氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，能帮助可再生能源大规模消纳，实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能，加速推进工业、建筑、交通等领域的低碳化。我国具有良好的制氢基础与大规模的应用市场，发展氢能优势显著。加快氢能产业发展是助力我国实现碳达峰碳中和目标的重要路径。

近年来，随着氢能利用技术发展成熟，以及应对气候变化压力持续增大，氢能在世界范围内备受关注，氢能已经纳入我国能源战略，成为我国优化能源消费结构和保障国家能源供应安全的战略选择。氢能产业基础设施是发展氢能产业的前置条件，也是消纳我国可再生能源结构性过剩的技术选择，并能带动高端装备制造业快速发展、促进产业结构调整。

据《蓝皮书》路线图规划，到2030年，氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分，产业产值将突破10000亿元;加氢站数量达到1000座，燃料电池车辆保有量达到200万辆，高压氢气长输管道建设里程达到3000km，氢能产业基础设施技术标准体系完善程度迫近发达国家水平，氢能与燃料电池检验检测技术发展及服务平台建设形成对氢能产业发展的有效支撑。中国应进一步推动氢能源产业的发展。

一、氢能规划 遍地开花

近年来，氢能产业提速发展，在此过程中，各省市纷纷出台氢能产业发展规划，随着今年3月份顶级氢能产业发展规划的发布，各地更是加快了出台政策的脚步，据不完全统计，截至目前，国内已有21个省级及69个市级出台相应的氢能规划，其中省级政策中，到2025年，推广燃料电池汽车的数量合计为11.1万辆，建设加氢站合计超千座。截至到2022年6月，我国燃料电池汽车数量达到一万辆，截至2022年10月31日，我国累计建成加氢站296座。目前的数据相较于各省市的目标相差悬殊，未来三年在政策的激励下要加速脚步。

笔者根据各地出台的氢能规划做出了如下整理，以飨读者，其中北京、河北、辽宁、浙江、内蒙古、宁夏、山东、上海、天津、湖南、江苏、山西、吉林、广东、河南、四川、贵州、安徽、陕西、重庆、福建等21个省发布了“十四五”期间燃料电池汽车推广目标，共计11.1万辆；加氢站建设目标合计1071座。

除21个省级规划出台外，69个地级市、县、区也相应发布了“十四五”期间氢能的发展规划。

其中江苏省共计8地、河北7地、山东和浙江均有6地出台氢能政策，但在这些政策中有部分地区并没有针对“十四五”期间推广的氢车及氢站做出数量规划。

在省级政策中，浙江省并未对氢车及氢站的数量做出具体规划，但在去年的具体实施方案中却指出，到2025年，将推广氢车5000辆，规划建设加氢站接近50座。由于天津市出台的是到2022年的氢能产业规划，所以也并没有做出相关的数字，而且多数省份只针对2025年能达到的氢燃料电池车的推广应用、加氢站建设、氢能领域产值提出了目标，针对2030年和2035年的展望，多数省份没有提供具体数字。

在给出数字的省份规划中可以看出，北京、广东、河北、江苏、山东、山西、陕西、上海等八地都是万辆氢车的推广目标，四川省也以6000辆氢车的推广目标位居第二。

在加氢站的建设目标中，广东以300座的超高目标位居高位，河北、山东、陕西也超越了北京、上海两座城市以100座的目标拿下第二的位置，而北京和上海的目标中相对保守，分别为74座和70座。日前，北京市城市管理委员会发布了《北京市氢燃料电池汽车车用加氢站发展规划（2021—2025年）》，其中更加完善的针对氢车以及加氢站做出了规划。

各地虽不断出台氢能规划，但各省市自治区因自身的地理位置、资源经济条件、产业结构的不同，其出台的氢能规划中也均带有各自的特点。

去年8月，燃料电池汽车示范城市群开始揭开面纱，京津冀、上海、广东燃料电池汽车示范城市群，被国家五部委批准为首批示范城市群。

从燃料电池汽车示范城市群可以看出，北京市将推动京津冀形成跨产业、跨地区的氢能产业生态协同发展体系。并以京津冀冬奥会为契机，推动加氢基础设施布局建设，逐步带动氢燃料电池汽车在京津冀地区跨区域物流、长途客运、重卡等重点领域的应用。

上海市的政策特点中是开展创新应用商业模式，通过创新技术，探索基于燃料电池汽车的智能网联化发展；并指出将打造8个世界级示范场景，分别为：国际氢能示范机场、国际氢能示范港口、国际氢能示范河湖、世界级氢能产业园、深远海风电制氢示范基地、零碳氢能示范社区、低碳氢能产业岛、零碳氢能生态岛。

广东省的氢能规划中的一大特点就是鼓励谷电制氢和分布式制氢。允许在加氢站内电解水制氢，落实燃料电池汽车专用制氢站用电价格执行蓄冷电价政策，积极发展谷电电解水制氢。允许发电厂利用低谷时段富余发电能力，在厂区或就近建设可中断电力电解水制氢项目和富余蒸汽热解制氢项目。

浙江省依托沿海城市的优势，将在公交、港口、城际物流等领域推广应用氢车，并抢抓发展氢燃料电池船舶产业，打造氢能源海上供应链。

作为煤炭大省的山西，在煤制氢领域占据不少优势，但绿氢在整个氢能体系中变得愈发重要，所以规划中指出，在不新增碳排放的前提下，初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系。

在日前发布的湖南省氢能产业发展规划中，湖南扬言要以跻身全国氢能产业发展第一方阵为目标，全力打造氢能工程机械之都，实现湖南氢能产业的跨越式发展。2022-2025年，氢能在工程机械、交通运输、港口、分布式发电等领域的示范应用逐步推广。有序开展氢能在储能发电领域示范应用，适时开展氢能在可再生能源消纳、跨长周期电力调峰等场景的示范应用。

从各省市的不同特点来看，我国的氢能规划有望超额完成，并且还有部分地区并未出台正式的氢能产业规划。

二、氢能产业链  图谱现状

氢能上游：制、储、运、加

制：一是以煤炭、天然气为代表的化石能源制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢；三是水电解制氢，水电解按技术可分为：碱性电解水、质子交换膜（PEM）、固体氧化物电解水（SOE）和阴离子交换膜（AEM）。目前我国氢气产能约每年4100万吨，2021年产量约3,300万吨，居全球第一。我国制氢方式主要以化石能源制氢和工业制氢为主，两者合计占比达97%。

储：4种，包括压缩气态储氢、低温液态储氢、液氨/甲醇储氢、吸附储能（氢化物/LOHC）等方式，高压气储氢为主流。氢气瓶现阶段主要是III型瓶、IV型瓶由于成本较高，未全面商业化（轻量化、铝合金/塑料作为内胆，外层则用碳纤维进行包覆）。

运：高压气体储运、低温液态储运、固态稀土储运以及有机液体储运。中国普遍采用20MPa气态高压储氢与集束管车运输的方式。随着用氢规模扩大、运输距离增长，高压、液氢、输氢管道是发展趋势。

加：截至2021年底，全球在运营加氢站685座，同比增长约26.15%。截至2022年上半年，国内加氢站已建成超过270座。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》相关规划，到2025年，我国加氢站的建设目标为至少1,000座，到2030至2035年加氢站的建设目标为至少5,000座。

我国大部分加氢站采用外供高压氢气的营运方式。从加氢站的营运模式来看，能否盈利主要取决于运营成本（氢气的价格）、投资额（设备）、加氢站运行负荷（燃料电池汽车保有量）。从加氢站投资成本构成看，压缩机占比32%，为最高，其实分别是建设费用16%、加注设备14%、管阀13%、储氢罐11%、冷却设备7%，安装调试费用7%。从国内外加氢站的运营情况看，目前供氢的方式主要分为两种：站内制氢和外供氢气。中国加氢站氢源绝大部分来自于外供高压氢气

氢的运用领域，主要分两部分：

1）作为能源载体，主要运用在交通领域，如氢燃料电池汽车、船舶、叉车等专用车等

2）作为工业气体，运用于石油炼化、化工合成（合成甲醇、合成氨等）、钢铁、半导体等领域，例如作为化工合成的原料和钢铁冶炼还原气体。

目前，我国氢气主要用作工业气体运用于石油炼化和化工合成，氢燃料电池用氢占比较小。

氢燃料电池技术率先在交通领域实现规模化应用。2020年，全球氢燃料电池装机量合计为1,318.7MW。整体来看，近年来，全球氢燃料电池装机增长较快，2016-2020年期间，复合增长率为26.41%。其中，交通运输领域的氢燃料电池需求增长更为迅速，5年复合增长率为34.10%，并在2020年实现装机量993.5MW，占比达75.34%。

全球氢燃料电池汽车累计销量保持着较快增长。2014-2021年期间，全球主要国家燃料电池汽车累计销量复合增长率约120.59%，至2021年底累计销量约49,562辆。其中，韩国累计销售位居世界第一，约19,404辆，同比增长77.92%；美国约12,272辆，同比增长37.41%；中国累计销量约8,938辆，位居世界第三。2022年1-9月燃料电池汽车累计生产2374辆，销售2092辆，同比分别增长170.7%、130.7%。氢燃料电池技术率先在交通领域实现规模化应用。

随着“以奖代补”新政的实施，预计我国氢燃料电池汽车将进入加速增长期。根据发改委、能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，到2025年，我国燃料电池汽车保有量达到5万辆，建成300座加氢站；2030年实现百万辆燃料辆电池汽车的商业化应用，建成1000座加氢站。形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，产业布局合理有序，可再生能源制氢广泛应用，有力支撑碳达峰目标实现；到2035年，形成氢能产业体系，构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。根据中国汽车工程学会于2020年10月27日发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，到2030-2035年，氢燃料电池汽车保有量达到100万辆左右。

氢能产业链的中游主要是氢燃料电池及系统。随着国产化进程的加速以及规模效应，燃料电池成本有望持续下降。氢燃料电池具有发电效率高、环境污染少等优点。燃料电池系统和储氢系统占据整车成本达60%，远高于锂离子纯电动汽车的电池成本占比。近年来，伴随优秀国产燃料电池产业链企业的崛起，核心材料和关键部件国产化水平持续提升，燃料电池的价格快速下降。根据GGII在2021年初的分析，2020年我国燃料电池系统和电堆的价格已经实现30%-50%幅度的下调，2021年燃料电池电堆及系统有望继续降价30%左右。

目前，燃料电池系统占整车成本约60%；电堆成本占燃料电池系统约60%。电堆成本的下降对于燃料电池汽车成本的下降具有重要意义。

三、氢能源应用  前景广阔

氢能在交通、工业、建筑和电力等诸多领域均有广阔应用前景。

在交通领域，公路长途运输、铁路、航空及航运将氢能视为减少碳排放的重要燃料之一。现阶段我国主要以氢燃料电池客车和重卡为主，数量超过6000辆。在相应配套基础设施方面，我国已累计建成加氢站超过250座，约占全球数量的40%，居世界第一。根据北京冬奥组委公布的数据，本届冬奥会示范运行超1000辆氢燃料电池汽车，并配备30余个加氢站，是全球最大规模的一次燃料电池汽车示范应用。

目前我国氢能应用占比最大的领域是工业领域。氢能除了具有能源燃料属性外，还是重要的工业原料。氢气可代替焦炭和天然气作为还原剂，可以消除炼铁和炼钢过程中的绝大部分碳排放。利用可再生能源电力电解水制氢，然后合成氨、甲醇等化工产品，有利于化工领域大幅度降碳减排。

氢能与建筑融合，是近年兴起的一种绿色建筑新理念。建筑领域需要消耗大量的电能和热能，已与交通领域、工业领域并列为我国三大“耗能大户”。利用氢燃料电池纯发电效率仅约为50%，而通过热电联产方式的综合效率可达85%——氢燃料电池在为建筑发电的同时，余热可回收用于供暖和热水。在氢气运输至建筑终端方面，可借助较为完善的家庭天然气管网，以小于20%的比例将氢气掺入天然气，并运输至千家万户。据估计，2050年全球10%的建筑供热和8%的建筑供能将由氢气提供，每年可减排7亿吨二氧化碳。

在电力领域，因可再生能源具有不稳定性，通过电—氢—电的转化方式，氢能可成为一种新型的储能形式。在用电低谷期，利用富余的可再生能源电力电解水制取氢气，并以高压气态、低温液态、有机液态或固态材料等形式储存下来;在用电高峰期，再将储存的氢通过燃料电池或氢气透平装置进行发电，并入公共电网。而氢储能的存储规模更大，可达百万千瓦级，存储时间更长，可根据太阳能、风能、水资源等产出差异实现季节性存储。2019年8月，我国首个兆瓦级氢储能项目在安徽六安落地，并于2022年成功实现并网发电。

同时，电氢耦合，也将在我国构建现代能源体系中发挥重要作用。

从清洁低碳角度看，大规模电气化是我国多个领域实现降碳的有力抓手，例如交通领域的电动汽车替代燃油汽车，建筑领域的电采暖取代传统锅炉采暖等。然而，仍有部分行业是难以通过直接电气化实现降碳的，最为困难的行业包括钢铁、化工、公路运输、航运和航空等。氢能具有能源燃料和工业原料双重属性，可以在上述难以深度脱碳的领域发挥重要作用。

从安全高效角度看，首先，氢能可以促进更高份额的可再生能源发展，有效减少我国对油气的进口依存度;其次，氢能可以进行化学储能和运输，实现能源的时空转移，促进我国能源供应和消费的区域平衡;此外，随着可再生能源电力成本的降低，绿色电能和绿色氢能的经济性将得到提升，被大众广泛接纳和使用;氢能与电能作为能源枢纽，更容易耦合热能、冷能、燃料等多种能源，共同建立互联互通的现代能源网络，形成极具韧性的能源供应体系，提高能源供应体系的效率、经济性和安全性。

文章来源： ​光明日报，北极星氢能网，雪球