氫能與燃料電池產業作為清潔能源的重要組成部分,正日益受到全球關注,走進大眾視野,也是未來可持續發展的重要解決方案之一,具有廣闊前景。近年來,中、美、日、歐盟等全球各主要經濟體紛紛出臺氫能戰略規劃,氫能燃料電池領域亦成為行業新的投資熱點。世界氫能與燃料電池產業博覽會在順應產業發展需求的背景下聚勢召開。

氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。

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作為推進“碳達峰、碳中和”的有效路徑，氫能被推上了風口，尤其是在燃料電池領域。與電動汽車相比，氫燃料電池汽車在使用過程中消耗氫氣和氧氣，通過電化學反應發電，最后排出的是水，“零碳”是其最大優勢。

2023氫燃料電池產業鏈需求量與投資前景

氫燃料電池被大眾熟悉，離不開2022年北京冬奧會助力。冬奧會使用的氫燃料電池汽車約1000輛，是迄今為止全球最大規模的一次氫燃料電池汽車示范運營。

目前氫燃料電池汽車比普通電動汽車價格高出30%到50%，為了推動產業發展，近兩年，上海、重慶、河南等地出臺氫能相關政策，涉及氫能全產業鏈，并且補貼力度不小。某地出臺的政策，給加氫站的補貼最高已達500萬元，氫能投資更是最高有600萬元的補貼。

中國氫能聯盟分析，至2050年，氫能在我國終端能源體系中占比至少達到10%，氫氣需求量接近6000萬噸。其中，交通運輸領域用氫2458萬噸，約占該領域用能比例的19%;氫燃料電池車產量達到每年520萬輛。

近年來，在氫燃料電池乘用車領域，廣州、上海等地啟動氫燃料電池網約車。有觀點認為，網約車試點開啟并常態化運營后，下一個要攻克的難題是氫燃料電池家用轎車的推廣和普及。真正進入尋常百姓家，預計要到“十四五”結束后。乘用車燃料電池的市場拐點或在2025年左右到來。

根據中研普華研究院《2023-2028年中國氫燃料電池市場現狀分析及發展前景預測報告》顯示：

2021年我國氫氣產量為3300萬噸，同比增長32%，增速創歷史新高。據《中國 2030年“可再生氫100”發展路線圖》預測，2030年我國氫氣的年需求量將達到3700萬噸左右，可再生能源制氫產量約 770萬噸，占比21%;2060年我國氫氣的年需求量將增至1.0-1.3億噸，其中，可再生能源制氫產量約0.75-1.0億噸。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書2020》預測，2030/2060年氫能將在我國終端能源消費中占比達到6%/20%。

我國于2022年發布的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》明確提出支持氫能全產業鏈發展。氫能產業正處于爆發前夜，未來將成為繼光伏、鋰電池汽車產業鏈后，5至10年內清潔能源中的中堅力量。

目前氫能的成本較高，使用范圍較窄，氫能應用處于起步階段。從結構上看，2019年氫氣主要應用于化工領域的合成 氨、合成甲醇、煉化等，氫氣用量合計占比84%，在建筑、發電和發熱等領域仍然處于探索階段(來源于《一文讀懂氫 能產業》) 。展望未來，雙碳背景下，化工等工業領域、以氫燃料電池車為代表的交通領域等將成為用氫主流。根據中國氫能聯盟預 測，到2060年工業領域和交通領域氫氣使用量占比將分別達到60%和31%。

技術成熟、成本較低的化石能源制氫是我國氫能產 業發展中前期的供氫主體;工業副產氫作為中期低成本過渡性氫源，在分布式氫源在市場中起到補充作用;氫能產業發 展中期，更加清潔、高效的可再生能源電解水制氫占比逐漸擴大，并逐步取代化石能源制氫成為市場供氫主體。

煤氣化制氫是目前我國主流制氫方式。據中國氫能聯盟統計，2019年煤制氫在我國氫源結構中占比高達63.5%。煤氣化制氫技術的工藝過程包括煤氣化、煤氣凈化、CO變換及氫氣提純等主要生產環節。具體來看，煤和氧氣在高溫氣 化爐內發生反應生成合成氣后，首先經過水煤氣變換，一氧化碳與水蒸氣發生反應生成更多氫氣，再經煤氣凈化除去硫化 氫等雜質氣體，最終經過變壓吸附后得到高純氫氣。

煤制氫成本主要由燃煤成本、設備折舊等構成，其中，燃煤成本是主要 來源。根據我們測算，當5500大卡煤價在700元/噸時，煤制氫成本為 10.1元/kg，煤炭成本6元/kg，占制氫成本比重約60%。煤價是影響煤制氫成本的主要因素，根據我們測算，5500大卡煤價每降 100元/噸，將降低制氫成本0.9元/kg。

碳排放是制約煤制氫未來大規模應用的約束條件之一，而與CCS/CCUS技術結合對煤制氫的碳減排效果顯著。碳捕集與 封存技術(CCS)可以將二氧化碳捕集分離，通過罐車等輸送到適宜的場地封存，最終實現二氧化碳永久減排。而碳捕集 、利用和封存技術(CCUS)則是在CCS技術的基礎上，將生產過程中產生的二氧化碳提純后進行資源化再利用。根據《中國煤炭制氫成本及碳足跡研究》、 《中國煤制氫CCUS技術改造的碳足跡評估》 ，結合CCS技術可降低煤制氫 碳排放約50% ，結合CCUS技術則可降低約80%。

我國已具備大規模捕集利用與封存二氧化碳的工程能力。據《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報告(2021)》 ，中國CCUS技術項目遍布19個省份，已投運或建設中的CCUS示范項目約為40個，捕集能力300萬噸/年。國家能源集團 鄂爾多斯CCS示范項目已成功開展了10萬噸/年規模的CCS全流程示范。

從應用CCUS技術的經濟性來看，根據我們測算，當5500大卡煤價在700元/噸時，煤制氫成本將增加7.3元/kg至17.4元 /kg，但相較天然氣制氫(天然氣價格>2.5元/方)和電解水制氫仍有優勢。根據《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS) 年度報告(2021)》預測，第二代捕集技術突破后，其能耗和成本將比第一代技術降低30%，按此測算，則CCUS技術成本 將下降30%至5.6元/kg，煤制氫成本將下降至15.8元/kg。

天然氣制氫是目前全球最主要的制氫方式，據綠色能源統計，在全球每年約7000萬噸的氫氣產量中約48%來自于天然氣 制氫。與煤制氫相比，天然氣制氫初始設備投資低、二氧化碳排放量小、氫氣產率高，是化石原料制氫路線中理想的制 氫方式。天然氣制氫主要分為蒸汽轉化制氫、部分氧化制氫、催化裂解制氫、自熱重整制氫四種類型。其中，天然氣蒸汽轉化制 氫技術最為成熟，是當前天然氣制氫的主流技術路線。

以應用最為廣泛的天然氣蒸汽轉化制氫為例，天然氣制氫的工藝路線為：天然氣經脫硫裝置凈化后，在高溫轉化爐中與 水蒸氣發生反應生成由氫氣、一氧化碳等氣體組成的合成氣。合成氣中的一氧化碳經過水氣變換轉化為二氧化碳并產生更 多的氫氣，最終合成氣經變壓吸附后可得到高純的產品氫氣。

隨著氫燃料電池行業競爭的不斷加劇，大型企業間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內外優秀的氫燃料電池企業愈來愈重視對行業市場的分析研究，特別是對當前市場環境和客戶需求趨勢變化的深入研究，以期提前占領市場，取得先發優勢。正因為如此，一大批優秀品牌迅速崛起，逐漸成為行業中的翹楚。中研普華利用多種獨創的信息處理技術，對氫燃料電池行業市場海量的數據進行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務，最大限度地降低客戶投資風險與經營成本，把握投資機遇，提高企業競爭力。

《2023-2028年中國氫燃料電池市場現狀分析及發展前景預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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