2022中国氢能行业白皮书.pdf

12022 LeadL报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施、追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。头豹研究院22022 LeadL2020 LeadL碳中和系列研究报告|2022/02研究报告|2022/11研究目的本报告为氢能产业系列白皮书：梳理中国氢能产业发展现状和发展机遇，包括氢能产业链上中下游及氢能产业园发展；分析世界各国氢能发展现状和规划目标并总结经验；深度分析中国氢能燃料电池系统发展情况。研究区域范围：世界研究周期：2022年研究对象：氢能行业此研究将会回答的关键问题：中国氢能行业发展的机遇与挑战？世界氢能行业发展的规划与经验？中国氢能燃料电池系统市场？03中国本土企业不断精进研发实力，提高产品自主化水平。26家销售燃料电池系统的企业中，超七成企业拥有电堆设计与集成技术，其中超半数企业将电堆作为独立产品出售；超五成企业具备膜电极制备能力。虽上游核心原材料如催化剂、质子交换膜、气体扩散层等仍依赖于国外进口，但本土化率逐年提升，企业不断攻克上游关键技术实现自主生产供应。核心技术驱动产业发展，助力燃料电池降本增效日本政府通过打造国际氢气供应链，发挥企业联盟作用协调企业氢能发展，并搭建“政企学”创新平台提供研发技术支持；韩国政府自上而下制定氢能发展规划政策，消除企业发展氢能产业的不确定性，并提供充足的财政资金支持，引导社会资本进入氢能产业；美国将氢能产业发展作为长期战略储备，推动社会利益相关方在竞争性机制下开展合作，同时LPO的创新能源贷款为项目提供债务资本；欧盟目前主要将氢能作为重点行业降碳减排和保护国家能源安全的关键手段。02重视绿氢制备，聚焦交通领域应用“十四五”规划提出了对氢能整体发展的清晰布局，政策内容覆盖氢能制储运加等生产供给环节和工业、交通、储能等应用领域，2022年冬奥会掀起氢能热潮，万亿市场蓄势待发。现阶段，中国主要的氢能制储运氢方式为化石燃料制氢和高压气态长管拖车，并朝着可再生能源电解水制氢、液氢及管道输氢方向发力；中国加氢站建设的设备成本占比高达70%，设备国产化水平不足，“加油加氢一体化”手段将有效提升加氢站覆盖率。01政策支持，发展提速，国产化趋势加强32022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588名词解释-05中国氢能行业概览-06中国氢能行业发展背景-07中国氢能行业发展政策-08中国氢能行业全景图-09中国制氢产业发展概览-10中国储运氢产业发展概览-11中国加氢产业发展概览-12中国燃料电池系统产业发展概览-13中国交通领域氢能发展概览-14中国工业领域氢能发展概览-15中国氢能产业园发展概况-16中国氢能产业园竞争情况-20中国氢能产业园推荐-23海外氢能产业发展经验-25日本氢能产业发展概览-26日本氢能产业发展经验国家/行业层面-27日本氢能产业发展经验企业层面-29韩国氢能产业发展概览-30韩国氢能产业发展经验国家/行业层面-31韩国氢能产业发展经验企业层面-32美国氢能产业发展概览-34美国氢能产业发展经验国家/行业层面-35美国氢能产业发展经验企业层面-36欧盟氢能产业发展概览-37欧盟氢能产业发展经验国家/行业层面-39欧盟氢能产业发展经验企业层面-40 目录42022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588中国燃料电池系统产业分析-41中国燃料电池系统产业全景图-42中国燃料电池系统企业技术布局深度-43中国燃料电池系统企业应用部署能力-48中国燃料电池系统企业综合分析-52中国燃料电池系统企业推荐-57方法论-60法律声明-61 目录52022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588电堆：由众多单体电池按照特定工艺串联组装制成的发电装置。其中每个单体电池都由双极板、膜电极和相关套件组成，其内部通过注入氢气和氧气发生氧化还原反应形成电子运动，从而产生电流。质子交换膜：燃料电池电堆内部膜电极的一层薄膜，负责阻隔、分离气体燃料和氧化剂，同时负责传导燃料电池内部电化学反应下由正极向负极的质子传播。双极板：电堆中重要的结构材料，主要负责导热、导电、排水。催化剂：燃料电池电堆内部负责催化燃料发生电化学反应发电的材料。电解槽：电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。储氢瓶：用于充装高压氢气或低压液态氢且安装在固定位置的储存装置。液氢：由氢气经过降温而得到的液体，是一种无色、无味的低温高能液体燃料。氢脆：是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的强度极限，在钢内部形成细小的裂纹，又称白点。名词解释62022 LeadL头豹研究院第一章中国氢能行业发展概览 中国氢能行业发展综述 中国氢能产业链梳理 中国氢能产业园分析72022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588市场规模中国氢气供需预测氢气需求提升，2050年占中国终端能源体系10%，产值达12万亿中国燃料电池装机量燃料电池系统装机量大幅提升，车用燃料电池应用占据主导地位中国燃料电池汽车数量2025年氢能源汽车产量有望突破5万辆，市场需求大幅提升中下游市场规模飞跃式增长，驱动全产业链市场化发展来源：中国能源网，国家能源局，头豹研究院氢能制储运加环节氢能转换之氢燃料电池氢能应用0.33 0.60 20192050E+81.8%210.92 2,150.95 20202025E1.07 5.00 20202025E+367.3%+919.6%“十四五”规划开展高性能、长寿命质子交换膜燃料电池技术研究突破固体氧化物燃料电池关键技术完善熔融碳酸盐燃料电池电池堆堆叠、功率放大等关键技术掌握百千瓦级熔融碳酸盐燃料电池集成设计技术中国可再生能源制氢量达10-20万吨/年气态运输用氢气瓶突破500MPa中国计划建成400+加氢站内蒙古：“多能互补+氢”“源网荷储+氢”等示范项目15+燃料电池车辆保有量50,000辆北京：氢燃料电池牵引车和载货车替换4,400辆江苏：含氢能源汽车在内的氢能产业链50条规划重点聚焦于氢能制储运加和氢能源汽车的发展【亿吨】【MW】【万辆】热点追踪“绿色冬奥”氢能基础设施建设30+加氢站1座全球最大电解水制氢装置“绿色冬奥”氢气制备环保性高共11座制氢厂供应氢气包括7座绿氢制氢厂“绿色冬奥”示范性应用1,000+氢能源汽车816辆氢能源客车1,200+高压储氢火炬2021全年燃料电池汽车产量为1,777辆，同比增长48.2%氢蓝时代氢燃料电池系统实现全球单堆额定功率首次突破130kW中国首条自主可控质子交换膜产线投运，规模达30万平方米冬奥会成为中国氢能产业发展重要里程碑事件之一12万亿“十四五”规划重点聚焦于氢能“制储运加环节”和氢能源汽车的发展，“绿色东奥”强有力推动了中国氢能产业建设中国氢能行业发展背景中国氢能产业链热点汇总、十四五规划、市场规模图谱82022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：各政府部门官网，头豹研究院政策文件颁布时间颁布主体主要内容及作用2022年能源工作指导意见2022/3国家能源局因地制宜开展可再生能源制氢示范，探索氢能技术发展路线和商业化应用路径，加快新型储能、氢能等低碳零碳负碳重大关键技术研究，围绕新型电力系统、新型储能、氢能和燃料电池等重点领域，增设若干创新平台氢能产业发展中长期规划（20212035年）2022/3国家发改委、国家能源局明确氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，统筹推进制氢设施、储运体系、加氢网络等基础设施建设，有序推进氢能在交通领域的示范应用，拓展在储能、分布式发电、工业等领域的应用，加快探索形成有效的氢能产业发展的商业化路径“十四五”新型储能发展实施方案2022/3国家发改委、国家能源局拓展氢（氨）储能、热（冷）储能等应用领域，开展依托可再生能源制氢（氨）的氢（氨）储能、利用废弃矿坑储能等试点示范，因地制宜促进多种形式储能发展，支撑综合智慧能源系统建设关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见2022/2工业和信息化部、国家发改委、生态环境部钢铁行业研发投入强度力争达到1.5%，氢冶金、低碳冶金、洁净钢冶炼等先进工艺技术取得突破进展。关键工序数控化率达到80%左右，生产设备数字化率达到55%，打造30家以上智能工厂，推动钢铁工业向绿色低碳可持续水平关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见2022/1国家发改委、国家能源局引导工业企业开展清洁能源替代，建设分布式清洁能源和智慧能源系统；推进交通运输绿色低碳转型，推行大容量电气化公共交通和电动、氢能、先进生物液体燃料、天然气等清洁能源交通工具；探索输气管道掺氢输送、纯氢管道输送、液氢运输等高效输氢方式“十四五”原材料工业发展规划2021/12工业和信息化部、科学技术部、自然资源部突破储氢材料、富氢碳循环高炉、氢能窑炉、氢基直接还原等关键材料技术，推动石化化工行业探索可再生能源发电制氢产业发展；实施氢冶金、非高炉炼铁等低碳冶炼试点项目，开展低碳水泥、氢能窑炉及固碳建材试点“十四五”能源领域科技创新规划2021/12国家能源局突破氢气制储运加、燃料电池设备及系统集成、氢安全防控及氢气品质保障等方面的关键技术，开展氢能和燃料电池技术研究综合运输服务“十四五”发展规划2021/11交通运输部大力发展清洁化运输装备,加快充换电、加氢等基础设施规划布局和建设“十四五”工业绿色发展规划2021/11工信部开展非高炉炼铁、二氧化碳耦合制化学品、可再生能源电解制氢、等重大降碳工程示范；鼓励氢能等替代能源在钢铁、水泥、化工等行业的应用；发展氢燃料燃气轮机、超高压氢气压缩机、高效氢燃料电池等氢能源设备“十四五”全国清洁生产推行方案2021/10国家发改委、生态环境部等九部门石化化工行业实施绿氢炼化、二氧化碳耦合制甲醇等降碳工程，支持开展氢能冶金等领域清洁生产技术集成应用示范“十四五”规划和2035年远景目标纲要2021/3全国人大要前瞻谋划未来产业，在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业“十四五”规划政策覆盖氢能全产业链，从氢能整体规划出发，向工业领域、交通领域、储能领域等拓展延伸，引导氢能产业发展中国氢能行业发展政策中国氢能产业发展相关政策，2021-2022年92022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：欣和智达，车百智库，头豹研究院以上仅为部分代表性企业气态储运氢（98%）长管拖车管道运输总体而言，目前中国氢储运以高压气氢长管拖车为主（90%）液态储运氢（2%）液氢槽罐车液氢储罐目前中国液氢储运仅用于航空及军事领域，未来5年内有望民用化固态储运氢稀土储氢金属储氢目前中国固态储运处于试验阶段，尚未形成标准化固态储运技术50%15%10%25%压缩机加注机储氢瓶其它费用加氢站建设运营成本结构压缩设备加氢站设备制造加氢站建设运营加氢设备储氢设备其他设备目前中国加氢站建设的设备成本占总成本比重高达75%，投资建设企业呈现多元化站外供氢加氢站站内制氢加氢站交通领域工业领域道路交通领域非道路交通领域氢能冶金绿氢化工建筑领域储能领域发电领域热电联产其它工艺制氢电解水制氢（4%）73%15%12%电力设备折旧其他PEM电解水制氢成本构成化石燃料制氢（64%）3033118271轻烃利用氯碱合成氨 焦炉煤气中国工业副产氢制氢供应潜力，2020年【万吨】工业副产制氢（32%）43%16%13%28%煤制氢天然气制氢石油制氢其他化石燃料分类制氢情况35%17%8%25%15%催化剂质子交换膜碳纸双极板其他燃料电池电堆燃料电池系统配件电堆核心组件本土化率较低，发展亟需国产化、批量化、标准化催化剂质子交换膜双极板气体扩散层（碳纸）气体循环系统热管理系统电控系统数据采集系统氢燃料电池电堆成本构成中国氢能产业链分为制氢、储运氢、加氢、能量转换、用氢五个环节，氢燃料电池汽车是目前中国氢能应用最主要的领域中国氢能行业全景图中国氢能产业全景图制氢储运氢加氢能量转换用氢【百分比】【百分比】【百分比】102022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588制氢方式原理成本构成/发展现状化石燃料制氢【灰氢】煤制氢以煤在蒸汽条件下气化产生含氢和一氧化碳的合成气，合成气经变换和分离制成氢天然气制氢天然气、石油产品生成CO的合成气，然后通过PSA或膜法分离法转化为CO2和H2工业副产制氢【蓝氢】焦炉煤气/氯碱化工/丙烷脱氢副产制氢在工业生产过程中，利用富含氢气的终端废弃物或副产物作为原料，采用变压吸附法（PSA）回收提纯制氢电解水制氢【绿氢】碱性/质子交换膜/阴离子交换膜/固体氧化物电解制氢电解液一般是含有30%左右KOH的溶液，接通直流电后，水在电解槽中被分解为氢气和氧气来源：焦炉煤气制氢方法的比较及成本分析，煤制氢与天然气制氢成本分析及发展建议，头豹研究院1）技术成熟，制氢纯度99%，制氢效率80%，成本较低2）原料储备有限，制氢过程碳排放约14kgCO2/kgH2，须提纯并去除杂质天然气制氢成本构成煤制氢成本构成37%26%23%8%6%煤炭氧气制造及财务燃料其他制氢成本1.81-3.42元/m373%14%9%4%天然气燃料气制造及财务其他制氢成本1.08-1.21元/m3制氢成本2.46-2.69元/m31）制氢纯度99%，制氢成本适中2）需提纯并去除杂质，无法作为大规模集中化的氢能源供应源70%16%11%3%焦炉煤气电其他设备折旧焦炉煤气制氢成本构成1）工艺过程简单，制氢过程零碳排放2）碱性电解制氢技术已大规模应用，质子交换膜电解制氢技术对可再生能源适配度更强制氢成本3.30-5.15元/m3PEM电解水制氢成本构成73%15%12%电力设备折旧其他根据制氢工艺不同，氢气分为灰氢、蓝氢和绿氢，现阶段中国以化石燃料制灰氢为主，电解水制绿氢比例仅约4%，可再生能源发电将推动电解水制氢规模化生产中国制氢产业发展概览中国制氢技术对比 绿氢是实现双碳目标的必经之路为实现“3060”双碳目标，亟需改变现有能源结构，实现80%的非化石能源应用。氢气热值为142KJ/g，约是石油的3倍，煤炭的4.5倍，是现有化石燃料的理想替代品，在实现能源替代以及交通工具绿色化方面发挥不可替代的作用。中国是世界上最大的制氢国，当前以化石燃料制氢为主，占比约64%，工业副产制氢和电解水制氢分别占比约32%和4%。但化石燃料制灰氢一方面受能源转型的影响原料供给减少；另一方面制氢过程二氧化碳排放增加，不是最优的制氢选择。电解水制氢技术设备简单，工艺流程稳定可靠，产生的氢气纯度高（99%），同时生产过程基本实现零碳排放，是最理想的氢气制备方式。可再生能源发电将推动电解水制氢规模化生产目前电解水单位制氢成本是煤制氢的4-5倍，制氢量通常小于200m3/h，电力成本约占电解水制氢成本的73%，是目前制约电解水制氢发展的重要因素之一。中国正大力推进可再生能源平价上网，利用风电、光伏等可再生能源分布式发电系统电解水制氢，一方面能够降低制氢成本，另一方面可缓解可再生能源因波动和间歇性产生的电力消纳压力，配合电网调峰储能，实现共建互赢。112022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：国联证券，头豹研究院储运方式 运输工具原理压力经济距离成本发展现状气态储运长管拖车将氢气以高压气体形式注入特定储氢容器或管道中进行储运20MP150KM短途小规模2.02元/kg1）发展成熟，是目前中国应用最广泛的输氢方式2）单车装载量约350kg，装卸时间各需4-8小时，技术及产品成熟，前期投资小管道1-4MP500KM固定站点式超大规模0.3元/kg1）目前中国输氢管道长度约260公里2）可解决氢气资源与应用市场空间分布不均的问题，前期投资大，存在“氢脆”等技术难点液态储运液氢槽罐车通过物理或化学方式将氢能从气态变为液态进行储运，目前主要为物理液压0.6MP200KM、中长距离大规模12-15元/kg1）目前仅应用于航天及军事领域，未来有望实现民用2）单车装载量约3,000kg，装卸时间1-2小时，液化成本高固态储运货车使用具有物理吸附性质和微格网孔的材料吸附氢气或镁、铁等化学氢化物进行储氢4MP150KM/1）镁基等轻质储氢材料兼具高体积储氢密度和重量储氢率，安全性高2）目前处于研发试验阶段氢储运的最佳方式根据运输距离、装载规模等不同应用场景变化。高压气态长管拖车是中国目前最常用的氢储运方式，管道运输是未来发展趋势中国储运氢产业发展概览中国储运氢技术对比 中国现阶段主要的氢气储运方式为高压气态长管拖车，并积极布局管道运输中国西北地区可再生能源丰富，是未来氢气的主要产地，但能源消费主要分布在东部沿海地区，能源需求分布和资源分布情况不相匹配。氢气储运连接氢气供应端和需求端，是氢能规模化、商业化发展的重要发展环节。氢气的储运主要分为气态储运、液态储运、固体储运三种方式，其中高压气态长管拖车是目前中国技术掌握最成熟、应用最广泛的氢储运方式，加氢站的外送氢气均采用长管拖车进行运输；液态储运液化过程能耗高，液化1kg氢气需消耗电量12-15kwh，储运容器需使用超低温环境使用的特殊液氢罐，目前仅应用于航天及军事领域，2050年或将实现民用；固态储运具备安全及高密度等优点，是三种方式中最理想的储运方式，但技术复杂度高，目前仍处在试验阶段。当前中国氢气储运仍属于发展初期，相关技术及产业标准较国外水平落后，产业进步空间较大。以气态储运为例，中国长管拖车普遍使用20Mpa钢质储氢罐，单车运氢量约300kg，而国外已实现45MPa纤维全缠绕氢瓶长管拖车运氢，单车运氢量可达700kg以上，提高高压气态拖车储氢压力、降低储氢罐质量及形成生产规模化效应能够有效提升运氢量和降低储运成本。此外，随着氢能运输需求规模不断扩大，可实现超大规模、长距离运输的管道运输尤为重要，其运氢成本仅为0.3元/kg，但氢气进入钢材内部易发生“氢脆”，需使用蒙耐尔合金等特殊材料，管道铺设成本约500万元/km，建设成本高且难度大。目前中国正尝试天然气掺氢技术，积极布局氢能运输管道网络系统。122022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：国家能源局，雪球，国联证券，头豹研究院【座】14316112821840%121%97%110%70%2017年2018年2019年2020年2021年数量增长率【百分比】中国加氢站建设设备成本占比高达70%，设备国产化水平不足，政府不断出台补贴政策推动行业发展，加氢站形态朝着“加油加氢 一体化”方向发展中国加氢产业发展概览中国外供高压氢加氢站建设成本构成，2020年 中国加氢站建设成本高，设备成本占比高达70%加氢站供氢方式分为站内供氢和外供氢气，中国加氢站主要为外供氢气，其成本包括设备成本和安装施工成本，其中设备成本占总成本的70%以上。根据测算，中国建设一座日加氢能力500kg、加注压力位35Mpa的加氢站需要约1,200万元（不含土地费用），相当于传统加油站的3倍，其中压缩机的成本为450-500万元，加注机成本约200-250万元，储氢瓶成本约150万元。除建设成本外，加氢站还面临着设备维护、运营、人工等费用成本，折合氢气加注成本约13-18元/kg。目前中国加氢设施产业处于起步阶段，相关技术水平较为落后，加氢站采用的核心设备主要依赖进口。随着中国氢能产业的发展不断推进，核心设备国产化程度的加深及氢气加注量的增大，加氢站的建设运营成本能够有所下降。中国加氢站建设和运营企业多元，但市场集中度较高截至2021年，中国共建成加氢站218座，约占全球数量的40%。加氢站建设面临高昂的土地成本和繁琐的批地流程，在加油站的基础上增添氢气加注设备，一方面节约用地成本，另一方面省略用地审批流程，加快项目落地实施，“加油加氢一体化”能够有效提升加氢站铺设效率。中国加氢站建设投资企业包括加氢站设备制造商、专业化加氢站建设运营商和氢能源汽车及其零部件制造商，参与主体多元化。随着中国氢能源汽车保有量的快速增长以及加氢设施需求的提升，相关企业对于加氢站建设及运营的参与热度将随之增高，资金雄厚及相关加油站布局企业有望抢占更多的市场份额。中国加氢站数量，2017-2021年32%11%14%7%13%16%7%压缩机储氢罐加注设备冷却设备管阀建设费用安装调试费用【百分比】132022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-558865%12%5%4%14%电堆空压机加湿器水泵其它来源：捷氢科技招股说明书，头豹研究院燃料电池系统燃料电池电堆膜电极气体扩散层（质子）交换膜双极板（石墨、金属、复合双极板）催化剂空气供给系统节气门加湿器空压机中冷器氢气循环系统增湿泵高压氢瓶氢气循环泵氢喷射/引射器水热管理系统散热器节温器水泵去离子器中冷器水暖PTC电控系统流量计传感器控制器阀组件燃料电池是化学反应发电装置，电堆约占燃料电池总成本的65%燃料电池是通过注入氢气等燃料使之发生氧化还原反应产生电流的发电装置，具有发电效率高、环境污染小、能源利用率高等特点，根据电解质的不同，可将其分为碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池，其中质子交换膜电池受新能源汽车行业驱动发展前景良好。电堆为燃料电池系统的核心，负责发电，约占燃料电池总成本的65%；其他部件负责提供化学发电过程所需支持，包括燃料供应、储存、安全监控等。催化剂、双极板、质子交换膜、气体扩散层（碳纸）等合计占电堆生产总成本的85%。双碳背景下，国家和地方政府支持力度加大，燃料电池发展迅速，2021年燃料电池系统装机量为210.6MW，同比增长165.9%。【百分比】成本占较高的核心组件核心系统重要组件35%25%17%8%15%催化剂双极板质子交换膜气体扩散层其它燃料电池系统燃料电池电堆【百分比】燃料电池系统是化学发电装置，由多个子系统构成，电堆为核心系统，约占总成本的65%，其中膜电极和双极板约占电堆生产总成本的85%中国燃料电池系统产业发展概览燃料电池系统构成及成本构成142022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：车百智库，高工氢电，中国日报，氢云链，头豹研究院企业推荐成本分析/发展情况应用场景道路交通领域非道路交通领域有轨电车重型工程机械（叉车、矿用车）船舶航空（无人机、载人飞机）中国氢能叉车市场规模或可达百亿规模2022年5月，中国首台氢燃料电池非公路宽体自卸车在矿山场景落地测试2019年世界首台商业运营的氢能有轨电车示范线在佛山运行中国氢能轨道处在发展初期，市场空间巨大2022年5月，中国首艘入级CCS氢燃料电池动力工作船开始建造据GGII预测，“十四五”期间氢能无人机保有量有望超过3万架（截至2020年数量不足100架）2017年，大连化物所研制的中国首架载人燃料电池飞机试飞成功氢燃料电池客车51%51%41%41%8%8%加氢加氢购车购车维护维护长距离公交领域2035年续航500km2.47元/km氢燃料电池物流车40%40%52%52%8%8%加氢购车维护2035年载重3吨1.51元/km长距离城市或城际配送氢燃料电池重卡氢燃料电池乘用汽车66%32%2%加氢购车维护载重35吨3.21元/km重载长途物流领域2035年24%63%13%加氢购车维护续航500km0.67元/km重载长途物流领域2035年氢燃料电池商用汽车中国氢能交通领域遵循燃料电池商用汽车优先发展原则，领先示范效果显著；2025年中国氢能源燃料电池汽车保有量有望增长至10万辆中国交通领域氢能发展概览中国交通领域氢能应用概览及企业推荐商用汽车先行，领先示范效果显著氢燃料电池是氢能应用于交通领域的重要技术路线，其中氢能源商用车和氢能源重型工程机械是中国现阶段氢能交通领域应用的主要形式。氢燃料电池汽车目前造价成本较高，加氢站覆盖率低，且市场氢能教育水平不足，民众购买氢燃料电池乘用车意愿较低。但氢燃料电池汽车具备续航时间长、充电便捷、耐低温等优势，相较于锂电池汽车，其性能属性更加贴合商用车场景需求。商用车虽使用数量较乘用车少，但其每日运营里程远超乘用车，政府通过制定补贴和比例政策，推动市政和企业购买意愿想氢燃料电池商用车倾斜，从而带动氢能源汽车的发展。2025年中国氢能源燃料电池汽车保有量有望增长至10万辆，市场规模达800亿元。152022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：车百智库，工信部，中国能源报，中国经济网，中国政府网，头豹研究院绿氢化工企业推荐原理应用场景氢能冶金氢代替焦炭作为钢铁冶炼的还原剂，包括高炉富氢还原炼铁和气基竖炉直接还原炼铁两种路线绿氢代替灰氢作为原料或燃料合成氨、甲醇、甲烷、尿素等化工产品、参与石油加氢精制和加氢裂化过程+可再生能源发电核能发电电解水制氢电力二氧化碳加氢技术化工产品石油加氢H2中国宝武碳达峰碳中和2023年2050年鞍钢集团2025年-2022年河钢集团2050年包钢集团2023年2050年中国氢能工业领域的应用场景主要为氢能冶金和绿金化工，氢能冶金是钢铁行业低碳转型的重要方向，绿氢化工推动化工行业深度脱碳中国工业领域氢能发展概览中国工业领域氢能应用概览及企业推荐部分氢冶金企业双碳目标绿氢化工示意图氢能冶金是钢铁行业低碳转型的重要方向，绿氢化工推动化工行业深度脱碳中国钢铁行业碳排放占全国碳排放的16%，是工业制造领域碳排放量最高的行业，也是“两高一剩”行业之一，降低生产过程的能耗和污染迫在眉睫。中国目前主要采用长流程高炉转炉炼铁工艺，该工艺采用焦炭还原铁矿石，过程产生碳排放约占钢铁生产全流程碳排放总量的90%，通过利用氢气取代焦炭还原剂，能够大幅度减少钢铁行业碳排放水平。关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见明确提出，要加大氢冶金、低碳冶金等先进工艺的研发力度，力争研发投入达1.5%，80%以上钢铁产能完成低碳排放改造。传统合成氨、甲醇等化工产品利用煤气化产生的氢气合成，而煤气制氢过程碳排放约14kgCO2/kgH2，通过利用风力、太阳能等可再生能源电解水，能够实现零碳排放制氢，推动化工行业脱碳生产。关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见明确提出，要发展“以气代煤”燃料格局，增加富氢原料比重，合理开发利用绿氢，推进炼化、煤化工与“绿电”、“绿氢”等产业耦合示范。162022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588长三角地区代表地区：上海市、浙江省、江苏省产业聚集特点：以上海为中心，向苏州、杭州、嘉兴等地辐射，高校、科研机构聚集，研发实力雄厚重点企业：华昌化工、上海重塑、弗尔赛、上汽集团、富瑞特装代表园区：江苏如皋氢能小镇、上海嘉定氢能港产业园、江苏丹徒氢能源产业园、浙江台州氢能小镇珠三角地区代表地区：广东省（广州、佛山、东莞、深圳、云浮、茂名）产业聚集特点：燃料电池发展和加氢站布局领先，目前已形成佛山、广州、深圳三大燃料电池创新核心区重点企业：雪人股份、国鸿氢能、大洋电机代表园区：云浮氢能产业园、佛山仙湖氢谷来源：人大国发院，头豹研究院27%环渤海地区代表地区：北京市、山西省、山东省、河北省产业聚集特点：以北京为轴，聚集多个氢能产业龙头企业和科研机构重点企业：亿华通、国家能源集团、中石化、美锦能源、新源动力代表园区：大兴国际氢能示范区、河南新乡氢能产业园川渝鄂地区代表地区：四川省、重庆市、湖北省产业聚集特点：以武汉、成都、重庆三个城市为代表，以氢气制备、氢能储运和加氢站建设及燃料电池汽车关键零部件制造为主重点企业：雄韬股份、众宇动力、东方电气代表园区：湖北武汉雄韬氢能产业园30%9%14%河南省9%颜色从浅到深表示数量从少到多中国氢能产业已逐步形成长三角、珠三角、环渤海、川渝鄂等聚集地，其中长三角地区氢能产业园数量约占全国的30%中国氢能产业园发展概况（1/4）中国氢能产业园区域分布情况，截至2022年7月172022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：智慧芽，TrendBank，头豹研究院中国各省份加氢站数量，2006-2022年4月Q：长三角地区氢能产业园数量优势突出原因？502821 2115 1514131099877654433222111111广东山东江苏浙江上海湖北北京河北辽宁河南四川天津安徽山西海南吉林内蒙古重庆广西贵州福建黑龙江湖南新疆宁夏江西陕西云南台湾274座【座】目前长三角地区有17座氢能产业园，上海、浙江和江苏分别拥有3座、6座、8座，其中8座产业园由政府主导建设、7座通过政企合作建设、2座产业园由企业主导建设（其中一座涉及合同纠纷暂时停工）。长三角地区氢能产业园规划建设经验丰富，发展相较成熟，2012年江苏省已批准建设中国第一座氢能产业园江苏丹徒氢能源产业园；2016年江苏省启动如皋氢能示范城市项目，如皋氢能小镇目前已成为中国氢能产业聚集度最高、产业链建设最完善的地区之一。无论是从数量、发展规模还是竞争实力来看，长三角地区氢能产业园均处于领先地位。长三角地区氢能产业园发展以绝对优势领先，主要原因如下：氢能产业科研力量雄厚。浙江大学、江苏大学、同济大学、上海交通大学等国内知名院校早已参与到氢能领域如燃料电池、电解制氢高尖端技术研究；同时上汽集团、华昌化工为代表的企业拥有较为领先的氢能技术布局。截至2022年7月23日，上海、苏州、杭州、镇江及嘉兴五地氢能相关（含关键词“氢能”的专利）有效专利数约占中国氢能有效专利总数的15.67%。氢能产业链完整，市场竞争活跃。制氢方面，上海是中国主要炼化基地之一，工业副产氢资源禀赋丰富；加氢方面，长三角地区加氢站布局领先，目前加氢站数量共58座，约占全国加氢站总数的21%；用氢方面，长三角地区长期存在能源缺口，对氢能需求迫切。完善的顶层设计支持。上海市氢能产业发展中长期规划（20222035年）浙江省加快培育氢能产业发展的指导意见江苏省“十四五”新型基础设施建设规划均明确提出了各地区氢能发展规划和建设目标。强劲的科研实力、完整的产业链、有力的政策保障、地区间的强强协作和协调互补、潜在的市场空间等因素为氢能在长三角地区的快速发展提供了强大助力。长三角地区受到强劲的科研实力、完整的产业链、有力的政策保障、地区间的强强协作和协调互补、潜在的市场空间等因素支持，氢能产业园表现突出中国氢能产业园发展概况（4/4）182022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：香橙会，头豹研究院产业园名称所在地利益主体签约/建设时间投资金额/占地面积产业链环节对标燃料电池系统企业丹徒氢能源产业园江苏省政府主导江苏丹徒氢能源产业园投资发展有限公司投资建设2012年（已投运）全产业链-云浮氢能产业园广东省政府主导佛山（云浮）产业转移工业园管委会牵头建设2015年（已投运）全产业链国鸿氢能江苏如皋氢能小镇江苏省政府主导如皋市氢能小镇投资开发有限公司投建2016年（已投运）全产业链清能股份浙江台州氢能小镇浙江省政企合作台州市与腾华氢能科技股份有限公司签署协议共同打造2016年（已投运）全产业链-河南新乡氢能产业园河南省政府主导新乡高新投资发展有限公司投资建设2018年（一期投产）全产业链雪人股份（15亿元）广东佛山仙湖氢谷广东省政府主导/政企合作2018年（已投运）全产业链爱德曼、泰罗斯、国鸿氢能安徽明天氢能产业园安徽省企业主导安徽明天氢能科技股份有限公司投资建设2017年（一期投产）燃料电池环节为主明天氢能武汉雄韬氢能产业园湖北省企业主导雄韬电源科技有限公司投资建设2018年（一期投产）燃料电池环节为主雄韬股份（雄韬氢能）常熟氢燃料电池汽车产业园江苏省政府主导/政企合作2019年（已投运）-燃料电池环节为主重塑能源、捷氢科技邯郸氢能装备产业园河北省政府主导邯郸科华产业园开发有限公司投建2019年（已投运）全产业链，重氢气生产环节-20亿元12万平方米20亿元12万平方米772万平方米3,300万平方米78.5亿元160亿元167万平方米20.5亿元33.7万平方米200+亿元4,730万平方米25亿元46.7万平方米51亿元18.5万平方米200万平方米氢能产业园分为利用企业公信力建设的综合性产业园和凭借企业号召力建设的专业性产业园两类；国鸿氢能、亿华通、捷氢科技等企业产业园布局领先中国氢能产业园竞争情况（1/3）中国氢能产业园（部分），截至2022年7月192022 LeadL头豹研究院第二章海外氢能产业发展经验 日本氢能产业 韩国氢能产业 美国氢能产业 欧盟氢能产业202022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：日本经济产业省，头豹研究院长期（2050年）短期（2025年）中期（2030年）根本原则：能源安全、稳定供应、经济效率、环境适应、多元化能源结构制储运加氢能量转换及应用交通领域工业领域开展用于原油脱硫、炼钢和化工生产的清洁氢气示范项目氢能冶金、绿色化工（MTO等）发电领域聚焦固定式燃料电池和小型涡轮机大型氢能发电涡轮机（SC集成）商业化电力去碳化供热领域电解水设备引入、供应基础设施去碳化（如天然气管道等）完善基础设施，降低成本、提高供应水平阳光计划（1974年）氢能社会（2003年）200万吨供应量100日元/Nm330日元/Nm320日元/Nm3供应成本注：20日元/Nm3相当于化石燃料制氢成本加氢站320座加氢站900座加油站加氢站燃料电池汽车燃料电池巴士燃料电池卡车氢动力轮船氢动力飞机燃料电池汽车80万台燃料电池巴士1,200台燃料电池卡车氢动力轮船燃料电池汽车20万台燃料电池巴士燃料电池卡车副产制氢最大化利用、氢气进口半商业化发展、电解氢等新途径开展项目示范CCUS等清洁手段副产制氢、大规模国际氢气供应链建设、可再生能源电解水制氢崛起CCUS等清洁手段副产制氢、采购来源和供应商多样化程度加深、电解水制氢规模化氢能战略（2017年至今）制氢：海外进口/本土企业海外制氢、日本国内电解水制氢电解水制氢63%、天然气制氢8%、煤制氢6%储运氢：液态氢运输（从日本国内外制氢站运输到日本加氢站）千代田公司研发的有机液体氢化物技术，已在文莱加氢站使用；车载高压储氢罐（加氢站输送到运用端）采用碳纤维缠绕的多层复合气瓶，蓄能容量达2,448L，最大压力95Mpa，注氢量3.6千克/分钟 加氢：截至2022年2月，日本加氢站数量达157座燃料电池：2万日元/KW0.5万日元/kw300万吨2,000万吨日本制定氢能完整产业链规划，计划在2030年建成大规模国际氢气供应链，并在2050年实现交通领域氢能全覆盖日本氢能产业发展概览日本氢能产业发展现状及规划212022 LeadL氢能系列研究报告|2022/400-072-5588来源：英国国际贸部，CSIS，光明网，韩国政府联合部委，头豹研究院制储运加氢能量转换及应用交通领域工业领域氢还原炼铁设备达100万吨级40%的窑炉燃料被氢气取代氢还原炼铁设备达300万吨级氢燃料完全替代化石燃料的无碳新热源技术示范现有高炉炼铁设备全部转换为高炉炼铁设备发电领域 制氢：氢气自给率和清洁氢比例极低 加氢：截至2021年，韩国加氢站数量达170座 能量转换：截至2021年7月，韩国燃料电池装机量占全球的35%用氢：FC商用车75辆，氢燃料电池汽车1万辆；氢能主要通过氢燃料电池进行发电长期（2050年）中期（2030年）中长期（2040年）通过氢能汽车和燃料电池，成为世界氢能经济领跑者390