調研報告：氫能產業(yè)鏈、市場發(fā)展現(xiàn)狀分析及未來發(fā)展趨勢預測-中金企信發(fā)布
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報告發(fā)布方：中金企信國際咨詢《2024版全球及中國氫能行業(yè)研究預測報告-企業(yè)占有率、市場規(guī)模、下游應用、發(fā)展趨勢、競爭分析-中金企信發(fā)布》
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1.氫能產業(yè)鏈概況
氫能產業(yè)鏈包含了上游制氫、中游儲運氫及加氫站和下游用氫等眾多環(huán)節(jié)。其中上游制氫環(huán)節(jié)根據(jù)路線不同可分為化石能源制氫、化工原料制氫、工業(yè)副產氫、電解水制氫等；中游儲運氫根據(jù)氫能儲運狀態(tài)的不同可分為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)儲運；下游主要用氫主要包括工業(yè)領域、交通領域和儲能領域，其中工業(yè)用氫主要用作化工、冶金等產業(yè)原材料以及能源使用；儲能領域，利用富余的可再生能源電解水制氫儲能，再將氫能輸送到能源消費中心多元化利用，可有效解決風、光等可再生能源不穩(wěn)定及長距離輸送問題；交通領域則包含了燃料電池制造以及燃料電池車整車制造，氫燃料電池的應用是目前氫能產業(yè)發(fā)展的主要方向。
2.氫能市場發(fā)展概況
根據(jù)世界能源理事會的定義，“灰氫”是通過化石能源、工業(yè)副產等伴有大量二氧化碳（CO2）排放制得的氫；“藍氫”是在灰氫的基礎上，將CO2副產品捕獲、利用和封存（CCUS），實現(xiàn)低碳制氫；“綠氫”是通過可再生能源（如風電、水電、太陽能）等方法制氫，生產過程基本不會產生溫室氣體。
目前，全球制氫技術的主流選擇是化石能源制氫，主要是由于化石能源制氫的成本較低，其中天然氣重整制氫由于清潔性好、效率高、成本相對較低，占到全球48%，其次為醇制氫30%，電解水受制于成本因素使用較少，占比僅為4%。采用電解水制氫是當前制氫環(huán)節(jié)的研究熱點，技術也較為成熟，其他新型制氫法尚未應用于大規(guī)模制氫。
數(shù)據(jù)整理：中金企信國際咨詢
根據(jù)統(tǒng)計，1975年至2020年，全球氫氣需求由不到20百萬噸增長至近90百萬噸，年復合增速近2.82%，但其中大部分均用于工業(yè)領域，例如作為化工原料或工業(yè)氣體應用于合成氨、石油煉化等行業(yè)。隨著近年來全球主要經(jīng)濟體陸續(xù)提出長期碳中和目標，IEA預計氫氣的能源屬性將逐漸顯現(xiàn)，應用領域將逐步拓展至電力、交通、建筑等場景。至2050年，交通行業(yè)氫氣需求量最大，達到66.5百萬噸；其次是工業(yè)，氫氣需求量為62.9百萬噸。
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加氫站是氫能產業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，其作用類似加油站給汽油/柴油車加油，加氫站是給氫動力車提供氫氣的燃氣站。自2014年以來，全球加氫站的數(shù)量不斷增長，到2021年底達到了685座。其中，中國加氫站數(shù)量迅速增加，截至2021年底已建成197座。由于中、日、韓市場快速成長，近年來亞洲加氫站數(shù)量超越了歐洲地區(qū)，達到363座。
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3.氫能行業(yè)發(fā)展趨勢
1）“碳中和”時代來臨，可再生能源制氫是長期發(fā)展方向
展望未來的制氫路徑，可再生能源發(fā)電電解水制氫是實現(xiàn)“綠氫”的最好途徑。目前，通過可再生能源發(fā)電制取“綠氫”主要面臨成本高的問題。一方面，當前階段以風電光伏為代表的可再生能源發(fā)電成本還較高；另一方面，電解槽的能耗和初始投資成本較高，規(guī)模還較小。未來，通過可再生能源發(fā)電成本下降，電解槽能耗和投資成本下降以及碳稅等政策的引導，不斷提高“綠氫”經(jīng)濟性。
隨著可再生能源發(fā)電規(guī)模的擴大，光伏、風電發(fā)電成本將不斷下降。據(jù)預測，在光伏電站投資下降、技術進步帶動系統(tǒng)效率提升和光衰降低等驅動下，光伏發(fā)電成本也快速下降。到2025年，光伏當年新增裝機發(fā)電成本預計將低于0.3元/Kwh，在所有發(fā)電技術新增裝機中成本處于較低水平。同時光伏發(fā)電成本仍將保持快速下降，而水電等傳統(tǒng)電力則面臨成本上升的壓力，風電的成本下降速度則要慢于光伏發(fā)電，光伏發(fā)電的成本優(yōu)勢在后期將愈加明顯。到2035年和2050年新增光伏發(fā)電成本相比當前預計分別約下降50%和70%，達到約0.2元/Kwh和0.13元/Kwh。
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根據(jù)中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的2019年《中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書》預測，受益于可再生能源成本下降以及碳排放約束，2020-2030年綠氫比例將從3%上升至15%。2050年我國氫氣需求量將接近6,000萬噸，在終端能源體系中占比10%，其中綠氫比例進一步增長到70%。
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2）產業(yè)基礎設置配套逐步完善，加氫站建設迎來快速發(fā)展
加氫基礎設施是未來中國新基建的重點內容。隨著氫燃料電池汽車應用規(guī)模的擴大，加氫站的市場需求也逐步提升。目前加氫站建設成本仍然較高，預計近期在經(jīng)濟基礎較好、具備氫燃料電池汽車推廣規(guī)模的地區(qū)發(fā)展會較為迅速。
根據(jù)預測，中國加氫站將于2050年達到1.2萬座。加氫設備的國產化突破與規(guī)?；a，加氫站建設成本將大幅下降，至2050年單座加氫站的平均建設成本將為800萬元（不含土地成本）。中國未來加氫基礎設施的市場規(guī)模在2030~2050年間突破千億規(guī)模，于2050年達到千億元的市場規(guī)模。
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3）安全管理制度逐步完善，提升氫能應用安全性
安全是氫能發(fā)展必須守住的底線。氫氣易揮發(fā)、易燃、易爆及氫脆等特性，使得氫氣在使用過程中存在一定的安全隱患，氫氣的?；穼傩圆粦S著可能作為能源管理而被選擇性忽視，反而更應該引起重視。應在制氫、儲氫、運氫、用氫等各個環(huán)節(jié)時刻關注其安全問題。
在頂層設計上，2020年4月《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》第十一章附則中的第一百一十五條（術語的法律解釋）中寫道：本法中下列用語的含義：能源，是指產生熱能、機械能、電能、核能和化學能等能量的資源，主要包括煤炭、石油、天然氣（含頁巖氣、煤層氣、生物天然氣等）、核能、氫能、風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能、電力和熱力以及其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。這是國內首次從法律上確認氫能的能源屬性范疇。過去，氫作為工業(yè)原料的主要應用使氫被列入危險化學品的管理范疇。目前，氫作為清潔能源的使用，氫能安全管理逐步延伸到交通、能源、工業(yè)、建筑等領域，制定涵蓋氫生產、充裝、儲存、銷售，氫設施及相關產品制造使用等全過程的管理體系將成為未來發(fā)展趨勢。
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