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(duì)于減少二氧化碳等溫室氣體排放、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有重要意義。我國(guó)具有良好的制氫基礎(chǔ)，是世界上最大的制氫國(guó)，年制氫產(chǎn)量約3300萬(wàn)噸，已初步掌握氫能制備、儲(chǔ)運(yùn)、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(shì)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(chǔ)氫、運(yùn)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(biāo)提出后，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道。2021年，中國(guó)氫氣產(chǎn)量達(dá)3300萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)32%，成為目前世界上最大的制氫國(guó)。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(jìn)一步提升，預(yù)計(jì)2023年我國(guó)氫氣產(chǎn)量將達(dá)4332萬(wàn)噸。

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

2.氫氣需求量

根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)測(cè)，在碳中和目標(biāo)下，到2030年我國(guó)氫氣的年需求量將達(dá)到3715萬(wàn)噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為5%。到2060年，我國(guó)氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費(fèi)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(guó)氫能聯(lián)盟、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

3.制氫方式

目前，國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)尚處于市場(chǎng)導(dǎo)入階段，除部分氣體公司外，市場(chǎng)化供氫渠道有限。我國(guó)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(jì)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(jì)2050年份額達(dá)到70%。

4.市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來看，目前我國(guó)制氫行業(yè)參與者眾多，市場(chǎng)份額較為分散。其中，中國(guó)石化每年氫氣產(chǎn)量超過350萬(wàn)噸，約占全國(guó)氫氣產(chǎn)量的14%左右，國(guó)家能源集團(tuán)年生產(chǎn)超過400萬(wàn)噸的氫氣，占總體產(chǎn)量的16%，兩者合計(jì)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(chǔ)氫罐

氫氣的儲(chǔ)存主要有氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和固體儲(chǔ)氫三種方式，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是目前最常用、最成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)，其儲(chǔ)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(chǔ)氫容器。目前已商業(yè)化應(yīng)用的高壓儲(chǔ)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(chǔ)氫系統(tǒng)趨向安全、高儲(chǔ)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(jìn)一步國(guó)產(chǎn)化，性價(jià)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(dòng)機(jī)工程技術(shù)研究中心、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.儲(chǔ)氫材料

近年來，金屬儲(chǔ)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(dòng)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(jī)提供替代能源。2020年我國(guó)儲(chǔ)氫材料市場(chǎng)規(guī)模為7.62億元，預(yù)計(jì)2023年市場(chǎng)規(guī)模將增至9.01億元。

3.空壓機(jī)

空壓機(jī)是氫燃料電池陰極供氣系統(tǒng)的重要部件，從空壓機(jī)類型來看，國(guó)內(nèi)銷售的空壓機(jī)以雙級(jí)增壓空氣箔片軸承離心空壓機(jī)為主。近年來，我國(guó)氫燃料電池空壓機(jī)出貨量顯著增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)企業(yè)燃料電池空壓機(jī)出貨超萬(wàn)臺(tái)，同比上年增長(zhǎng)146%，達(dá)到約10740臺(tái)，空壓機(jī)企業(yè)出貨量遠(yuǎn)高于氫循環(huán)部件、增濕器等同級(jí)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(guó)內(nèi)加氫站數(shù)量明顯增加。截至2021年底，我國(guó)加氫站共建成218座，較上年增長(zhǎng)了100座，同比增長(zhǎng)31.65%，增長(zhǎng)速度比全球快。預(yù)計(jì)在加氫站需求旺盛的市場(chǎng)現(xiàn)狀下，2023年我國(guó)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(jìn)行氧化還原化學(xué)發(fā)電的裝置。得益于國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車銷量的增加，中國(guó)氫燃料電池電堆出貨量快速增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2017年至2021年國(guó)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(zhǎng)率為80.1%，預(yù)計(jì)2023年中國(guó)氫燃料電池電堆出貨量將達(dá)到2931.8兆瓦。

6.氫燃料電池

在政策扶持下，國(guó)內(nèi)氫燃料電池技術(shù)已取得長(zhǎng)足進(jìn)步。數(shù)據(jù)顯示，2017年至2021年中國(guó)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(zhǎng)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(chǎng)景的快速發(fā)展所推動(dòng)，中國(guó)氫燃料電池系統(tǒng)的出貨量預(yù)期于2023年達(dá)到2370.2兆瓦。

7.中游重點(diǎn)企業(yè)

8.國(guó)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(fèi)占比預(yù)測(cè)

到2035年，我國(guó)將構(gòu)建起涵蓋交通、儲(chǔ)能、工業(yè)等領(lǐng)域的多元?dú)淠軕?yīng)用生態(tài)。目前，我國(guó)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(jì)到2060年，在我國(guó)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(zhǎng)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(dòng)下，國(guó)內(nèi)燃料電池汽車產(chǎn)銷量顯著增長(zhǎng)。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2022年10月國(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)180%和150%。