2023年中國氫能源產業鏈上下游深度分析

一、氫能源產業鏈上中下游結構分析

上游制氫：

上游制氫是氫能源產業鏈的起點，主要涉及到氫氣的制取、純化和液化等過程。根據制氫原料和技術路徑的不同，制氫方法可以分為多種類型，如化石能源制氫、工業副產氫、電解水制氫以及其他可再生能源制氫方式。其中，化石能源制氫(如煤制氫和天然氣制氫)在當前全球制氫結構中占據較大比例，但電解水制氫等清潔、可持續的制氫方式也在不斷發展壯大。

在制氫過程中，需要采用先進的技術和設備，以確保氫氣的質量和產量。同時，隨著技術的發展，制氫過程的能效和環保性能也在不斷提升。

中游儲運氫：

中游儲運氫是連接上游制氫和下游用氫的關鍵環節，主要涉及到氫氣的儲存、運輸和加注等過程。根據氫能儲運狀態的不同，儲運技術可以分為氣態、液態、固態等多種方式。這些技術需要確保氫氣在儲存和運輸過程中的安全性和效率，以滿足下游應用的需求。

此外，中游環節還包括加氫站的建設和運營。加氫站作為氫能源產業鏈的重要基礎設施，其建設和布局對于推動氫能源行業的發展具有重要意義。

下游用氫：

下游用氫是氫能源產業鏈的終端環節，主要涉及到氫氣在各個領域的應用。氫氣作為一種清潔、高效的能源，可以廣泛應用于交通運輸、工業燃料、發電等多個領域。在這些領域中，氫氣可以通過直接燃燒或燃料電池技術等方式轉化為所需的能量形式。

隨著技術的不斷進步和成本的降低，氫能源在下游領域的應用也在不斷擴展。特別是在交通運輸領域，燃料電池汽車等氫能源交通工具的發展勢頭強勁，為氫能源行業的發展提供了新的動力。

二、中國氫能源產業鏈上游分析

1.制氫原材料占比

據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年氫能源產業現狀及未來發展趨勢分析報告》分析，各制氫路徑的特點和長遠發展潛力在氫能源行業中具有顯著的影響。傳統制氫工業主要依賴于煤、天然氣等化石能源，這些方式雖然在短期內能夠提供穩定的氫氣供應，但從長遠來看，它們并不是大規模集中化氫能供應的理想選擇。

化石能源制氫存在著明顯的局限性。首先，它們的使用會產生大量的溫室氣體排放，加劇全球氣候變化問題。其次，化石能源的儲量有限，長期依賴它們可能導致資源枯竭和能源安全問題。

圖表：中國制氫原材料占比情況

相比之下，電解水制氫展現出了巨大的發展潛力。電解水制氫利用可再生能源(如太陽能、風能等)將水分解為氫氣和氧氣，具有純度高、雜質氣體少、環保可持續等優點。此外，電解水制氫技術可以與可再生能源系統相結合，實現能源的高效利用和減少碳排放。

然而，目前我國制氫原料的構成仍主要以煤炭為主，占比達到64%，這反映出我國在氫能源行業發展中還存在一定的路徑依賴。工業副產品和天然氣也占據了一定的比例，分別為21%和14%，而電解水制氫的使用比例僅為1%，表明我國在綠色氫能供應方面仍有較大的提升空間。

2.制氫方式占比

當前，全球制氫技術的主流依然聚焦于化石能源制氫，這主要得益于其相對較低的成本。在化石能源制氫中，天然氣重整制氫以其清潔性好、效率高以及成本相對較低的優勢，占據了全球制氫市場的顯著份額，達到了48%。這種技術通過重整天然氣產生氫氣，不僅生產效率高，而且相較于其他化石能源制氫方式，其環保性能更佳。

圖表：中國制氫方式結構占比

然而，在全球制氫格局中，不同國家的能源結構和技術選擇也存在差異。以我國為例，由于能源結構特點為“富煤少氣”，煤制氫在國內具有天然的成本優勢。因此，在我國制氫原料中，煤制氫的占比最大，達到了62%。煤制氫技術通過煤炭氣化等方式制取氫氣，雖然其環保性能相對較差，但在我國豐富的煤炭資源背景下，依然具有較大的市場應用空間。

同時，天然氣制氫在我國也占據了一定的市場份額，占比達到19%。雖然相較于煤制氫，天然氣制氫的成本稍高，但其環保性能和氫氣品質優勢使得其在一些對氫氣品質要求較高的領域得到了應用。

三、中國氫能源產業鏈下游分析

1.加氫站數量

加氫站，作為燃料電池汽車的重要基礎設施，其建設與發展對于推動氫能源汽車的普及具有重要意義。近年來，中國在加氫站建設方面取得了顯著進展。

據高工產研氫電研究所(GGII)的統計數據，截至2021年底，國內共建成加氫站達到了207座。其中，2021年新增的加氫站數量高達100座，同比增長率超過120%，顯示出中國在這一領域的快速發展勢頭。進入2022年，加氫站的建設步伐繼續加快。截至同年8月15日，國內加氫站總數已達到260座。經過剔除已拆除的臨時加氫站后，目前實際運行的加氫站數量為248座。

圖表：2016-2025年中國加氫站建設數量

這一數字的增長不僅反映了中國政府在推動氫能源汽車發展方面的決心和投入，也體現了市場對于氫能源汽車的信心和期待。隨著技術的不斷進步和成本的逐漸降低，氫能源汽車正逐漸成為新能源汽車領域的一股重要力量。

展望未來，加氫站的建設還將繼續加速。預計到2025年，氫燃料電池汽車示范數量將達到108800輛，為實現這一目標，加氫站的建設目標也相應設定為高達1187座。這將為氫能源汽車的普及提供有力的基礎設施支持，推動中國新能源汽車產業向更加環保、高效的方向發展。

2.氫燃料電池

氫燃料電池，以其對環境無污染的特性，被譽為真正意義上“零排放”的清潔能源。在發達國家，氫燃料電池的應用正在不斷加速，其高效、環保的特性受到了廣泛關注。

然而，受到疫情和政策等多重因素的影響，2020年中國氫燃料電池產業的市場規模出現了下滑，僅為30億元，同比下降了40%。這顯示出疫情對全球產業鏈的沖擊，以及政策調整對市場帶來的不確定性。盡管如此，隨著疫情的逐漸得到控制，以及政策環境的逐步穩定，市場正在逐步從疫情中恢復。

圖表：2018-2023年中國氫燃料電池市場規模

值得欣喜的是，隨著加氫站的不斷建成，氫燃料電池產業的基礎設施正在逐步完善。這為氫燃料電池汽車的普及提供了有力保障，也進一步推動了氫燃料電池產業的發展。同時，隨著技術的進步和產業鏈的成熟，氫燃料電池系統的成本也在逐步下降，這將有助于提升氫燃料電池的市場競爭力。

展望未來，氫燃料電池市場規模的增長趨勢十分明顯。預計到2023年，中國氫燃料電池產業的市場規模將達到230億元。這一預測基于當前的市場環境、政策走向以及技術進步等多方面因素。隨著氫燃料電池技術的不斷突破和市場的逐步擴大，我們有理由相信，氫燃料電池將在未來的能源領域扮演越來越重要的角色。

3.燃料電池汽車

燃料電池車相較于傳統汽車與電動車，展現出了諸多顯著優勢，其無污染、零排放的特性為環保事業貢獻了重要力量，同時無噪聲、無傳動部件的特點也大大提升了駕駛的舒適度與車輛的可靠性。與電動車相比，燃料電池車更是具有續航里程長、充電時間短、起動快等諸多優勢，這些特性使得燃料電池車在未來汽車市場中具備廣闊的發展前景。

圖表:2017-2023年中國氫燃料電池汽車產銷量

我國在燃料電池車的研發與生產方面已經取得了顯著成果。目前，我們已經成功研發出了燃料電池乘用車、客車、物流車等多種類型，這些車型不僅在性能上達到了國際先進水平，而且在實用性方面也滿足了市場的多樣化需求。

2022年，我國氫燃料電池汽車產業的發展更是迎來了新的高峰。據統計，中國氫燃料電池汽車產量累計達到了3626輛，這一數字是2021年全年產量的2.04倍，顯示出我國在這一領域的快速發展勢頭。同時，銷量也累計完成了3367輛，同比增長高達112.3%，這充分說明了市場對燃料電池汽車的熱烈反響與高度認可。

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