氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，發(fā)展氫能對于減少二氧化碳等溫室氣體排放、實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標具有重要意義。我國具有良好的制氫基礎(chǔ)，是世界上最大的制氫國，年制氫產(chǎn)量約3300萬噸，已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統(tǒng)集成等主要技術(shù)和生產(chǎn)工藝，發(fā)展優(yōu)勢顯著。

一、產(chǎn)業(yè)鏈

氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游包括氫氣制取、氫氣純化、氫氣液化等環(huán)節(jié)，中游為儲氫、運氫、加氫及能量轉(zhuǎn)換的過程，下游廣泛應(yīng)用于電力、交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域。

資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、上游分析

1.氫氣產(chǎn)量

2020年“雙碳”目標提出后，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入快車道。2021年，中國氫氣產(chǎn)量達3300萬噸，同比增長32%，成為目前世界上最大的制氫國。未來，隨著可再生能源制氫技術(shù)的突破和成本的降低，氫能占比將進一步提升，預(yù)計2023年我國氫氣產(chǎn)量將達4332萬噸。

數(shù)據(jù)來源：中國煤炭工業(yè)協(xié)會、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.氫氣需求量

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測，在碳中和目標下，到2030年我國氫氣的年需求量將達到3715萬噸，在終端能源消費中占比約為5%。到2060年，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中的占比約為20%。其中，工業(yè)領(lǐng)域用氫占比仍然最大，占總需求量的60%。

數(shù)據(jù)來源：中國氫能聯(lián)盟、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

3.制氫方式

目前，國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)尚處于市場導(dǎo)入階段，除部分氣體公司外，市場化供氫渠道有限。我國氫氣供給主要有化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、可再生能源電解制氫等方式，2020年所占份額分別為67%、30%和3%，預(yù)計未來可再生能源電解制氫將成為工業(yè)制氫的主要方式，預(yù)計2050年份額達到70%。

4.市場競爭格局

從市場競爭格局來看，目前我國制氫行業(yè)參與者眾多，市場份額較為分散。其中，中國石化每年氫氣產(chǎn)量超過350萬噸，約占全國氫氣產(chǎn)量的14%左右，國家能源集團年生產(chǎn)超過400萬噸的氫氣，占總體產(chǎn)量的16%，兩者合計占比約30%。

數(shù)據(jù)來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、中游分析

1.儲氫罐

氫氣的儲存主要有氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固體儲氫三種方式，高壓氣態(tài)儲氫是目前最常用、最成熟的儲氫技術(shù)，其儲存方式是將工業(yè)氫氣壓縮到耐高壓容器中，鋼瓶是最常用的高壓氣態(tài)儲氫容器。目前已商業(yè)化應(yīng)用的高壓儲氫氣瓶主要是I型瓶、II型瓶、III型瓶和IV型瓶。IV型瓶可能更好滿足車載儲氫系統(tǒng)趨向安全、高儲氫密度、輕量化、低成本、成壽命等方面的發(fā)展要求，未來隨IV型瓶原材料的進一步國產(chǎn)化，性價比將得到突顯，并加速應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域。

數(shù)據(jù)來源：北京市氫燃料電池發(fā)動機工程技術(shù)研究中心、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.儲氫材料

近年來，金屬儲氫材料在民用方面的研究將主要立足于氫燃料電池的工程化應(yīng)用，主要應(yīng)用方向在清潔燃料汽車、助動車具等，且今后將開展氫能發(fā)電方面的探索研究，為全球性石化燃料危機提供替代能源。2020年我國儲氫材料市場規(guī)模為7.62億元，預(yù)計2023年市場規(guī)模將增至9.01億元。

3.空壓機

空壓機是氫燃料電池陰極供氣系統(tǒng)的重要部件，從空壓機類型來看，國內(nèi)銷售的空壓機以雙級增壓空氣箔片軸承離心空壓機為主。近年來，我國氫燃料電池空壓機出貨量顯著增長。數(shù)據(jù)顯示，2021年中國企業(yè)燃料電池空壓機出貨超萬臺，同比上年增長146%，達到約10740臺，空壓機企業(yè)出貨量遠高于氫循環(huán)部件、增濕器等同級別產(chǎn)品。

 

數(shù)據(jù)來源：GGII、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4.加氫站

隨著燃料電池汽車保有量的不斷增加以及中石化、中石油等能源央企的入局持續(xù)加速，國內(nèi)加氫站數(shù)量明顯增加。截至2021年底，我國加氫站共建成218座，較上年增長了100座，同比增長31.65%，增長速度比全球快。預(yù)計在加氫站需求旺盛的市場現(xiàn)狀下，2023年我國加氫站將建成420座。

5.氫燃料電池電堆

氫燃料電池電堆是氫燃料電池系統(tǒng)的核心，是進行氧化還原化學(xué)發(fā)電的裝置。得益于國內(nèi)氫燃料電池汽車銷量的增加，中國氫燃料電池電堆出貨量快速增長。數(shù)據(jù)顯示，2017年至2021年國內(nèi)氫燃料電池電堆出貨量由49.6兆瓦迅速增至522.3兆瓦，復(fù)合年增長率為80.1%，預(yù)計2023年中國氫燃料電池電堆出貨量將達到2931.8兆瓦。

6.氫燃料電池

在政策扶持下，國內(nèi)氫燃料電池技術(shù)已取得長足進步。數(shù)據(jù)顯示，2017年至2021年中國氫燃料電池系統(tǒng)的出貨量由38.6兆瓦躍升至405.7兆瓦，復(fù)合年增長率為80.1%。未來，受氫燃料電池汽車行業(yè)及其他新興應(yīng)用場景的快速發(fā)展所推動，中國氫燃料電池系統(tǒng)的出貨量預(yù)期于2023年達到2370.2兆瓦。

7.中游重點企業(yè)

8.國內(nèi)氫能企業(yè)排行榜

9.企業(yè)熱力分布圖

四、下游分析

1.各領(lǐng)域消費占比預(yù)測

到2035年，我國將構(gòu)建起涵蓋交通、儲能、工業(yè)等領(lǐng)域的多元氫能應(yīng)用生態(tài)。目前，我國氫能仍處于起步階段，主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域與交通領(lǐng)域。預(yù)計到2060年，在我國氫氣需求結(jié)構(gòu)中，工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域的占比將分別增長至60%、31%，其次，電力領(lǐng)域與建筑領(lǐng)域的占比分別為5%、4%。

2.氫燃料電池汽車

在示范城市群政策的帶動下，國內(nèi)燃料電池汽車產(chǎn)銷量顯著增長。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2022年10月國內(nèi)燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成277輛和301輛，同比分別增長370%和540%；2022年1-10月，產(chǎn)銷分別完成2651輛和2393輛，同比分別增長180%和150%。