綠氫行業 生產成本也逐漸下降

氫能是一種優質且最具可持續發展潛力的二次能源。與電能類似，氫能需要由一次能源轉化獲得，而不像煤、石油、天然氣可以直接開采。氫能的能量密度高、儲存方式簡單，是大規模、長周期儲能的理想選擇，為可再生能源規模化消納提供了解決方案，并能在不同行業和地區間進行能量再分配。因此發展氫能是提高能源安全、促進能源革命、引領產業轉型升級、實現“雙碳”目標綠色發展的重要途徑。

根據氫能生產來源和生產過程中的碳排放情況，可將氫分為灰氫、藍氫、綠氫。灰氫是指通過化石燃料燃燒產生的氫氣。藍氫是指在制氫過程中增加CCUS（CarbonCapture，UtilizationandStorage）碳捕捉、利用與儲存技術產生的氫氣。綠氫是利用風電、水電、太陽能、核電等可再生能源制備出的氫氣，制氫過程完全沒有碳排放。
目前氫能主要以灰氫方式制取，綠氫逐步取代灰氫成為必然。目前的氫氣主要是灰氫，約占全球氫氣產量的95%，灰氫在制備過程中會排放較多的二氧化碳。綠氫在制備過程中完全零排放且可以與可再生能源耦合，未來占比有望不斷提高，逐步取代灰氫。

綠氫具備的優勢

（1）綠氫具備“零碳排”的制備優勢，減碳空間極大

煤制氫路線下每生產1噸氫氣平均需要消耗煤炭約6-8噸，排放15-20噸左右的二氧化碳，此外還會產生大量高鹽廢水及工業廢渣。天然氣制氫路線下每噸氫氣的生成將排放9-11噸二氧化碳。根據IEA，2021年全球9400萬噸氫氣產量的二氧化碳排放量超9000萬噸，低碳排制氫產量不足100萬噸。灰氫減碳空間極大，而綠氫在制備過程中幾乎不排放溫室氣體，每生產1噸氫氣碳排量僅0.03噸，在雙碳目標要求下灰氫勢必被更清潔的綠氫所取代。

（2）綠氫儲能具有規模大、時間長、儲存與轉化形式多樣等優勢，可解決新能源消納問題

近年來新能源的迅速發展使得電力輸送和綜合消納等困難凸顯，而可再生能源發電的隨機性、季節性、反調峰特性及不可預測性導致部分電能品質較差，疊加儲能技術有限，“棄風棄光”問題快速增長。而用新能源發電制氫，有利于提高可再生能源利用效率，助力消納新能源“棄風棄光”問題。綠氫作為儲能的方式，或將綠氫轉為綠氨、綠醇，具備以下優勢：1）儲能規模大且時間長：電化學儲能的容量是兆瓦級（MW），儲能時間是1天以內；抽水蓄能容量是吉瓦級（GW），儲能時間是1周-1個月；而氫能儲能的容量是太瓦級（TW），時間可以達到1年以上；2）可跨長距離儲能：氫儲能可以做到跨區域長距離儲能；3）能量轉化形式多樣化：從能量轉換上看，氫能不僅可轉換為電能，還可以轉換為熱能、化學能多種形式的能源。

（3）綠氫制氫純度高

不同制氫方式所得的氫氣純度不同，采用電解水綠氫方式制氫，氫氣純度最高，其中PEM水電解制氫初產物氫含量便高達99%，提純后純度進一步提升至99.999%，具有明顯優異性，適用于對氫氣純度、雜質含量要求苛刻的冶金、陶瓷、電子、航天航空等行業。

國家及地方政府印發了一系列的政策文件支持氫能產業發展。回溯政策歷程，我國早在2022年3月印發的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》文件中正式確立了氫能的能源戰略地位。此后，國家及地方政府印發了一系列的政策文件支持氫能產業發展。在政策引領下，各地也在積極布局氫能及燃料電池產業，當前上海、北京、深圳等城市具有明確的氫能產業規劃。具體來看，上海氫能產業政策體系相對完善，主要將臨港作為氫能產業聚集發展地，北京氫能產業政策體系布局較早，大興區已落地氫能專項政策，深圳亦在21年就已布局氫能產業發展體系，初步形成京津冀、長三角、珠三角等氫能產業發展集群。

多地發布綠氫生產補貼政策，給予制氫端前期發展保障。西北部地區擁有豐富的風光資源，綠氫項目多集中于此，其中，內蒙古、寧夏、吉林、甘肅、青海、新疆均出臺了相應的綠氫產能規劃，加總規劃量至2025年達到100萬噸，除規劃外，內蒙古、吉林、甘肅、新疆等多地區也發布了綠氫生產補貼政策，補貼額最高高達10元/kg，預計后續其他地區有望逐步跟進出臺相關政策，規劃指引疊加補貼保障，制氫端迎大發展機遇。

當前國內已投產的綠氫項目規模達到5.4萬噸，其中位于新疆庫車的國內最大光伏制氫示范項目于2023年8月30日全面投產，綠氫項目規劃持續高增，近兩年已立項的綠氫項目合計達到483.31萬噸，綠氫項目將迎來落地放量。

目前供給端綠氫占比處于低位。從我國產量結構上來看，由于我國資源結構富煤少氣，氫能供給依然依賴化石能源制氫（灰氫）。氫氣下游需求主要集中在交通、工業為主要的應用領域。從氫氣的用途來看，最大應用領域是作為生產合成氨中間原料，氫氣產能占比約為30%；第二是生產甲醇，包括煤經甲醇制烯烴的中間原料，氫氣產能占比約為28%；第三是焦炭和蘭炭副產氫的綜合利用，占比約為15%(已扣除制氨醇，避免重復計算)；第四是煉廠用氫，占比約為12%；第五是現代煤化工范疇內的煤間接液化、煤直接液化、煤制天然氣、煤制乙二醇的中間原料氫氣，占比約為10%；其他方式氫氣利用占比約為5%。

圖表：氫氣供給趨勢

數據來源：中研普華產業研究院整理

當前氫氣供需趨于平衡，消納問題逐步顯現。從氫氣產量和消耗量來看，當前我國氫氣供需趨于平衡。從已立項綠氫產能的量級看，綠氫規模將在未來幾年內高速增長，在當前氫氣供需趨于平衡的情況下，綠氫消納問題可預見性的將逐步顯現。