氫能新能源、輕能源、氫能源

1、一、政策梳理氫能扶持政策密集出臺。我國早期氫能政策較少，多為鼓勵支持、技術創(chuàng)新等。2019年兩會期間，氫能被首次寫進政府工作報告，全國各地掀起了氫能發(fā)展熱潮。隨后，燃料電池汽車示范應用政策的發(fā)布、新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）的發(fā)布以及“雙碳”目標的設定，均為氫能產業(yè)及氫燃料電池汽車的發(fā)展注入動力。表 1：國家層面氫能產業(yè)相關政策時間相關部門政策主要內容2019.3國務院2019 年政府工作報告推動充電、加氫等設施建設。2019.11國家發(fā)改委等 15部門關于推動先進制造業(yè)和現代服務業(yè)深度融合發(fā)展的實施意見推動氫能產業(yè)創(chuàng)新、集聚發(fā)展，完善氫能制備、儲運、加注等設施和服務。2020

2、.6國家能源局2020 年能源工作指導意見推動儲能、氫能技術進步與產業(yè)發(fā)展。2020.9財政部等 5 部門關于開展燃料電池汽車示范應用的通知（2021-2035）氫燃料電池汽車應用支撐技術。2021.3全國人大中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)在氫能與儲能等前沿科技和產業(yè)變革領域，組織實施未來產業(yè)孵化與展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景加速計劃，謀劃布局一批未來產業(yè)。目標綱要2021.4國家能源局2021 年能源工作指導意見開展氫能產業(yè)試點示范，探索多種技術發(fā)展路線和應用路徑。2020.11國務院辦公廳 新 能 源 汽 車 產 業(yè) 發(fā) 展 規(guī) 劃對 2020 年開始的 4 年“示范期”的氫燃料

3、電池支持政策進行了初步明確，主要特點是以獎代補、地方主導、分區(qū)推廣與全產業(yè)鏈支持。有序推進氫燃料供給體系建設；攻克氫能儲運、加氫站、車載儲氫等資料來源：政府部門公告，北京市帶頭打造氫能試點示范城市。截至目前，全國已有 20 余省或直轄市發(fā)布了氫 能產業(yè)鏈相關政策，其中北京市充分利用研發(fā)實力突出、產業(yè)基礎完備、氫能供給多元、應用場景豐富等優(yōu)勢，在全國氫能產業(yè)發(fā)展中發(fā)揮帶頭示范作用。早在 2008 年奧運會期間，北京投放了 20 余輛燃料電池汽車，并建設了一座日加氫 20kg 的加氫站。經過十余年的產業(yè)培育和發(fā)展，北京市力爭成為有國際影響力的氫燃料電池汽車科技創(chuàng)新中心、關鍵零部件制造中心和高端應用

4、示范推廣中心。表 2：北京市氫能產業(yè)鏈相關政策時間相關部門政策主要內容2020.6北京市委、北京市人民政府北京市經濟和信北京市加快新型基礎設施建設行動方案（2020-2022 年）北京市氫燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)打造國內領先的氫燃料電池汽車產業(yè)試點示范城市；組建 1-2 家國家級制造業(yè)創(chuàng)新中心。兩階段目標：2023 年前，培育 3-5 家具有國際影響力的氫燃料電池汽車產業(yè)鏈龍頭企業(yè)，推廣氫燃料電池汽車 3000 輛、建成加氫站2020.10息化局劃（2020-2025 年）37 座；2025 年前，培育 5-10 家具有國際影響力的氫燃料電池汽車產業(yè)鏈龍頭企業(yè)，實現氫燃料電池汽車累計推廣量突破

5、1 萬輛，氫燃料電池汽車全產業(yè)鏈累計產值突破 240 億元。對 2020 年 10 月的兩階段目標進行了細化：2023 年前，培育 5-8 家具有國際影響力的氫能產業(yè)鏈龍頭企業(yè)。實現關鍵技術突破，全面2021.4北京市經濟和信息化局2021.8北京市經濟和信息化局北京市氫能產業(yè)發(fā)展實施方案（2021-2025 年）（征求意見稿）北京市氫能產業(yè)發(fā)展實施方案（2021-2025 年）降低終端應用成本超過 30%；2025 年前，培育 10-15 家具有國際影響力的氫能產業(yè)鏈龍頭企業(yè)，京津冀區(qū)域累計實現氫能產業(yè)鏈產業(yè)規(guī)模 1000 億元以上，減少碳排放 200 萬噸。實現關鍵材料及部件自主可控，經濟

6、性能指標達到國際領先水平。發(fā)展目標與征求意見稿相同，政策正式落地。資料來源：北京市政府公告，今年多省發(fā)布“十四五”氫能產業(yè)規(guī)劃。據不完全統(tǒng)計，今年北京、山東、河北、河南等省份相繼出臺十四五氫能發(fā)展規(guī)劃或扶持政策，并從產業(yè)規(guī)模、企業(yè)數量、燃料電池汽車、加氫站等方面明確階段目標。中國氫能聯盟預測，2025 年中國氫能產業(yè)產值將達到 1 萬億元。表 3：各省份十四五氫能產業(yè)鏈相關政策省市規(guī)劃年份產業(yè)規(guī)模企業(yè)數量推廣/應用燃料電池車加氫站累計數量北京2023500 億元（京津冀）5-8 家龍頭企業(yè)30003720251000 億元（京津冀）10-15 家龍頭企業(yè)1000072山東2022200 億元1

7、00 家相關企業(yè)300003020251000 億元10 家知名企業(yè)1000010020303000 億元一批知名企業(yè)50000200河北2022150 億元/2500202025500 億元10-15 家領先企業(yè)100005020302000 億元5-10 龍頭企業(yè)50000100河南2023/30 家相關企業(yè)30005020251000 億元（燃料電池汽車）/500080重慶2022/6 家相關企業(yè)800102025/15 家相關企業(yè)150015天津2022150 億元2-3 家龍頭企業(yè)100010四川2025初具規(guī)模25 家領先企業(yè)600060浙江2022100 億元/100030上海2

8、0231000 億元（燃料電池汽車）/10000302025/1000070江蘇2021500 億元1-2 家龍頭企業(yè)/202025/50廣東2022/首批氫燃料電池乘用車示范運行300內蒙古2023400 億元3-5 家龍頭企業(yè)38306020251000 億元（燃料電池汽車）10-15 家龍頭企業(yè)1000090寧夏2025/一批相關企業(yè)/1-2資料來源：政府部門公告，前瞻產業(yè)研究院，國際氫能產業(yè)進入快速發(fā)展期。美國、歐洲、俄羅斯、日本等主要工業(yè)化國家和地區(qū)均已將氫能納入國家能源戰(zhàn)略規(guī)劃，氫能產業(yè)的商業(yè)化步伐不斷加快。根據國際氫能委員會最近發(fā)布的報告，自今年 2 月以來，全球范圍內已經宣布了

9、 131 個大型氫能開發(fā)項目，全球項目總數達到 359 個。預計到 2030 年，全球氫能領域的投資將激增至 5000 億美元。國際氫能委員會預測，到 2050 年，全球氫能產業(yè)將創(chuàng)造 3000 萬個工作崗位，減少 60 億噸二氧化碳排放，創(chuàng)造 2.5 萬億美元的市場規(guī)模，并在全球能源消費占比達到 18。該報告特別指出，中國未來有望領跑全球氫能產業(yè)發(fā)展。預計到 2050 年，氫能在中國能源領域的占比有望達到 10。二、氫能產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)現狀分析及前景展望（一）制氫根據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 CO

10、2 副產品捕獲、利用和封存(CCUS)，實現低碳制氫；“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。目前國際主要使用天然氣制氫，我國則以煤制氫為主。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%。我國能源結構為“富煤少氣”，煤制氫成本要低于天然氣制氫，因而國內煤制氫占比最大（64%），其次為工業(yè)副產（21%）。根據中國氫能聯盟與石油和化學規(guī)劃院的統(tǒng)計，2019 年我國氫氣產能約 4100 萬噸/年、產量約 3342 萬噸/年。圖 1：全球氫氣來源結構

11、現狀圖 2：我國氫氣來源結構天然氣醇類煤電解水煤工業(yè)副產天然氣電解水4%1%18%14%48%21%64%30%資料來源：碳中和目標下制氫關鍵技術進展及發(fā)展前景綜述，資料來源：中國氫能聯盟，整體而言，據中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書 2020估算，2030 年我國氫氣的年需求量將從 3342 萬噸增加至 3715 萬噸，2060 年則增加至 1.3 億噸左右?！八{氫”則成為 “灰氫”過渡到“綠氫”的重要階段。灰氫中工業(yè)副產制氫，具有生產成本較低、技術成熟、效率高等優(yōu)點，預計未來我國 PDH 擴產將超過 3000 萬噸/年，即使按 3000 萬噸/年測算，預計將帶來 90 萬噸/年以上的副產氫潛

12、在增量，增長潛力可觀。雖然藍氫在灰氫的基礎上結合 CCS 技術，成本有所提升，但是依然低于綠氫成本，因此看好藍氫未來的增長空間。綠氫其經濟性受電價的影響較大。如果按照平均工業(yè)電價0.6 元計算，產氫成本約 40-50 元/kg，明顯偏高。據估算，當電價低于 0.3 元時，電解水制氫成本與其他工藝路線相當。從增長空間來看，受益于可再生能源成本下降以及碳排放約束，2020-2030 年間綠氫比例將從 3%上升 15%。2050 年我國氫氣需求量將接近 6000萬噸，長期來看，綠氫占比有望大幅提升。我們看好灰氫中的工業(yè)副產制氫、藍氫、以及綠氫的未來發(fā)展前景。1、灰氫： 目前我國以煤制氫為主，未來工業(yè)

13、副產氫規(guī)模有望提升灰氫主要來源有化石能源制氫、工業(yè)副產制氫，具有生產成本較低、技術成熟、效率高等優(yōu)點，但其制備過程中的碳排量較高，不利于實現“雙碳”目標。其中，化石能源制氫主要包括煤、天然氣、甲醇制氫；工業(yè)副產氫主要包括焦爐煤氣、氯堿尾氣、PDH、乙烷裂解等為主的工業(yè)副產氣制氫?；覛鋪碓粗髁姡夯茉粗茪湮覈褐茪洚a量最大，成本最低。煤制氫是通過將煤炭與氣化劑混合后在高溫高壓條件下進行反應生成混合氣體，通過后續(xù)工藝提純除雜后，獲得高純氫氣。2019 年我國煤制氫產量達到 2124 萬噸/年，占我國氫氣總產量的 64%。煤制氫是工業(yè)大規(guī)模制氫的首選，是我國目前成本最低的制氫方式，該技術路線成熟

14、高效、可穩(wěn)定制備，但其設備結構復雜、運轉周期相對較低、投資高、配套裝置多，且碳排放量較高。圖 7：煤制氫工藝流程圖資料來源：制氫關鍵技術及前景分析，天然氣制氫是化石能源制氫的理想方式。天然氣制氫是將預處理后的天然氣與水蒸氣高溫重整制合成氣，在中溫下進一步變換成氫氣與 CO2，再經冷凝、變壓吸附最終得到產品氫氣。天然氣在各類化合物中氫原子質量占比最大，儲氫量為 25%，故以天然氣為原料的制氫技術具有耗水量小、CO2 排放低、氫氣產率高、對環(huán)境影響相對較小的優(yōu)點，是化石能源制氫路線中理想的制氫方式。2019 年我國利用天然氣制氫產量為 460 萬噸/年，占我國氫氣總產量 14%。圖 8：天然氣制氫

15、工藝流程圖資料來源：天然氣制氫技術及經濟性分析，甲醇制氫運輸簡便、即產即用，但成本較高。甲醇制氫是甲醇和水蒸氣在 200條件下通過催化反應，生成氫氣和 CO2 的混合氣體，而后經過變壓吸附得到高純度的氫氣。該工藝投資少、污染相對較小，且甲醇常溫下為液體、便于儲存運輸，氫氣可“即產即用”。但由于甲醇制氫總體成本較高，只適合小規(guī)模制氫。圖 9：甲醇制氫工藝流程圖資料來源：碳中和目標下制氫關鍵技術進展及發(fā)展前景綜述，灰氫增長潛力：工業(yè)副產氫成本低、潛在增量大由于氫氣在焦炭、氯堿、PDH 和乙烷裂解工藝中并非首要產物，若僅考慮其原料消耗和少量制造費用，以及氫氣提純成本，測算的副產氣體用于氫的綜合成本為

16、 5-6 元/kg，明顯低于化石能源制氫。工業(yè)副產氫可為氫能產業(yè)發(fā)展初期提供低成本、分布式氫源。目前焦爐煤氣副產氫可供給量最大。焦爐煤氣主要成分為氫氣和甲烷，通過壓縮工序、預處理工序、變壓吸附工序和凈化工序后制得氫氣。同時為使系統(tǒng)排放的污水能達到環(huán)保要求，一般配有一套污水處理工序。2020 年我國焦炭產量為 4.71 億噸，按 1 噸焦炭副產400 立方米焦爐煤氣、回爐自用 50%計算，全國焦爐煤氣產量 942 億立方米；按照含 55%左右的氫氣、PSA 氫氣回收率 92%估算，我國焦爐煤氣可副產氫氣 428.5 萬噸，是未來我國工業(yè)副產氫最大的供給來源?？紤]到“十四五”期間，我國焦化行業(yè)仍將

17、進一步化解過剩產能，未來難有焦炭擴產帶來的潛在增量。圖 10：焦爐煤氣制氫工藝流程圖資料來源：焦爐煤氣制氫方法的比較及成本分析，氯堿制氫是最“綠”的灰氫。氯堿工業(yè)以食鹽水為原料，利用隔膜法或離子交換膜法生產燒堿、聚氯乙烯（PVC)、氯氣和氫氣等產品。氯堿副產氫具有氫氣提純難度?。ㄌ峒兦皻錃饧兌瓤蛇_ 99%左右）、耗能低、自動化程度高等優(yōu)點，特別是使用該法獲取氫氣的過程中不產生 CO2，相對綠色無污染。2020 年我國燒堿產量 3643 萬噸/年，按每生產 1 噸燒堿副產 280 立方米氫氣測算，每年副產氫總量可達 91 萬噸，其中 60%的氫氣被配套的 PVC和鹽酸裝置所利用，可對外供氫約 3

18、6 萬噸。未來我國氯堿裝置新增產能有限，副產氫潛在增量有限。圖 11：離子膜法燒堿制氫工藝流程圖資料來源：點石能源公司官網，PDH 副產氫潛力大。PDH 是制備丙烯的重要方式，2020 年占比達 17%。丙烷在催化劑條件下通過脫氫生成丙烯，其中氫氣作為丙烷脫氫的副產物，可作為產品外售，從而提高裝置整體盈利水平。2020 年我國已經投產的 PDH 裝置合計產能 776 萬噸/年，按裝置平均開工率 80%、1 噸 PDH 副產 38 千克高純氫氣計算，PDH 副產氫達 23.6 萬噸/年。預計未來我國 PDH 擴產將超過 3000 萬噸/年，即使按 3000 萬噸/年測算，預計將帶來 90 萬噸/

19、年以上的副產氫潛在增量。圖 12：PDH 制氫工藝流程圖資料來源：丙烷脫氫制丙烯反應混合氣冷油吸收與 PSA 耦合的分離方法，受乙烷來源有限等因素影響，乙烷裂解副產氫相對要小。乙烷蒸汽裂解制乙烯技術較為成熟，已成功應用數十年，技術上不存在瓶頸，且副產的氫氣雜質含量低于焦爐氣制氫，純度較高。乙烷蒸汽裂解制乙烯工藝以項目投資低、原料成本低、乙烯收率高、乙烯純度高等優(yōu)勢引起國內煉化企業(yè)的廣泛關注。按衛(wèi)星石化 250 萬噸/年和中國石油 140 萬噸/年乙烷蒸汽裂解產能測算，乙烷蒸汽裂解行業(yè)副產氫約 22 萬噸/年。整體來看，煤制氫占比趨勢有望下降，工業(yè)副產氫將大有可為。由于煤制氫會產生大量 CO2，

20、在考慮碳交易價格的情況下，其制氫成本將有所上升；另外，今年以來煤價大幅上行也助推了煤制氫成本抬升。由于工業(yè)副產氫的低成本優(yōu)勢，預計未來其占比將進一步提升。2、藍氫： 減碳時代，“灰氫”向“綠氫”的過渡世界制氫工業(yè)正處于從“灰氫”到“藍氫”的轉變階段，推行“藍氫”勢在必行?；茉粗茪潆m然成本低，但碳排放水平較高，通過引入 CCUS 技術，可有效降低化石能源制氫過程中的碳排放水平。據中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書 2020估算，2030 年我國氫氣的年需求量將從 3342 萬噸增加至 3715 萬噸，2060 年則增加至 1.3 億噸左右、在終端能源體系中占 20%。在“碳中和愿景下的低碳清潔供

21、氫體系”下，脫碳是氫能產業(yè)發(fā)展的第一驅動力。“藍氫”則成為“灰氫”過渡到“綠氫”的重要階段，對推動建立氫能經濟有重要作用。CCUS 技術是指將 CO2 收集分離再利用，或輸送到封存地點，避免直接排放到大氣中的技術。在煤制氫耦合 CCUS 技術中，煤炭經過氣化生成合成氣，合成氣經過水汽變換后得到富氫和富 CO2 氣體，再進一步經脫硫脫碳工藝得到氫氣和 CO2，所得 CO2 進行再利用或封存。以我國 CCS（CO2 捕集與封存）示范項目為例，神華煤直接液化廠煤氣化制氫過程中會排放部分 CO2 尾氣（體積分數約為 87.6%），尾氣經過使用 CO2 壓縮機將高濃度 CO2尾氣加壓，再經過脫油脫硫等除

22、雜工序，提高 CO2 的純度，然后通過變溫變壓吸附（TSA）脫水，隨后 CO2 尾氣被冷凍、液化及精餾，再經深冷后送球罐存貯，封存至地下多層鹽水層中。在石油化工尾氣回收氫氣結合 CCUS 技術中，我國已有企業(yè)開發(fā) DIMER VSA/PSA耦合工藝系統(tǒng)，把含約 51%CO2 和 30%氫氣的煉油制氫尾氣，以低能耗高效率地從制氫尾氣中分離回收氫氣（純度99%）和 CO2（純度95%），后續(xù)可再將高純度 CO2 進行利用、封存。圖 3：CO2 捕集工業(yè)流程資料來源：二氧化碳捕集技術及應用分析，結合 CCS 技術可使煤制氫碳排放當量下降約一半。煤制氫碳排放核算范圍涵蓋原煤開采、原煤洗選、煤炭鐵路運輸

23、、煤炭制氫、CO2 捕集與壓縮、CO2 管道運輸、CO2 陸上鹽水層封存七個環(huán)節(jié)。采用 CCS 技術前，煤制氫碳排放測算為 22.66kgCO2eq/kgH2。其中，煤炭制氫環(huán)節(jié)碳排放貢獻最大，占比 92.3%；其次為煤炭開采和洗選環(huán)節(jié)，占比 7.5%；煤炭運輸環(huán)節(jié)碳排放可近似忽略不計。采用CCS 后，煤制氫碳排放量下降至10.52kgCO2eq/kgH2，降幅 53.5%。該數值依然是一個較高的排放水平，主要原因在于結合 CCS 的煤制氫系統(tǒng)消耗大量電力導致大量間接溫室氣體排放、CO2 捕集設施難以捕集煤制氫的所有直接碳排放，以及煤炭開采過程排放了大量的 CO2 和 CH4 等溫室氣體。圖

24、4：主要制氫技術碳排放當量圖 5：結合 CCS 技術前后煤制氫碳排放當量資料來源：中國煤炭制氫成本及碳足跡研究，資料來源：中國煤炭制氫成本及碳足跡研究，結合 CCS 技術提升了化石能源制氫成本，但仍低于電解水制氫成本。在不考慮碳交易價格時，兩種采用 CCS 的化石能源制氫方式中，無、有 CCS 天然氣制氫（SMR，蒸汽甲烷重整）成本分別約為 18、24 元/kg，結合 CCS 后成本上升約 33.3%；無、有 CCS 煤制氫成本分別約為 11、20 元/kg，結合 CCS 后成本上升約 81.8%，但仍低于電解水制氫成本。圖 6：不同制氫方式平準化制氫成本注：平準化成本是對項目生命周期內的成本

25、和發(fā)電量先進行平準化，再計算得到的發(fā)電成本。因不同制氫技術采取的不同發(fā)電方式，其運行時間、運行成本均不同，所以要先計算平準化發(fā)電成本。資料來源：中國不同制氫方式的成本分析，3、綠氫：光伏制氫最具潛力，龍頭企業(yè)紛紛布局“綠氫”全稱可再生能源電解水制氫。電解水制氫的原理是在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發(fā)生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。根據電解槽隔膜材料的不同，電解水制氫主要分為堿性電解水、質子交換膜電解水（PEM）和固體氧化物電解水（SOE）三類。其中，堿性電解水技術已經實現工業(yè)規(guī)?；a氫，技術成熟；PEM 處于產業(yè)化發(fā)展初期；SOE 還處在實驗室開發(fā)階段。預計在較長時間內，堿性

26、電解水制氫仍是主要的電解水制氫手段。堿性電解水制氫技術成熟，配套成本低，但耗電量高于其他技術路線；PEM 在耗電量和產氫純度方面都占優(yōu)，但由于質子交換膜等核心部件依賴進口，電解槽成本昂貴，因此總體成本比電解水制氫高 40%左右。隨著核心部件國產化、技術進步及規(guī)模效應降本，根據中國電動汽車百人會的預計，2030 年 PEM 在電解水中的市占率將達到 10%。表 4：電解水制氫主要技術路線對比堿性電解水質子交換膜電解水（PEM）固體氧化物電解水（SOE）示意圖電解質/隔膜30%氫氧化鉀/石棉膜純水/質子交換膜固體氧化物工作效率4.5-5.5（KWh/立方米）4.0-5.0（KWh/立方米）100%

27、產氫純度99.8%99.99%設備相對體積11/3/操作特征啟停便利啟停不便產業(yè)化程度高度產業(yè)化商業(yè)化起步實驗室階段資料來源：迎接電解水制氫儲能高潮，國際可再生能源機構，電解水制氫的經濟性主要取決于電費。根據中國氫能聯盟的數據，2020 年我國化石能源制氫占比達 67%，而電解水制氫只占 3%。當前化石能源制氫由于成本優(yōu)勢占據主導，但長期來看，二氧化碳的大量排放與“雙碳”目標背道而馳。電解水制氫具有綠色環(huán)保、生產靈活、純度高等優(yōu)勢。以目前主流的堿性電解水為例，制氫效率約 5 度/立方米，電費成本約占 85%，因此其經濟性受電價的影響大。如果按照平均工業(yè)電價 0.6 元計算，產氫成本約 40-5

28、0 元/kg，明顯偏高。據估算，當電價低于 0.3 元時，電解水制氫成本與其他工藝路線相當。圖 13：主要制氫方法成本對比圖 14：電解水制氫成本構成2.8%4.1%7.8%85.3%資料來源：財經，資料來源：北極星太陽能光伏網，電費固定成本設備維護水費12長期來看，綠氫占比有望大幅提升。根據中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書的預 測，受益于可再生能源成本下降以及碳排放約束，2020-2030 年間綠氫比例將從 3%上升15%。 2050 年我國氫氣需求量將接近 6000 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%。短期來看，綠氫占比受具體項目影響較大。如中國石化今年

29、2 月在新疆 庫車規(guī)劃 1GW 光伏制氫項目，預計年產氫氣 2 萬噸，建成后將成為全球最大的綠氫生產 項目。圖 15：中國氫氣供給結構預測化石能源制氫工業(yè)副產氫可再生能源電解制氫生物制氫等其他技術（萬噸）600050004000300020001000020202030E2040E2050E資料來源：中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書，請務必閱讀正文最后的中國銀河證券股份公司免責聲明。目前全國大部分地區(qū)的光伏度電成本在 0.3-0.4 元，午間光伏的“谷電”成本還要更低，青海等優(yōu)質資源地區(qū)已降至 0.2 元?？傮w而言，光伏制氫是最具潛力的電解水制氫方式，目前已經初具經濟性。電解水市場集中度高。堿性

30、電解水設備成熟，國內主要廠商包括中船重工 718 所、考克利爾競立（蘇州）、天津大陸等，國外主要廠商包括 NEL（挪威）、Mcphy（法國）、 IHT（瑞士）等；PEM 電解水仍在商業(yè)化初期，降本增效是后續(xù)目標，上述龍頭企業(yè)也積極參與 PEM 電解水設備的研發(fā)和改進。光伏、石化等跨界龍頭企業(yè)紛紛布局。隆基股份、陽光電源、中國石化、寶豐能源等跨界龍頭企業(yè)已開始紛紛布局光伏制氫賽道，從技術研發(fā)、工程建設、商業(yè)模式等多方面展開探索。表 5：跨界龍頭企業(yè)光伏制氫布局規(guī)劃（不完全統(tǒng)計）企業(yè)布局內容優(yōu)勢隆基股份技術研發(fā)：2018 年開始與國內外知名科研機構、權威專家進行合作，在制氫領域形成技術積累；商業(yè)合

31、作：2021 年與中國石化、明陽智能、無錫高新區(qū)政府等公司或部門簽訂合作協議，布局光伏制氫、氫能設備、風光伏龍頭的優(yōu)勢：光伏發(fā)電和電解水制氫技術結合。隆基和陽光的制氫設備配套DC-DC（直流轉換），直接適用于光伏直流電。光伏電站儲備充足。新建光伏制氫項目或者在現有的光伏電站 光儲氫一體化等項目。技術研發(fā)：2019 年開始與中國科學院大連化學物理研究所合配套制氫設備。先發(fā)優(yōu)勢。隆基和陽光較早開始研究光伏制氫，形成技術積累。陽光電源中國石化作研發(fā)制氫設備、制氫系統(tǒng)優(yōu)化等；商業(yè)合作：2020 年與吉林白城市、山西運城市簽訂合作協議，布局光伏制氫、清潔能源消納示范基地等項目。工程建設：2021 年 2

32、 月，中國石化廣州（洛陽）工程公司啟動新疆庫車 1GW 光伏制氫項目規(guī)劃工作。預計年產氫氣 2石化龍頭的優(yōu)勢：經濟效益高。例如光伏制氫應用于寶豐能源的煤制甲醇項目， 萬噸，建成后將成為全球最大的綠氫生產項目。工程建設：2021 年 4 月，國家級太陽能電解水制氫綜合示范初步核算可增產 40 萬噸甲醇。降低碳排放。寶豐能源項目正式投產，包括 200MW 光伏發(fā)電裝置和每小時 2 萬標方的電解水制氫裝置。資料來源：公司公告，（二）中游儲運：目前仍以高壓氣態(tài)為主，儲氫材料突破將助力氫能大發(fā)展氫是所有元素中最輕的，在常溫常壓下為氣態(tài)，密度僅為 0.0899 kg/m3 ，是水的萬分之一，因此其高密度儲

33、存一直是一個世界級難題。儲氫問題有待突破，氫能將迎來繁榮發(fā)展。高壓氣態(tài)儲氫是目前最常用并且發(fā)展比較成熟的儲氫技術，其大規(guī)模的運輸的方式是管道運輸。我國目前正不斷建設氫氣管道工程，中國石油天然氣管道工程有限公司中標河北定州至高碑店氫氣長輸管道項目，擬建設管道全長達 145 公里。這條管道擬建設管徑 508毫米，設計運輸量 10 萬噸/年。未來管道輸送氫氣壓力等級升級和氫氣管道規(guī)模擴大能降低氫能管道輸送成本。液態(tài)儲運的儲氫密度高，能運送大量氫氣，適用長距離運輸氫氣運。但液體轉化成本高，我國油氣公司在 LNG 和 LPG 領域有豐富的經驗和運輸車輛儲備，未來伴隨成本下降，有望在液態(tài)氫氣運輸上具備競爭

34、力。相對另兩種運輸方式,固態(tài)運輸技術難度較大，還有待發(fā)展。加氫站是氫能產業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，自 2014 年以來，全球加氫站的數量不斷增長，到 2020 年底達到了 553 站。中集集團在氫能源領域布局多年，具有一定的優(yōu)勢。1、技術分為高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和儲氫材料儲氫儲運氫氣的方式主要分為氣態(tài)儲運、液態(tài)儲運和固態(tài)儲運（儲氫材料）。我國目前氫氣運輸的主要方式是高壓氣態(tài)長管拖車為主，但是未來有望同時發(fā)展氣、液、固三種儲運方式。圖 16：典型儲氫技術資料來源：氣態(tài)儲氫：目前以長管拖車為主，未來將發(fā)展管道運輸高壓氣態(tài)儲氫是目前最常用并且發(fā)展比較成熟的儲氫技術，其儲存方式是采用高壓將氫氣壓縮到一個

35、耐高壓的容器里。目前所使用的容器是鋼瓶，它的優(yōu)點是結構簡單、壓縮氫氣制備能耗低、充裝和排放速度快。但是存在泄露爆炸隱患，安全性能較差。當前以長管拖車的運輸方式為主，未來更大規(guī)模發(fā)展需依靠管道運輸。高壓氣態(tài)長管拖車的運輸方式，運輸量較小，運輸途中交通風險較大，僅適用于少量氫氣、短距離的運輸需要，目前與我國氫能應用的少相匹配。這種運輸方式的好處是前期投資要求低，技術成熟。未來隨著氫能在所有能源中的占比提升，勢必要發(fā)展其他儲運方式。更大規(guī)模的運輸的方式是管道運輸。因為氫氣容易在接觸普通鋼材時發(fā)生“氫脆”的現象，所以管道必須使用蒙耐爾合金等特殊材料，導致管道運輸的前期投資成本大，高達500 萬/km。

36、但是運輸氫氣量也巨大,適合有固定站點大量使用氫氣的情況。截至 2017 年底，我國氫氣管道總里程約 400 公里，主要分布在環(huán)渤海灣、長三角等地。我國目前正不斷建設氫氣管道工程。中國石油天然氣管道工程有限公司中標河北定州至高碑店氫氣長輸管道項目，擬建設管道全長達 145 公里。這條管道擬建設管徑 508 毫米，設計運輸量 10 萬噸/年。還將在河北保定徐水區(qū)崔莊鎮(zhèn)建立氫氣母站，以供應雄安新區(qū)。氫能應用若想大規(guī)模商業(yè)化，勢必要解決運輸管道規(guī)劃施工問題。我國目前的氫氣多為工業(yè)副產氫，來源于煤炭行業(yè)，產地多在北方內陸地區(qū)。應用則多在東部沿海較發(fā)達地區(qū)。從氫能產地到氫能應用地有上千公里的距離，且東部地

37、區(qū)氫能用量大，采用拖車運輸的方式無法解決東部地區(qū)氫能短缺的問題，建設長距離氫氣運輸管道勢在必行。雖然運輸管道建設成本高，但是未來管道輸送氫氣壓力等級升級和氫氣管道規(guī)模擴大能降低氫能管道輸送成本。液態(tài)儲氫：產業(yè)化仍需成本下降液態(tài)儲運的儲氫密度高，能運送大量氫氣，適用長距離運輸氫氣運。但液態(tài)氫的密度是氣體氫的 845 倍。液態(tài)氫的體積能量密度比壓縮狀態(tài)下的氫氣高出數倍，如果氫氣能以液態(tài)形式存在，那它替換傳統(tǒng)能源將水到渠成，儲運簡單安全體積占比小。但事實上，要把氣態(tài)的氫變成液態(tài)的并不容易，液化 1kg 的氫氣需要耗電 4-10 kWh，液氫的存儲也需要耐超低溫和保持超低溫的特殊容器，儲存容器需要抗凍

38、、抗壓以及必須嚴格絕熱。我國油氣公司在 LNG 和 LPG 領域有豐富的經驗和運輸車輛儲備，若成本下降得以實現，未來有望在液態(tài)氫氣運輸上具備競爭力。目前海外超過 1/3 的加氫站使用液態(tài)儲運的方式。固態(tài)儲氫：發(fā)展前景廣闊，但技術尚未成熟另一種運輸方式是使氫氣溶于液氮或有機液體中進行運輸。這種方式對化學反應條件較嚴苛。相對另兩種運輸方式,固態(tài)運輸技術難度較大，還處于研發(fā)階段。未來若氫能市場擴張迅速，且固態(tài)運輸達到應用要求，那么固態(tài)運輸能發(fā)揮儲氫密度高、運輸氫氣量大的優(yōu)勢。圖 17：儲氫體積比密度資料來源：H2，儲氫材料種類非常多，主要可分為物理吸附儲氫和化學氫化物儲氫。其

39、中物理吸附儲氫又可分為金屬有機框架（MOFs）和納米結構碳材料，化學氫化物儲氫又可分為金屬氫化物（包括簡單金屬氫化物和簡單金屬氫化物），非金屬氰化物（包括硼氫化物和有機氫化物）。圖 18：固態(tài)儲氫材料分類資料來源：2、加氫站數量不斷增加，全球 2020 年底達到 553 座加氫站是氫能產業(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17給氫動力車提供氫氣的燃氣站。自 2014 年以來，全球加氫站的數量不斷增長，到 2020 年底達到了 553 站。圖 19：全球加氫站總數量 2020 年達到 553 座432369328274213 217 215186214181600553

40、50040030020010002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020資料來源：H2，多個主要國家對加氫站的建設有部署，希望通過加氫站的建設提高氫能在能源使用中的占比。如日本在氫能基本戰(zhàn)略提到到 2050 年要用加氫站逐步替代加油站。圖 20：主要國家加氫站規(guī)劃數量120010008006004002000日本韓國中國美國德國法國規(guī)劃到2025的總站數規(guī)劃到2025的總站數資料來源：H2，亞洲國家氫能替代加速，2018 年加氫站規(guī)模增速首超歐洲。請務必閱讀正文最后的中國銀河證券

41、股份公司免責聲明。圖 21：亞洲加氫站規(guī)模增速 2018 年首超歐洲60%50%40%30%20%10%0%2017201820192020歐洲亞洲資料來源：H2，3、氫氣儲運加環(huán)節(jié)產業(yè)鏈公司梳理表：氫氣儲運環(huán)節(jié)產業(yè)鏈上市公司梳理（不完全統(tǒng)計）產業(yè)鏈環(huán)節(jié)上市公司布局內容儲氫瓶中材科技公司已率先研發(fā)完成國內最大容積 320L 燃料電池氫氣瓶，并投入 市場 形成銷量；開發(fā)取證燃料電池車用及無人機用 35MPa 氫氣瓶 20 余種規(guī)格；成功掌握 70MPa 鋁內膽碳纖維復合氫氣瓶關鍵技術；啟動 投資 氫氣瓶生產線技改項目及站用儲氫容器生產線項目京城股份去年3 月發(fā)布非公開發(fā)行

42、A 股股票預案，擬使用募集資金 5200萬元，用于型瓶智能化數控生產線建設項目，該項目生產的 IV 型瓶主要應用于作為氫能汽車與天然氣汽車中的儲氣裝置，去年 7 月份已經發(fā)行完成，今年已投入建設。下屬的天海工業(yè)公司于 2021 年 5 月 17 日宣布，推出具有完全自主知識產權的新一代車載儲氫氣瓶IV 型瓶。該產品與同規(guī)格 III 型瓶相比重量可降低約 30，質量儲氫密度更高，為氫燃料電池汽車提供了輕量化車載供氫系統(tǒng)新選擇氫氣儲運中集集團旗下中集安瑞科產品和服務涉及氫氣儲存、運輸和加注核心裝備，擁有包括 20-30MPa 高壓氫氣管束運輸車、加氫站儲氫瓶組、加氫車、液氫儲罐、隔膜壓縮機、加氫機

43、、35MPa 三型瓶和 70MPa 四型瓶等核心裝備的研發(fā)和生產能力，是目前國內最重要的供氫系統(tǒng)設備制造商深冷股份生產智能加氫槍，目前在氫能源領域的規(guī)劃是以液氫技術為核心，在制氫、氫液化、氫氣儲運及加注領域有完善的技術儲備，致力于打造制氫、氫液化、氫儲運及加注、氫燃料電池的全產業(yè)鏈氫能源裝備服務供應商中泰股份作為深冷技術及設備提供商，多年來在氫氣、一氧化碳、氧氣、氮氣等工業(yè)氣體的制取及提純方面積累了豐富的技術及業(yè)績。在氫氣領域，公司已在制氫氫儲運加氫站等環(huán)節(jié)有所儲備，其中煤制氫的深冷分離工藝段以及液化氫的核心設備公司已有成功運行的業(yè)績，將來在氫能源市場化應用時可一展所長鴻達興業(yè)子公司烏?；?/p>

44、有 70 年氯堿及氫氣生產歷史，2020 年 11 月烏海化工與烏海公交公司簽署燃料電池汽車供氫服務協議，目前在烏海市海勃灣區(qū)建設的加氫站已正常為烏海公交公司運行的燃料電池公交、大巴等用氫車輛提供氫氣及加注服務加氫站中國石化擁有國內最大的制氫能力，積累了儲運使用等方面經驗，已運行 10 座加氫站，今年要建成運行 100 座，“十四五”期間建成 1000 座加氫站雪人股份為加氫站提供氫氣壓縮機與冷卻機組等核心裝備雄韜集團建成湖北省首座固定式加氫站，量級全國第三美錦能源目前擁有焦炭產能 715 萬噸/年，與氫能板塊構成強協同效應，使得公司發(fā)展焦爐煤氣制氫和加氫站方面具有得天獨厚的優(yōu)勢資料來源：公司

45、公告，（三）燃料電池汽車2050 年，氫能源將承擔全球 18%的能源需求，有望創(chuàng)造超過 2.5 萬億美元的市場，燃亮電池汽車將占據全球車輛的 20-25%。雖然當前整體基數較小，但近年來氫能源汽車都保持了較高的銷量和保有量增速，2016 年和 2019 年年復合增長率分別為 63%和 114%。截止 2020 年底，我國氫能源汽車保有量為 7,352 輛。燃料電池具有效率高、污染小、噪聲低、充能快等優(yōu)勢。2020 年全球燃料電池出貨量 1318.7MW，市場規(guī)模 42 億美元。燃料電池降本空間大，據測算，我們認為 2020-2030 年每年系統(tǒng)成本下降 14%左右。長期來看，燃料電池汽車仍將是

46、燃料電池市場的增長主力。根據預測，2020-2025 年全球燃料電池市場年復合增長 16.64，2025 年將達到 90.5 億美元。可以看出燃料電池和氫能源汽車未來市場發(fā)展空間大，看好燃料電池和氫能源汽車發(fā)展前景。1、燃料電池汽車： 氫能源汽車氫能源是理想的汽車動力來源，我國氫能源車尚處于起步階段根據國際氫能委員會預計，2050 年，氫能源將承擔全球 18%的能源需求，有望創(chuàng)造超過 2.5 萬億美元的市場，燃亮電池汽車將占據全球車輛的 20-25%。氫能源熱值高，約為石油的三倍以上，是理想的化石燃料替代品。氫能源燃燒使用后不產生任何有害或溫室氣體，對我國實現“碳達峰”、“碳中和”等目標具有重

47、要意義。氫能源汽車及配套的加氫站是氫能源產業(yè)鏈的主要下游。相比于傳統(tǒng)汽車，氫能源汽車使用氫燃料電池作為動力來源，具有能量轉換效率高和完全無污染的優(yōu)點。相比于鋰電池電動車，氫能源汽車除了不受溫度影響、續(xù)航里程更長以外，還具有能迅速補充燃料（35 分鐘）的優(yōu)點。然而，不同于鋰電池電動車可以利用現有電網建造充電站，氫能源汽車使用的加氫站目前完全依賴長管拖車運輸，效率較低且成本較高。加氫站成本高昂、數量稀少加上汽車自身成本較高等一系列原因制約了氫能源汽車的發(fā)展，目前氫能源汽車尚未得到大范圍應用。表 6：不同能源車輛性能特點對比時間傳統(tǒng)汽車純電動汽車燃料電池汽車充電時間根據電補能方式加油平均時間 3 分

48、加氫平均時間 3 分鐘壓、電流、溫度等因素，鐘快充 0.5-1 小時，慢充6-8 小時能量效率30%40%60環(huán)保國六排放標準較為環(huán)保，主要污染物質為一氧化碳、碳氫化合物、顆粒物等無直接污染，制造產業(yè)污染目前仍處于論證階段，國家電能結構若主要為火電，則污染較高。排出物為水，較為環(huán)保，制氫過程也較為環(huán)保壽命10 年以上電池壽命 5 年理論無損耗安全性存在易燃、爆炸風險存在爆燃風險，電解液等成分廢舊處理污染較大安全性遠高于普通燃油車與電動車成本產業(yè)鏈成熟，核心部件成本可控三點系統(tǒng)為主要成本構成，規(guī)?；钩杀局饾u降低電堆成本目前較高資料來源：同濟大學，汽車之家，整理目前，氫能源汽車的主要應用范圍集中

49、在商用車領域。根據新能源汽車國家檢測與管理平臺的統(tǒng)計數據，截止 2019 年底，國內氫燃料電池汽車中物流用車占比 60.5%，公交、通勤等客車占比 39.4%，乘用車僅用于租賃且占比僅 0.1%。經過多年的研究和發(fā)展，目前中國在氫能源制造、儲運、燃料電池等方面發(fā)展迅速，為氫能源汽車的發(fā)展提供了良好的基礎。雖然整體基數較小，但近年來氫能源汽車都保持了較高的銷量和保有量增速，分別由 2016 年的 629 輛和 639 輛上升至 2019 年的 2,737 輛和 6,175 輛，年復合增長率分別為 63%和 114%。2020 年受新冠疫情影響，銷量下降為 1,177 輛。截止 2020 年底，我

50、國氫能源汽車保有量為 7,352 輛。圖 22：2019 年各用途氫能源車銷售量占比資料來源：新能源汽車國家檢測與管理平臺，整理氫能源下游應用-汽車整車（1）在日趨嚴苛的環(huán)保需求下，政策加大產業(yè)扶持力度。在減少碳排放的全球趨勢下，我國及美歐日等發(fā)達國家和地區(qū)都將發(fā)展新能源作為戰(zhàn)略目標，氫能源汽車在其中都占據重要地位。氫能源汽車是我國新能源汽車發(fā)展的主要技術路徑之一。氫能源汽車在國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要中國制造 2025汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃 等重要戰(zhàn)略綱要中，均被列為要大力發(fā)展的產業(yè)。2016 年發(fā)改委與能源局編制的能源技術革命創(chuàng)新行動計劃（2016-2030 年）和能源生產和消費革命戰(zhàn)略（2

51、016-2030）將發(fā)展氫能源燃料電池和氫能源汽車作為重點任務?！笆奈濉币?guī)劃和新時代的中國能源發(fā)展白皮書都提出將面向重大共性關鍵技術，部署開展新能源汽車、可再生能源與氫能技術等方面的研究，同時還將加速發(fā)展氫能產業(yè)鏈技術裝備，促進氫能燃料電池技術鏈、氫燃料電池汽車產業(yè)鏈發(fā)展。根據撰寫的中國氫能產業(yè)發(fā)展報告 2020，預計中國氫能源汽車保有量到 2025 年達 10 萬輛，CAGR 高達 115%，市場規(guī)模 800 億元?？蛙?、物流用車等商用車仍將占據主要地位，保有量占比在 80%以上。2030 年后，隨著燃料電池技術的成熟和成本的下降，重卡和乘用車規(guī)模也將迅速擴大。規(guī)劃在 2030 年氫能源燃

52、料電池汽車保有量達 80100 萬輛。表 7：其他氫能源燃料電車汽車的政策規(guī)劃和支持時間發(fā)布單位 政策文件概況及意義2015 年國務院中國制造 2025提出燃料電池汽車三步發(fā)展戰(zhàn)略。首次提出了我國氫能產業(yè)的發(fā)展路線圖：到 2020 年，加氫站數量達到 100 座；2016 年中國標準化研究院資源與環(huán)境分院中國氫能產業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書燃料電池車輛達到 10000 輛；到 2030 年，加氫站數量達到 1000 座，燃料電池車輛保有量達到 200 萬輛；到 2050 年，加氫站網絡構建完成， 燃料電池車輛保有量達到1000 萬輛。2019 年科技部、財政部、發(fā)改委、工信部四部委十城千輛節(jié)能與新能

53、源汽車示范推廣應用工程氫燃料電池汽車有望在 2019 年正式實施“十城千輛”推廣計劃。2019/20202019 政府工作報告繼續(xù)執(zhí)行新能愿你車購置優(yōu)惠政策，推年國務院和2020 政府工作報告動加氫基礎設施建設；加大氫燃料電池投入，開展氫能源示范應用。2019 年中共中央、國務院交通強國建設綱要加強加氫、加氣等基礎設施建設，全面提升城市交通智能化發(fā)展。攻克氫加氫站、車轂儲氫等氫燃料電池2020 年國務院辦公廳系能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）汽車應用支撐技術。提高氫燃料制造儲存經濟性，開展示范運用，健全氫燃料儲運、加注等標準體系。2030-2035 年實現氫能源燃料電池汽車2020

54、年國務院新時代的中國能源發(fā)展白皮書的大規(guī)模應用，氫能源汽車保有量達到 100萬輛左右。2025 年加氫站至少 1,000 座，成本下降至 40 元/kg；2035 年加氫站至少5,000 座，成本下降至 25 元/kg。2021 年發(fā)改委、司法部關于加快建立綠色生產和法規(guī)政策體系的意見加大對多能互補的政策支持力度，研究制定氫能源等新能源開展的標準規(guī)范和支持政策。2021 年工信部、公安部、國家標準化管理委員會國家車聯網產業(yè)標準體系建設指南（車輛智能管理）（工信部聯科202061號）。為開展車聯網環(huán)境下的智能網聯汽車 道路測試、車聯網城市級驗證示范等工作提供支撐資料來源：中國政府網，整理除我國外

55、，歐洲、美國、日本等汽車工業(yè)發(fā)達的地區(qū)和國家也都積極規(guī)劃和發(fā)展氫能源汽車和配套產業(yè)。表 8：發(fā)達國家和地區(qū)發(fā)展現狀和規(guī)劃國家或地區(qū)發(fā)展現狀目標和規(guī)劃美國截至 2020 年 6 月，美國氫燃料電池乘2025 年 580 座加氫站；氫能源汽用車（含租賃）達 8413 輛，叉車超 30,000輛。目前加氫站數量次于日本和德國。車 30 萬輛。2030 年預計建成 1,000座加氫站。2019 年，現代 NEXO 氫燃料乘用車售出4987 輛超過豐田 Mirai 居世界第一，目前韓國燃料電池裝機 408MW，全球占比約 40% 居韓國世界第一。韓國 2018 出臺了創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略投資計劃，將氫能源列為三

56、大戰(zhàn)略投資方向之一，提出到 2030 年進入氫能社會。韓國政府計劃在五年內投入約 152 億人民幣推廣氫能源汽車，預計到 2040 年達到 620 萬輛氫能源車和 1,200 座加氫站。歐洲先后出臺了歐洲氫能路線圖、歐洲氫能戰(zhàn)略等一系列戰(zhàn)略，目前德國歐盟有約 100 座加氫站，其余國家合計約 79 座德國預計到 2025 年加氫站達到400 座；法國規(guī)劃到 2028 年，加氫站規(guī)模在 4001,000 座，輕型商用車 25 萬輛，重型 8002,000 輛；荷蘭計劃到 2025 年建成 50 座加氫站并投放 1.5 萬輛氫能源燃料電池汽車。日本能源外部依賴嚴重，因此一直致力于創(chuàng)造“氫能社會”。

57、截至 2019 年底，日本共有 139 座加氫站，超 3500 輛氫燃料電日本池乘用車預計到 2025 年建成加氫站 320座，燃料電池轎車 20 萬輛；2030 年加氫站 900 座，燃料電池轎車 80 萬輛；2050 年加氫站取代加氣站，氫能源汽車取代傳統(tǒng)燃油車。資料來源： E4tech. The Fuel Cell Industry Review 2019，Baum and Associates,中國氫能產業(yè)發(fā)展報告 2020，整理（2）汽車巨頭陸續(xù)入局在全球范圍內，燃料電池乘用車市場仍然屬于早期階段，由于目前制造成本原因，單車售價較高，加氫成本過高等因素導致氫能源汽車銷量很難突破 1

58、萬輛大關。以豐田 Mirai、現代 Nexo 為代表的燃料電池乘用車車型銷量逐年上升，2019 年 Nexo全球銷量首次超過豐田 Mirai。與豐田重視國際市場的策略不同，現代深耕本土市場，在 2019 年 Nexo 銷量突破 1 萬輛。豐田發(fā)布了二代 Mirai 車型，相比第一代車型平臺提升，基于 GA-L 后驅平臺打造，儲氫量增加 1L，續(xù)航提升 30%達到 650 公里，銷量目標 3 萬輛+/年。豐田在國內策略是通過其電堆系統(tǒng)與國內主機廠合作打開市場，已于 2019 年與福田、一汽、金龍、廣汽等合作小批量產車型。2、燃料電池：燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置，是

59、繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術。燃料電池由陽極、陰極、電解質和外部電路組成，其中燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原。如果在陽極連續(xù)供給燃料（氫氣、天然氣、甲醇等），而在陰極連續(xù)供給氧氣或空氣，就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學反應并產生電流。燃料電池具有效率高、污染小、噪聲低、充能快等優(yōu)勢。（1）效率高：燃料電池直接把化學能轉化成電能，不受卡諾循環(huán)的限制，理論效率可達 85-90%，目前實際轉化效率約為 40-60%；（2）污染小：一般使用氫氣作為燃料，不產生溫室氣體和含硫、氮的污染物；（3）噪聲低：結構簡單，不含機械傳動部件，工作時噪聲低；（4）充能快：燃料電池汽車加氫與燃油車

60、加油過程類似，僅需 5-10 分鐘，明顯快于電動車。圖 23：燃料電池示意圖資料來源：車云網，按照電解質的類型劃分，燃料電池可分為五大類，其中質子交換膜電池（PEMFC）是車用主流技術方案。不同電解質類型決定了其電池使用的催化劑、氧化劑、工作溫度的不同，因此有不同的應用領域。PEMFC 由于其工作溫度低、啟動快、氧化物易得的優(yōu)勢，多用于運輸領域；PAFC、SOFC、MCFC 由于工作溫度高，多用于固定領域，如分布式電站。表 9：五大類燃料電池對比質子交換膜電池堿性燃料電池磷酸燃料電池固體氧化物燃料電池熔融碳酸鹽燃料電池簡稱PEMFCAFCPAFCSOFCMCFC電解質含氟質子膜氫氧化鉀磷酸固體