一、氢能概述
1、分类
氢能是清洁、低碳能源，在使用过程中不产生额外污染，也不产生CO2排放。按照氢能的制取方式，可将氢能划分为灰氢、蓝氢和绿氢：其中，（1）灰氢：从化石燃料制取的氢气，碳排放强度高；（2）蓝氢：化石燃料制氢+CCS（即碳捕集技术）制取的氢气，碳排放强度低；（3）绿氢：可再生能源电解水制取的氢气，几乎没有碳排放。
氢能分类
资料来源：公开资料整理
2、作用
氢能是低碳经济的重要组成部分，虽然部分制氢过程可能产生碳排放，但未来随着绿氢的推广，氢能产业的碳排放预计将显著减少，有助于实现双碳目标。据预测，2021-2050年，氢能在全球降碳行动中的累计贡献度为6%。
2021-2050年全球降碳方式累计贡献度
资料来源：公开资料整理
二、氢能产业相关政策
近年来，政府出台多项政策支持氢能产业发展。自2019年，氢能相关内容被首次写入政府工作报告，提及加速充电，加氢等基础设施建设以来，国家对氢能产业的扶持不断增加，促进氢能产业不断发展。2022年3月，多部门联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确提出支持氢能全产业链发展。此外，2022年已有多项文件明确提出支持氢能发展的政策，氢能产业发展将在政策扶持下不断加速。
2022年我国氢能产业相关政策
资料来源：政府公开报告，公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国氢能行业市场全景评估及发展战略规划报告》
三、全球氢能产业现状
1、供给端
当前全球制氢技术以化石能源制氢为主，天然气、煤炭、石油制氢的比例合计为78.6%。工业副产氢为第二大制氢方式，占比21%，CCUS技术的运用以及电解水制氢的比例都很微小。
2020年全球制氢来源占比情况
资料来源：公开资料整理
2、需求端
工业领域方面对氢能需求主要是合成氨，需求占比65%，其次是甲醇和直接还原铁，分别占比25%和10%。
2020年全球工业领域氢能需求量情况
资料来源：公开资料整理
四、中国氢能产业现状
1、氢气产量
根据中国煤炭工业协会数据，2017年至2021年中国氢气产量逐渐增长。伴随产能扩容，21年我国氢气产量达3342万吨，同比增长32%，成为世界最大产氢国，占21年全球氢气产量的28%。
2017-2021年中国氢气产量
资料来源：中国煤炭工业协会，公开资料整理
2、制氢成本
煤制氢是当前我国大规模稳定制氢的主要途径，传统煤制氢采用固定床、流化床、气流床等工艺，合成气中CO2、CO等体积分数高达45%-70%，碳排放高，且含有硫化物等腐蚀性气体，不满足低碳化的制氢路径。
工业用氢级别煤制氢成本
资料来源：中国氢能联盟，公开资料整理
五、氢能应用领域现状
1、燃料电池汽车
燃料电池汽车是氢能应用的重要领域。与纯电动汽车相比，氢能汽车具有诸多优势，主要包括：第一，补能时间短，氢能汽车充满燃料的时间不超过5分钟；第二，续航里程长，氢能汽车续航里程通常可达650-700公里，甚至部分车型能实现1000公里，超过目前大部分纯电动汽车；第三，环保性好，就车辆本身而言，氢能汽车在行驶过程中不排放任何有害物质，燃料电池也不存在回收利用问题；第四，环境适应性强，与电动汽车不同，氢燃料电池不受外界温度的显著影响，并且不会在寒冷天气中减少里程。
燃料电池汽车、纯电动汽车及燃油车对比
资料来源：公开资料整理
由于燃料电池汽车有诸多优势，全球主要国家高度重视氢能汽车产业。日本、美国、欧洲等发达国家已将其上升到了国家能源战略高度，制定各项政策体系以促进氢能汽车发展。美国奥巴马政府发布《全面能源战略》，特朗普政府将氢能和燃料电池作为美国优先能源战略，近十年投资规模超16亿美元，计划2025年建成200座加氢站；欧盟先后提出《2030气候和能源框架》、《2050低碳经济战略》等文件，计划在2025年建成770座加氢站，2030年建成1500座；日本先后发布《氢能源基本战略》、《氢能及燃料电池战略路线图》等文件,计划到2025年建成320座加氢站，2030年达到900座。
各国氢能源产业政策汇总
资料来源：公开资料整理
政策推动氢燃料电池汽车快速发展，全球氢能源汽车随着成本降低而快速扩张。据统计，2021年全球氢能源汽车销量达16313辆，同比2020年增长81%，截止2021年保有量已达49562辆。
2020-2021年全球燃料电池汽车销量及保有量情况
资料来源：公开资料整理
从燃料电池汽车各地区推广情况看，2020年全球燃料电池汽车共3.48万辆，其中，中、美、日、韩、德国发展较快，燃料电池汽车数量合计占全球95%，占比分别为24%、27%、12%、29%及3%。
2020年全球燃料电池汽车数量占比
资料来源：公开资料整理
我国燃料汽车销量方面，2015年至2019年我国燃料电池汽车销量迅速增长，受疫情影响，2020年销量有所下降，2021年销量1596量，未来有望恢复到疫情前水平。
2015-2021年我国燃料电池汽车销量
资料来源：公开资料整理
2、加氢站建设
燃料电池汽车的发展离不开加氢站的建设。2020年全球加氢站数量540座，其中中、美、日、韩、德国合计加氢站数量占全球79%，占比分别为16%、12%、25%、9%及17%。
2020年全球加氢站数量占比情况
资料来源：公开资料整理
我国加氢站建设方面，2016年至2022年加氢站数量逐年上涨。加氢站数量从2016年的10座增长至2022年7月初的272座，近年来建设明显提速。
2016-2022年中国加氢站建设数量
资料来源：公开资料整理
六、中国氢能产业竞争格局
1、产业链结构
目前氢能产业已经开始形成“制、储、运、用”四大环节，氢能的利用方式逐渐多元化。上游制取环节，目前主要有化石能源制氢、工业副产氢和电解水制氢等方式；中游储运环节存在气态、液态、固态等方式，加氢站等基础设施建设也是重要部分；下游应用环节，当前氢能主要应用在工业领域，未来有望扩展为交通、工业、建筑、储能等多领域。
氢能产业链
资料来源：公开资料整理
2、企业竞争格局
我国部分上市公司已布局氢能上游、中游和下游全产业链。上游氢能制取，企业主要布局工业副产氢、电解水制氢、氢气提纯，化石能源制氢方式企业较少。中游氢能储运、加注，企业主要集中在加氢站建设，储氢瓶、氢用阀门、储氢系统、氢能源发电和氢动力无人机所涉及的企业较少。氢能应用方面，大部分企业集中在燃料电池系统生产，还有部分企业从事氢燃料电池汽车、质子交换膜和氢燃料电池催化剂的生产加工。
中国氢能产业企业布局
资料来源：各上市公司公告，公开资料整理
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