2022年中国氢能研究系列（一）：产业链全景图研究报告-头豹研究院.pdf

12022 LeadLeowww.leadleo.com 研 究 报 告 | 2022/06 报 告 提 供 的 任 何 内 容 （ 包 括 但 不 限 于 数 据 、 文 字 、 图 表 、 图 像 等 ） 均 系 头 豹 研 究 院 独 有 的 高 度 机 密 性 文 件 （ 在 报 告 中 另行 标 明 出 处 者 除 外 ） 。 未 经 头 豹 研 究 院 事 先 书 面 许 可 ， 任 何 人 不 得 以 任 何 方 式 擅 自 复 制 、 再 造 、 传 播 、 出 版 、 引 用 、 改编 、 汇 编 本 报 告 内 容 ， 若 有 违 反 上 述 约 定 的 行 为 发 生 ， 头 豹 研 究 院 保 留 采 取 法 律 措 施 、 追 究 相 关 人 员 责 任 的 权 利 。 头 豹研 究 院 开 展 的 所 有 商 业 活 动 均 使 用 “头 豹 研 究 院 ”或 “头 豹 ”的 商 号 、 商 标 ， 头 豹 研 究 院 无 任 何 前 述 名 称 之 外 的 其 他 分 支 机 构， 也 未 授 权 或 聘 用 其 他 任 何 第 三 方 代 表 头 豹 研 究 院 开 展 商 业 活 动 。 头 豹 研 究 院 行 业 研 究2022年 中 国 氢 能 研 究 系 列 （ 一 ） 产 业 链 全 景 图 研 究 报 告2022 China Hydrogen Energy Research Series I Research report of Industry Chain Panorama2022年中国水素エネルギー研究シリーズ一産業チェーン全景図研究報告 报 告 标 签 碳 中 和 、 氢 能 、 “十 四 五 ”规 划 、 制 氢 、 储 运 氢 、加 氢 、 燃 料 电 池 、 氢 燃 料 电 池 汽 车 、 氢 能 冶 金 、 绿 金 化 工撰 写 人 黎 明 琛 22022 LeadLeowww.leadleo.com2020 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/02概 览 摘 要“十 四 五 ” 规 划 提 出 了 对 氢 能 整 体 发 展 的 清 晰 布 局 ， 政 策 内 容 覆 盖 氢 能 制 储 运 加 等 生 产 供 给 环 节 和 工 业 、交 通 、 储 能 等 应 用 需 求 领 域 ， 此 外 在 2022年 冬 奥会 中 氢 能 应 用 起 到 了 突 出 的 建 设 示 范 效 果 。 在 政 府政 策 和 社 会 资 本 的 共 同 关 注 下 ， 中 国 氢 能 产 业 发 展呈 现 盎 然 生 机 。本 文 将 围 绕 中 国 氢 能 的 “制 储 运 加 转 用 ”产 业 链 全 景分 析 氢 能 产 业 发 展 进 程 及 优 秀 企 业 发 展 情 况 。 n 氢 能 制 储 运 加 等 生 产 供 给 环 节 发 展 情 况化 石 燃 料 制 氢 和 高 压 气 态 长 管 拖 车 是 中 国 目 前 主 要 的氢 能 制 储 运 方 式 ， 未 来 将 形 成 可 再 生 能 源 电 解 水 制 氢并 通 过 管 道 运 输 的 生 产 模 式 。 中 国 加 氢 站 建 设 的 设 备成 本 占 比 高 达 70， 设 备 国 产 化 水 平 不 足 ， 未 来 朝 着 “加油 加 氢 ” 一 体 化 方 向 发 展 ， 产 业 集 群 显 著n 氢 能 能 量 转 换 及 交 通 和 工 业 领 域 的 发 展 情 况燃 料 电 池 是 氢 能 能 量 转 换 的 重 要 设 备 ， 电 堆 是 其 核 心部 件 ， 约 占 总 成 本 的 65， 受 氢 能 交 通 领 域 驱 动 ， 发 展迅 速 ； 中 国 氢 能 交 通 领 域 遵 循 燃 料 电 池 商 用 汽 车 优 先发 展 原 则 ， 氢 燃 料 电 池 汽 车 保 有 量 有 望 在 2030年 达 100万 辆 ； 中 国 氢 能 工 业 领 域 的 应 用 场 景 主 要 为 氢 能 冶 金和 绿 金 化 工 ， 氢 能 冶 金 是 钢 铁 行 业 低 碳 转 型 的 重 要 方向 ， 绿 氢 化 工 推 动 化 工 行 业 深 度 脱 碳 n 氢 能 企 业 推 荐 和 案 例 分 析氢 气 成 本 在 产 业 链 占 比 高 ， 制 氢 技 术 是 政 府 扶 持 和 企业 投 资 的 重 点 方 向 ， 宝 丰 能 源 、 美 锦 能 源 、 卫 星 化 学表 现 亮 眼 ； 储 氢 瓶 的 技 术 突 破 是 目 前 中 国 储 氢 行 业 聚焦 的 重 点 ， 中 材 科 技 、 中 集 安 瑞 科 、 鸿 达 兴 业 表 现 亮眼 ； 加 氢 站 建 设 主 体 呈 现 多 元 化 ， 但 市 场 集 中 度 相 对较 高 ， 厚 普 股 份 、 中 国 石 化 表 现 亮 眼 ； 中 国 燃 料 电 池领 域 竞 争 格 局 尚 未 明 朗 ， 大 洋 机 电 表 现 较 为 亮 眼 ； 氢力 氢 为 利 用 大 数 据 服 务 助 力 氢 燃 料 电 池 汽 车 运 营 ； 小 柿 子 公 司 推 动 氢 能 产 业 联 盟 发 展 ； 产 学 研 深 度 融 合 ，推 动 产 业 技 术 研 发 升 级 ； 冶 金 生 产 全 流 程 低 碳 优 化 ，推 动 钢 铁 行 业 绿 色 转 型 2021 LeadLeowww.leadleo.com 研 究 报 告 | 202 /06 32022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 u 产 业 全 景 ------------------------------------------ 05 中 国 氢 能 产 业 发 展 背 景 ------------------------------------------ 06 中 国 氢 能 产 业 发 展 政 策 ------------------------------------------ 07 中 国 氢 能 产 业 全 景 图 ------------------------------------------ 08u 产 业 链 分 析 ------------------------------------------ 09 制 氢 发 展 概 览 ------------------------------------------ 10 储 运 氢 发 展 概 览 ------------------------------------------ 11 加 氢 发 展 概 览 ------------------------------------------ 12 能 量 转 换 （ 燃 料 电 池 ） 发 展 概 览 ------------------------------------------ 13 用 氢 （ 交 通 领 域 ） 发 展 概 览 ------------------------------------------ 14 用 氢 （ 工 业 领 域 ） 发 展 概 览 ------------------------------------------ 15u 企 业 推 荐 案 例 分 析 ------------------------------------------ 16 制 氢 企 业 推 荐 ------------------------------------------ 17 储 运 氢 企 业 推 荐 ------------------------------------------ 18 加 氢 企 业 推 荐 ------------------------------------------ 19 能 量 转 换 （ 燃 料 电 池 ） 企 业 推 荐 ------------------------------------------ 20 用 氢 （ 交 通 领 域 ） 案 例 分 析 ------------------------------------------ 21 用 氢 （ 工 业 领 域 ） 案 例 分 析 ------------------------------------------ 22u 方 法 论 ------------------------------------------ 23u 法 律 声 明 ------------------------------------------ 24 n 目 录 42022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 n 名 词 解 释u 电 堆 由 众 多 单 体 电 池 按 照 特 定 工 艺 串 联 组 装 制 成 的 发 电 装 置 。 其 中 每 个 单 体 电 池 都 由 双 极 板 、 膜电 极 和 相 关 套 件 组 成 ， 其 内 部 通 过 注 入 氢 气 和 氧 气 发 生 氧 化 还 原 反 应 形 成 电 子 运 动 ， 从 而 产 生 电 流 。u 质 子 交 换 膜 燃 料 电 池 电 堆 内 部 膜 电 极 的 一 层 薄 膜 ， 负 责 阻 隔 、 分 离 气 体 燃 料 和 氧 化 剂 ， 同 时 负 责传 导 燃 料 电 池 内 部 电 化 学 反 应 下 由 正 极 向 负 极 的 质 子 传 播 。u 双 极 板 电 堆 中 重 要 的 结 构 材 料 ， 主 要 负 责 导 热 、 导 电 、 排 水 。u 催 化 剂 燃 料 电 池 电 堆 内 部 负 责 催 化 燃 料 发 生 电 化 学 反 应 发 电 的 材 料 。 u 储 氢 瓶 用 于 充 装 高 压 氢 气 或 低 压 液 态 氢 且 安 装 在 固 定 位 置 的 储 存 装 置 。u 液 氢 由 氢 气 经 过 降 温 而 得 到 的 液 体 ， 是 一 种 无 色 、 无 味 的 低 温 高 能 液 体 燃 料 。u 氢 脆 是 溶 于 钢 中 的 氢 ， 聚 合 为 氢 分 子 ， 造 成 应 力 集 中 ， 超 过 钢 的 强 度 极 限 ， 在 钢 内 部 形 成 细 小 的裂 纹 ， 又 称 白 点 。u 电 解 槽 电 解 槽 由 槽 体 、 阳 极 和 阴 极 组 成 ， 多 数 用 隔 膜 将 阳 极 室 和 阴 极 室 隔 开 。 按 电 解 液 的 不 同 分为 水 溶 液 电 解 槽 、 熔 融 盐 电 解 槽 和 非 水 溶 液 电 解 槽 三 类 。 当 直 流 电 通 过 电 解 槽 时 ， 在 阳 极 与 溶 液 界面 处 发 生 氧 化 反 应 ， 在 阴 极 与 溶 液 界 面 处 发 生 还 原 反 应 ， 以 制 取 所 需 产 品 。 52022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 Chapter 1产 业 全 景n 中 国 氢 能 产 业 发 展 背 景n 中 国 氢 能 产 业 发 展 政 策n 中 国 氢 能 产 业 全 景 图 62022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 n 中 国 氢 能 产 业 发 展 政 策图 表 2 中 国 氢 能 产 业 发 展 相 关 政 策 ， 2021-2022年“十 四 五 ”规 划 政 策 覆 盖 氢 能 全 产 业 链 ， 从 氢 能 整 体 规 划 出 发 ， 向 工 业 领 域 、 交 通 领 域 、 储能 领 域 等 拓 展 延 伸 ， 引 导 氢 能 产 业 发 展 来 源 各 政 府 部 门 官 网 ， 头 豹 研 究 院 政 策 文 件 颁 布 时 间 颁 布 主 体 主 要 内 容 及 作 用 2022年 能 源 工 作 指导 意 见 2022/3 国 家 能 源 局 因 地 制 宜 开 展 可 再 生 能 源 制 氢 示 范 ， 探 索 氢 能 技 术 发 展 路 线 和 商 业化 应 用 路 径 ， 加 快 新 型 储 能 、 氢 能 等 低 碳 零 碳 负 碳 重 大 关 键 技 术 研究 ， 围 绕 新 型 电 力 系 统 、 新 型 储 能 、 氢 能 和 燃 料 电 池 等 重 点 领 域 ，增 设 若 干 创 新 平 台 氢 能 产 业 发 展 中 长期 规 划 （ 2021 2035年 ） 2022/3 国 家 发 改 委 、国 家 能 源 局 明 确 氢 能 产 业 是 战 略 性 新 兴 产 业 和 未 来 产 业 重 点 发 展 方 向 ， 统 筹 推进 制 氢 设 施 、 储 运 体 系 、 加 氢 网 络 等 基 础 设 施 建 设 ， 有 序 推 进 氢 能在 交 通 领 域 的 示 范 应 用 ， 拓 展 在 储 能 、 分 布 式 发 电 、 工 业 等 领 域 的应 用 ， 加 快 探 索 形 成 有 效 的 氢 能 产 业 发 展 的 商 业 化 路 径 “十 四 五 ”新 型 储 能 发展 实 施 方 案 2022/3 国 家 发 改 委 、国 家 能 源 局 拓 展 氢 （ 氨 ） 储 能 、 热 （ 冷 ） 储 能 等 应 用 领 域 ， 开 展 依 托 可 再 生 能源 制 氢 （ 氨 ） 的 氢 （ 氨 ） 储 能 、 利 用 废 弃 矿 坑 储 能 等 试 点 示 范 ， 因 地 制 宜 促 进 多 种 形 式 储 能 发 展 ， 支 撑 综 合 智 慧 能 源 系 统 建 设 关 于 促 进 钢 铁 工 业高 质 量 发 展 的 指 导 意见 2022/2 工 业 和 信 息 化 部 、国 家 发 改 委 、 生 态环 境 部 钢 铁 行 业 研 发 投 入 强 度 力 争 达 到 1.5， 氢 冶 金 、 低 碳 冶 金 、 洁 净 钢冶 炼 等 先 进 工 艺 技 术 取 得 突 破 进 展 。 关 键 工 序 数 控 化 率 达 到 80左 右 ，生 产 设 备 数 字 化 率 达 到 55， 打 造 30家 以 上 智 能 工 厂 ， 推 动 钢 铁 工 业向 绿 色 低 碳 可 持 续 水 平 关 于 完 善 能 源 绿 色低 碳 转 型 体 制 机 制 和政 策 措 施 的 意 见 2022/1 国 家 发 改 委 、国 家 能 源 局 引 导 工 业 企 业 开 展 清 洁 能 源 替 代 ， 建 设 分 布 式 清 洁 能 源 和 智 慧 能 源系 统 ； 推 进 交 通 运 输 绿 色 低 碳 转 型 ， 推 行 大 容 量 电 气 化 公 共 交 通 和电 动 、 氢 能 、 先 进 生 物 液 体 燃 料 、 天 然 气 等 清 洁 能 源 交 通 工 具 ； 探索 输 气 管 道 掺 氢 输 送 、 纯 氢 管 道 输 送 、 液 氢 运 输 等 高 效 输 氢 方 式 “十 四 五 ”原 材 料 工 业 发 展 规 划 2021/12 工 业 和 信 息 化 部 、科 学 技 术 部 、 自 然资 源 部 突 破 储 氢 材 料 、 富 氢 碳 循 环 高 炉 、 氢 能 窑 炉 、 氢 基 直 接 还 原 等 关 键材 料 技 术 ， 推 动 石 化 化 工 行 业 探 索 可 再 生 能 源 发 电 制 氢 产 业 发 展 ；实 施 氢 冶 金 、 非 高 炉 炼 铁 等 低 碳 冶 炼 试 点 项 目 ， 开 展 低 碳 水 泥 、 氢能 窑 炉 及 固 碳 建 材 试 点 “十 四 五 ”能 源 领 域 科技 创 新 规 划 2021/12 国 家 能 源 局 突 破 氢 气 制 储 运 加 、 燃 料 电 池 设 备 及 系 统 集 成 、 氢 安 全 防 控 及 氢 气品 质 保 障 等 方 面 的 关 键 技 术 ， 开 展 氢 能 和 燃 料 电 池 技 术 研 究 综 合 运 输 服 务 “十 四五 ”发 展 规 划 2021/11 交 通 运 输 部 大 力 发 展 清 洁 化 运 输 装 备 ,加 快 充 换 电 、 加 氢 等 基 础 设 施 规 划 布 局 和建 设 “十 四 五 ”工 业 绿 色 发展 规 划 2021/11 工 信 部 开 展 非 高 炉 炼 铁 、 二 氧 化 碳 耦 合 制 化 学 品 、 可 再 生 能 源 电 解 制 氢 、等 重 大 降 碳 工 程 示 范 ； 鼓 励 氢 能 等 替 代 能 源 在 钢 铁 、 水 泥 、 化 工 等行 业 的 应 用 ； 发 展 氢 燃 料 燃 气 轮 机 、 超 高 压 氢 气 压 缩 机 、 高 效 氢 燃料 电 池 等 氢 能 源 设 备 “十 四 五 ”全 国 清 洁 生产 推 行 方 案 2021/10 国 家 发 改 委 、 生 态环 境 部 等 九 部 门 石 化 化 工 行 业 实 施 绿 氢 炼 化 、 二 氧 化 碳 耦 合 制 甲 醇 等 降 碳 工 程 ， 支持 开 展 氢 能 冶 金 等 领 域 清 洁 生 产 技 术 集 成 应 用 示 范 “十 四 五 ”规 划 和 2035年 远 景 目 标 纲 要 2021/3 全 国 人 大 要 前 瞻 谋 划 未 来 产 业 ， 在 氢 能 与 储 能 等 前 沿 科 技 和 产 业 变 革 领 域 ，组 织 实 施 未 来 产 业 孵 化 与 加 速 计 划 ， 谋 划 布 局 一 批 未 来 产 业 72022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 351782515 催 化 剂质 子 交 换 膜碳 纸双 极 板其 他 5 0 1 5 1 0 2 5 压 缩 机加 注 机储 氢 瓶其 它 费 用 来 源 欣 和 智 达 ， 车 百 智 库 ， 头 豹 研 究 院 以 上 仅 为 部 分 代 表 性 企 业 ， 不 代 表 行 业 整 体 情 况 制氢 其他工艺制氢电 解 水 制 氢 （ 4 ）7 3 1 5 1 2 电 力设 备 折 旧其 他PEM电 解 水 制 氢 成 本 构 成 化 石 燃 料 制 氢 （ 6 4 ）3 0 3 3 1 1 8 2 7 1轻 烃 利 用 氯 碱 合 成 氨 焦 炉 煤 气中 国 工 业 副 产 氢 制 氢 供 应 潜 力 ， 2020年单 位 万 吨 工 业 副 产 制 氢 （ 3 2 ） 4 3 1 6 1 3 2 8 煤 制 氢天 然 气 制 氢石 油 制 氢其 他化 石 燃 料 分 类 制 氢 情 况储运氢 气 态 储 运 氢 （ 9 8 ）长 管 拖 车 管 道 运 输 p 总 体 而 言 ， 目 前 中 国 氢 储 运 以 高压 气 氢 长 管 拖 车 为 主 （ 90） 液 态 储 运 氢 （ 2 ）液 氢 槽 罐 车 液 氢 储 罐p 目 前 中 国 液 氢 储 运 仅 用 于 航 空 及军 事 领 域 ， 未 来 5年 内 有 望 民 用 化 固 态 储 运 氢稀 土 储 氢 材 料储 氢 金 属q 目 前 中 国 固 态 储 运 处 于 试 验 阶 段 ，尚 未 形 成 标 准 化 固 态 储 运 技 术加 氢 站 建 设 运 营 成 本 结 构加氢 压 缩 设 备 站 外 供 氢 加 氢 站加 氢 站 设 备 制 造 加 氢 站 建 设 运 营加 氢 设 备储 氢 设 备其 他 设 备 站 内 制 氢 加 氢 站 q 目 前 中 国 加 氢 站 建 设的 设 备 成 本 占 总 成 本比 重 高 达 75， 投 资建 设 企 业 呈 现 多 元 化能量转 换 燃 料 电 池 电 堆 燃 料 电 池 系 统 配 件q 电 堆 核 心 组 件 本 土 化 率 较 低 ， 发 展 亟 需 国 产 化 、 批 量 化 、 标 准 化催 化 剂质 子 交 换 膜双 极 板气 体 扩 散 层（ 碳 纸 ） 气 体 循 环 系 统热 管 理 系 统 电 控 系 统数 据 采 集 系 统用氢 交 通 领 域 工 业 领 域道 路 交 通 领 域 非 道 路 交 通 领 域 氢 能 冶 金 绿 氢 化 工 建 筑 领 域储 能 领 域发 电 领 域热 电 联 产 n 中 国 氢 能 产 业 全 景 图图 表 3 中 国 氢 能 产 业 全 景 图中 国 氢 能 产 业 链 分 为 制 氢 、 储 运 氢 、 加 氢 、 能 量 转 换 、 用 氢 五 个 环 节 ， 氢 燃 料 电 池 汽 车 是目 前 中 国 氢 能 应 用 最 主 要 的 领 域 氢 燃 料 电 池 电 堆 成 本 构 成 82022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 Chapter 2产 业 链 分 析n 制 氢 发 展 概 览n 储 运 氢 发 展 概 览n 加 氢 发 展 概 览n 能 量 转 换 （ 燃 料 电 池 ） 发 展 概 览 n 用 氢 （ 交 通 领 域 ） 发 展 概 览n 用 氢 （ 工 业 领 域 ） 发 展 概 览 92022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 制 氢 方 式 原 理 成 本 构 成 /发 展 现 状化 石 燃 料 制 氢（ 灰 氢 ） 煤 制 氢 以 煤 在 蒸 汽 条 件 下 气 化产 生 含 氢 和 一 氧 化 碳 的合 成 气 ， 合 成 气 经 变 换和 分 离 制 成 氢天 然 气 制 氢 天 然 气 、 石 油 产 品 生 成CO的 合 成 气 ， 然 后 通 过PSA或 膜 法 分 离 法 转 化 为CO2和 H2工 业 副 产 制 氢（ 蓝 氢 ） 焦 炉 煤 气 /氯 碱化 工 /丙 烷 脱 氢副 产 制 氢 在 工 业 生 产 过 程 中 ， 利用 富 含 氢 气 的 终 端 废 弃物 或 副 产 物 作 为 原 料 ，采 用 变 压 吸 附 法 （ PSA）回 收 提 纯 制 氢电 解 水 制 氢（ 绿 氢 ） 碱 性 /质 子 交 换膜 /阴 离 子 交 换膜 /固 体 氧 化 物电 解 制 氢 电 解 液 一 般 是 含 有 30左右 KOH的 溶 液 ， 接 通 直流 电 后 ， 水 在 电 解 槽 中被 分 解 为 氢 气 和 氧 气 来 源 焦 炉 煤 气 制 氢 方 法 的 比 较 及 成 本 分 析 ， 煤 制 氢 与 天 然 气 制氢 成 本 分 析 及 发 展 建 议 ， 华 宝 证 券 ， 头 豹 研 究 院 驱 动 因 素“双 碳 ” 目 标 驱 动电 力 成 本 降 低 实 现 2050年 全 球 零 碳 目 标 ， 需 要 改 变 传 统 化 石 能 源 结 构 。 氢 气 热 值 为 142KJ/g， 约 是 石 油 的 3倍 ， 煤炭 的 4.5倍 ， 是 现 有 化 石 燃 料 的 理 想 替 代 品 ， 在 实 现 能 源 替 代 以 及 交 通 工 具 轻 量 化 方 面 发 挥 不 可 替 代的 作 用 利 用 风 电 、 光 伏 等 可 再 生 能 源 分 布 式 发 电 系 统 电 解 水 制 氢 ， 电 力 成 本 下 降 。 整 体 制 氢 成 本 大 幅 下 降 ，并 缓 解 可 再 生 能 源 因 波 动 和 间 歇 性 产 生 的 电 力 消 纳 压 力 ， 实 现 电 网 调 峰 储 能 n 制 氢 发 展 概 览 图 表 4 中 国 制 氢 主 要 技 术 对 比 及 驱 动 因 素制 氢 方 式 按 原 料 来 源 主 要 分 为 化 石 燃 料 制 氢 、 工 业 副 产 制 氢 和 电 解 水 制 氢 三 种 方 式 。 中 国目 前 以 化 石 燃 料 制 氢 （ 煤 制 氢 ） 为 主 ， 可 再 生 能 源 电 解 水 制 氢 是 未 来 的 发 展 趋 势n 可 再 生 能 源 电 解 水 制 氢 是 未 来 发 展 趋 势中 国 是 世 界 上 产 量 最 高 的 氢 气 制 备 国 家 ， 当 前 以 化 石 燃 料 制 氢 为 主 ， 占 比 约 64， 工 业 副 产 制 氢 和 电 解 水 制氢 分 别 占 比 约 32和 4。 但 化 石 燃 料 制 氢 和 工 业 副 产 制 氢 一 方 面 原 料 受 能 源 转 型 的 影 响 原 料 供 给 减 少 ； 另 一方 面 制 氢 过 程 二 氧 化 碳 排 放 增 加 ， 无 法 作 为 最 优 的 制 氢 选 择 。 电 解 水 制 氢 技 术 设 备 简 单 ， 工 艺 流 程 稳 定 可 靠 ，产 生 的 氢 气 纯 度 高 （ 99） ， 同 时 生 产 过 程 基 本 实 现 零 碳 排 放 。 但 目 前 电 解 水 单 位 制 氢 成 本 是 煤 制 氢 的 4-5倍 ， 制 氢 量 通 常 小 于 200m3/h， 电 解 成 本 过 高 是 目 前 制 约 电 解 水 制 氢 发 展 的 主 要 因 素 。 未 来 随 着 电 解 水 技 术和 可 再 生 能 源 发 电 的 发 展 ， 电 解 水 制 氢 有 望 成 为 中 国 主 流 的 制 氢 方 式 ， 实 现 “绿 氢 ”的 规 模 化 应 用1） 技 术 成 熟 ， 制 氢 纯 度 99， 制 氢 效 率 80， 成 本 较 低2） 原 料 储 备 有 限 ， 制 氢 过 程 碳 排 放 约 14kgCO2/kgH2， 须 提 纯 并 去 除 杂 质天 然 气 制 氢 成 本 构 成煤 制 氢 成 本 构 成37 26 23 8 6煤 炭 氧 气 制 造 及 财 务 燃 料 其 他 制 氢 成 本1.81-3.42元 /m373 14 94天 然 气 燃 料 气 制 造 及 财 务 其 他 制 氢 成 本1.08-1.21元 /m3制 氢 成 本2.46 -2.69元 /m31） 制 氢 纯 度 99， 制 氢 成 本 适 中2） 需 提 纯 并 去 除 杂 质 ， 无 法 作 为 大 规 模 集 中 化 的 氢 能 源 供 应 源70 16 113焦 炉 煤 气 电 其 他 设 备 折 旧焦 炉 煤 气 制 氢 成 本 构 成1） 工 艺 过 程 简 单 ， 制 氢 过 程 零 碳 排 放2） 碱 性 电 解 制 氢 技 术 已 大 规 模 应 用 ， 质 子 交 换 膜 电 解 制 氢 技 术 对 可 再 生 能 源 适 配 度 更 强 制 氢 成 本3.30 -5.15元 /m3PEM电 解 水 制 氢 成 本 构 成73 15 12电 力 设 备 折 旧 其 他 102022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 n 储 运 氢 发 展 概 览氢 储 运 的 最 佳 方 式 根 据 运 输 距 离 、 装 载 规 模 等 不 同 应 用 场 景 变 化 。 高 压 气 态 长 管 拖 车 是 中国 目 前 最 常 用 的 氢 储 运 方 式 ， 管 道 运 输 是 未 来 发 展 趋 势 来 源 国 联 证 券 ， 头 豹 研 究 院 储 运 方 式 原 理 压 力（ MP） 经 济 距 离（ km） 适 用 场 景 发 展 现 状气态储运 长 管 拖 车 将 氢 气 以 高 压 气 体 形式 注 入 特 定 储 氢 容 器或 管 道 中 进 行 储 运 20 ≤ 150 短 途小 规 模管 道 1-4 ≥ 500 固 定 站 点 式超 大 规 模液 态 储 运 通 过 物 理 或 化 学 方 式 将 氢 能 从 气 态 变 为 液态 进 行 储 运 ， 目 前 主要 为 物 理 液 压 0.6 ≥ 200 中 长 距 离大 规 模固 态 储 运 使 用 具 有 物 理 吸 附 性质 和 微 格 网 孔 的 材 料吸 附 氢 气 或 镁 、 铁 等化 学 氢 化 物 进 行 储 氢 4 ≤ 150 -驱 动 因 素供 需 失 衡 技 术 升 级 中 国 西 北 地 区 可 再 生 能 源 丰 富 ， 是 未 来 氢 气 的 主 要 产 地 ， 但 能 源 消 费 主 要 分 布 在 东 部 沿 海 地 区 ， 能 源需 求 分 布 和 资 源 分 布 情 况 不 相 匹 配 。 氢 气 储 运 连 接 氢 气 供 应 端 和 需 求 端 ， 是 氢 能 规 模 化 、 商 业 化 发 展的 重 要 发 展 环 节 当 前 中 国 氢 气 储 运 仍 属 于 发 展 初 期 ， 相 关 技 术 及 产 业 标 准 较 国 外 水 平 落 后 ， 固 态 储 运 和 化 学 液 态 储 运方 式 发 展 亟 需 技 术 突 破 ， 产 业 发 展 空 间 较 大 1） 发 展 成 熟 ， 是 目 前 中 国 应 用 最 广 泛 的 输 氢方 式2） 单 车 装 载 量 约 350kg， 装 卸 时 间 各 需 4-8小时 ， 技 术 及 产 品 成 熟 ， 前 期 投 资 小1） 目 前 中 国 输 氢 管 道 长 度 约 260公 里2） 可 解 决 氢 气 资 源 与 应 用 市 场 空 间 分 布 不 均的 问 题 ， 前 期 投 资 大 ， 存 在 “氢 脆 ”等 技 术 难 点1） 目 前 仅 应 用 于 航 天 及 军 事 领 域 ， 未 来 有 望实 现 民 用2） 单 车 装 载 量 约 3,000kg， 装 卸 时 间 1-2小 时 ，液 化 成 本 高 镁 基 等 轻 质 储 氢 材 料 兼 具 高 体 积 储 氢 密 度 和 重量 储 氢 率 ， 安 全 性 高 ， 拥 有 较 大 研 发 潜 力 ， 但目 前 处 于 研 发 试 验 阶 段 n 中 国 目 前 主 要 储 运 方 式 为 高 压 气 态 长 管 拖 车 ， 要 积 极 探 索 天 然 气 管 道 掺 氢 运 输高 压 气 态 储 运 是 目 前 工 业 中 最 常 用 、 技 术 最 成 熟 的 氢 储 运 方 式 ， 中 国 氢 能 产 业 目 前 属 于 发 展 初 期 ， 主 要 采 用高 压 气 态 长 管 拖 车 进 行 氢 气 的 储 运 。 受 技 术 原 因 限 制 ， 中 国 长 管 拖 车 普 遍 使 用 20Mpa钢 质 储 氢 罐 ， 单 车 运 氢量 约 300公 斤 ； 国 外 已 实 现 45MPa纤 维 全 缠 绕 氢 瓶 长 管 拖 车 运 氢 ， 单 车 运 气 量 可 达 700kg以 上 。 提 高 高 压 气 态拖 车 储 氢 压 力 、 降 低 储 氢 罐 质 量 及 形 成 生 产 规 模 化 效 应 能 够 有 效 提 升 运 氢 量 和 降 低 储 运 成 本 ， 2025年 中 国 有望 具 备 45MPa储 氢 罐 批 量 生 产 能 力 。 随 着 氢 气 产 业 发 展 成 熟 ， 氢 能 运 输 需 求 规 模 不 断 扩 大 ， 可 实 现 超 大 规 模长 距 离 运 输 的 管 道 运 输 是 氢 气 储 运 的 重 要 技 术 ， 目 前 可 利 用 天 然 气 管 道 掺 氢 运 输 进 行 初 步 探 索图 表 5 中 国 储 运 氢 主 要 技 术 对 比 及 驱 动 因 素 112022 LeadLeowww.leadleo.com 碳 中 和 系 列研 究 报 告 | 2022/06 www.leadleo.com400-072-5588 n 加 氢 发 展 概 览中 国 加 氢 站 建 设 设 备 成 本 占 比 高 达 70， 设 备 国 产 化 水 平 不 足 ， 政 府 不 断 出 台 补 贴 政 策 推动 行 业 发 展 ， 未 来 朝 着 “加 油 加 氢 ” 一 体 化 方 向 发 展 ， 产 业 集 群 显 著 来 源 国 家 能 源 局 ， 雪 球 ， 氢 能 联 盟 ， 头 豹 研 究 院 n 中 国 加 氢 站 建 设 的 设 备 成 本 占 比 高 达 70中 国 加 氢 站 的 成 本 主 要 包 括 设 备 成 本 和 安 装 施 工 成 本 ， 其 中 设 备 成 本 占总 成 本 的 70以 上 。 根 据 测 算 ， 中 国 建 设 一 座 日 加 氢 能 力 500kg、 加 注 压力 位 35Mpa的 加 氢 站 需 要 约 1,200万 元 ， 相 当 于 传 统 加 油 站 的 3倍 ， 其 中压 缩 机 的 成 本 为 450-500万 元 ， 加 注 机 成 本 约 200-250万 元 ， 储 氢 瓶 成本 约 150万 元 。 除 建 设 成 本 外 ， 加 氢 站 还 面 临 着 设 备 维 护 、 运 营 、 人 工等 费 用 成 本 ， 折 合 氢 气 加 注 成 本 约 13-18元 /kg。 目 前 中 国 加 氢 设 施 产 业处 于 起 步 阶 段 ， 相 关 技 术 水 平 较 为 落 后 ， 加 氢 站 采 用 的 核 心 设 备 主 要 依赖 进 口 。 随 着 中 国 氢 能 产 业 的 发 展 不 断 推 进 ， 核 心 设 备 国 产 化 程 度 的 加深 及 氢 气 加 注 量 的 增 大 ， 加 氢 站 的 建 设 运 营 成 本 能 够 有 所 下 降 n 加 氢 站 建 设 发 展 势 头 良 好目 前 中 国 建 成 投 运 加 氢 站 数 量 超 250座 ， 约 占 全 球 数 量 的 40， 居 全 球 首位 。 氢 能 联 盟 报 告 显 示 ， 中 国 加 氢 站 保 有 量 预 计 在 在 2025年 、 2035年 和2050年 分 别 达 到 200、 1,500和 10,000座 。 中 央 政 府 以 及 地 方 不 断 出 台 补贴 政 策 推 动 加 氢 站 的 建 设n 中 国 加 氢 站 建 设 和 运 营 市 场 集 中 度 较 高截 至 2021年 ， 中 国 共 建 成 加 氢 站 218座 ， 其 中 厚 普 股 份 累 计 参 与 建 设 加氢 站 148座 、 中 国 石 化 累 计 参 与 建 设 加 氢 站 74座 ， 分 别 占 据 市 场 份 额67.89和 33.94， 市 场 集 中 度 相 对 较 高 。 目 前 中 国 氢 能 源 产 业 仅 处 于 起步 阶 段 ， 未 来 5年 ， 随 着 中 国 氢 能 源 汽 车 保 有 量 的 快 速 增 长 以 及 加 氢