的降低，氢能占比将进一步提升，预计2023年我国氢气产量将达4332万吨。

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