2018年氫能源行業市場研究報告.pdf

前瞻 產業 研究院出品2018年氫 能源行業市場研究報告目 錄CONTENT01 氫 能源簡介0203氫 能源行業發展環境氫 能源產業鏈分析01氫能源簡介1.1 氫能源的特點1.2 行業發展階段1.1 特點 綠色零排放， 或將成為能源 終極形式世界能源使用歷史人類環保意識增強推動 能源利用向著綠色 、 清潔化的方向發展 。 氫氣利用產物是 水 ， 可以真正做到零排放 、 無污染 ， 被看做是最具應用前景 的清潔能源 之一 ， 或將成為未來能源 使用 的終極 形式 。資料 來源前 瞻產業研究院整理能源清潔化柴草 煤炭 石油 天然氣 風電光伏 氫能1.1 特點 氫氣熱值高 ，易于實現輕量化和高續航常見 燃料熱值比較（單位 KJ/g）氫氣是常見燃料中熱值最高的 （ 142KJ/g） ， 約是石油的 3倍 ， 煤炭的 4.5倍 。 這意味著 ， 消耗相同質量的石油 、 煤炭 和氫氣 ，氫氣所提供的能量最大 ， 這一 特性能有效滿足 汽車 、 航空航天 等輕量化發展需求 。資料 來源前 瞻產業研究院整理142 56 48 33 27 20 020406080100120140160氫氣 天然氣 汽油 煤 乙醇 甲醇熱值（ KJ/g）1.1 特點 發電建設成本低，不足光伏發電成本的 1/5不同能源發電建設成本對比（單位美元 /千瓦）相 較于 風能 、 天然氣 、 光伏 、 石油 、 生物質能發電等 眾多發電方式 ， 氫能源的發電建設成本最低 ， 僅為 580 美元 /千瓦 ， 不足 光伏 發電建設成本 的 1/5 。資料 來源 EIA 前 瞻產業研究院整理2921 1661 1531 1021 913 812 580 0500100015002000250030003500光伏 風能 生物質能 石油 蓄電池 天然氣 氫氣發電建設成本（美元 /千瓦）1.1 特點 分布式應用場景綜合成本 高，成為市場應用一大阻礙歐洲 氫能源燃料電池汽車與其他燃料汽車使用成本對比（小汽車）目前 ， 氫能源主要通過燃料電池的形式實現利用 。 而以氫 能源燃料電池汽車為例 ， 由于氫氣在 制備 、 儲存 、 運輸等過程中需要 更多技術 處理而具有更高的單位 成本 ， 直接導致燃料電池電動車綜合成本偏高 。資料 來源羅蘭貝格 前 瞻產業研究院整理項目 燃料電池電動車 純電動汽車 柴油汽車購置成本（歐元） 70000 35000 31000使用年限 4 4 4每年行駛里程（千米 /年） 60000 60000 60000剩余價值 50 50 40車身折舊成本（歐元 /千米） 0.15 0.07 0.08燃料消耗 0.008kg/km 0.13kwh/km 0.043l/km燃料價格 9EUR/kg 0.21EUR/kwh 1.2EUR/km燃料消耗成本（歐元 /千米） 0.072 0.027 0.052維護成本（歐元 /千米） 0.023 0.018 0.023車輛使用綜合成本（歐元 /千米） 0.24 0.12 0.151.2 發展階段 燃料電池發展迅速，氫能源進入 高速 發展階段氫能源發展歷程人類對于氫 能的 研究 已有 幾百年 的 歷史 ， 但直到近些年 ， 隨著燃料電池的迅速 發展和推廣 ， 氫能作為最適宜的 燃料才進入高速 發展階段 。資料 來源前 瞻產業研究院整理1766年 1839年 卡文迪許從酸和金屬反應中制得氫氣 劍橋大學William Cecil首次提出燃料電池1928年 Rudolph Jrren發明第一個氫氣發動機 氫氣作為“能量載體”的概念首次被提出1950年1818年 英國首次有目的的電解水制氫1874年 凡爾納在 神秘島 描繪了水為燃料的小島，激發無限思考1970年 通用汽車首次提出“氫經濟”概念，核電電解水 德國提出“ HYSOLAR”計劃太陽能制氫1980年21世紀以來 燃料電池發展迅速，最適宜燃料是氫，氫有望成為未來能源終極形式。1.2 發展階段 氫能源 發展進入 市場推廣 階段，政府作用居主導美國 能源署氫能源計劃根據美國能源 署氫能源 計劃顯示 ， 全球氫能源行業的發展大致可劃分為技術研究 、 過渡 到 市場 、 基礎 設施 完善和實現產業化四個階段 。 目前 ，行業發展已步入市場推廣階段 ， 政府推動作用仍居主導 。資料 來源前 瞻產業研究院整理技術研究過渡到市場基礎設施完善實現產業化政府起主導作用 商業行為起主導作用2000 2010 2020 2030 204002氫 能源發展環境2.1 政策 環境2.2 技術環境2.1 政策 環境政府重視，眾多國家出臺政策支持發展氫能源全球支持氫能源發展的主要國家分布從全球范圍看 ，目前很多 國家都出臺了強有力 的支持氫能源發展的相關政策。其中，力度最大、響應 最積極的是日本，歐盟、 美國和韓國緊隨其后，印度 、冰島、 加拿大和巴西等也 有部署，中國也頻出相關政策。資料 來源前 瞻產業研究院整理加拿大對于燃料發電系統和燃料電池的設備購買基于補貼美國加州立法機關通過了一項價值達 20億美元的延長純凈汽車和燃料補貼到2023年的法案 （ ABB） ，推進加氫站建設 。巴西實施 PaCOS4計劃總投資額達 750萬美元用于開發將乙醇轉換成碳氫化合物固體氧化物燃料電池陽極 。冰島提出建設 “ 生態經濟 ” ， 環境友好型燃料沒有燃料稅 ， 只有增值稅 。2014-2020 年 ， 歐盟將啟動Horizon2020計劃 ， 在該計劃中氫和燃料電池的投入預算可能達到220億歐元 。德國啟動 “ 氫流動圖 ” 計劃 ， 擬建全國性的氫燃料補給網絡系統 。中國新能源汽車免征車輛購置稅；頒布首個加氫站設施扶持政策 ， 符合標準新建加氫站周獎勵 400萬元 。韓國實施 “ 綠色氫城市示范 ”項目 ， 計劃到 2018年間投入總額達到 877億韓元 。日本發布 氫燃料電池車普及及促進策略 ， 對外公布了日本的 氫能 /燃料電池戰略發展路線圖 。印度實施 “ 第十二期 RDD” 計劃 ， 繼續支持氫氣生產 、 內燃發動機中氫氣的存儲和應用和燃料電池項目 。2.1 政策環境 氫燃料電池汽車是支持 重點，各國側重點有所不同部分國家 氫燃料電池汽車戰略規劃匯總氫 燃料電池 汽車是氫能源產業的發展重點 ， 但各國政策支持重點有所不同 。 從發展規劃來看 ， 美 、 韓 、 法 、 中注重氫燃料電池產業基礎設施 （ 如加氫站 ） 建設 ； 而日本則更 重視氫 能源 技術 （ 如儲運技術 ） 的發展 。資料來源電動汽車資源 網 前 瞻產業研究院整理國家 戰略規劃美國以斯塔克區運輸管理局為首的公私合作伙伴聯盟 ， 計劃起草中西部各州替代燃料運輸走廊行動計劃 。 計劃建立電動 、燃料電池和 CNG動力乘用車 、 卡車和公共汽車均可補充動力的運輸路線 。 2018年 2月 ， 3500輛燃料電池電動車 ， 39座加氫站運營中 。日本氫能基本戰略十大行動計劃涵蓋了從技術研發到成本 ， 到氫氣來源等等 。 分別是低成本方式利用氫能 、 開發經濟高效儲運技術 、 可再生能源的電解水制氫 、 氫能發電的商業化應用 、 推廣普及燃料電池汽車 、 工業余熱的熱解制氫 、 降低燃料電池成本 、 新技術開發 、 強化國際合作 ， 引領國際標準 、 加強氫能知識科普 。韓國 擬出臺國家氫能法案 ， 未來五年相關補助將達 20億歐元 。 韓國投資 2.6萬億韓元發展燃料電池汽車 。 計劃 2020年 ， 燃料電池汽車達 9000輛 ， 加氫站達 80座；計劃 2030年 ， 燃料電池汽車將占汽車總產量 10， 加氫站預計達 520座 。法國發布國家氫能計劃 。 2019年起 ADEME投入 1億歐元用于氫能工業 、 交通及儲能等領域 。 到 2020年建設 100座加氫站 ，5000輛燃料電池輕型商用車 ， 200輛燃料電池重型車輛 。 到 2028年擁有 400-1000座加氫站 ， 2-5萬輛輕型商用車 ，800-2000輛重型車輛 。中國2016年 ， 中國標準化研究院和全國氫能標準化技術委員會聯合發布 中國氫能產業基礎設施發展藍皮書 2016 ， 明確提出氫能產業基礎設施發展路線圖 ， 分近期 （ 2016-2020年 ） 、 中期 （ 2020-2030年 ） 和遠期 （ 2030-2050年 ） 三個階段發展中國氫能產業 。2.1 政策環境 中國重視氫能產業基礎設施建設，并提出相關規劃中國氫能產業基礎設施發展規劃 中國氫能產業基礎設施發展藍皮書 2016 明確提出我國 氫 能產業基礎設施發展 路線圖 ， 預計到 2050年 ， 加氫站覆蓋全國 ，燃料電池運輸車輛保有量達 1000萬輛；燃料電池 發電得到推廣應用 。資料來源 中國氫能產業基礎設施發展藍皮書 2016 前 瞻產業研究院整理時間 制氫 氫能儲存與運輸 氫能利用及基礎設施2016-2020年（近期） 工業副產氫氣回收 煤基制氫 示范可再生能源制氫 氣態儲氫（ 35Mpa） 拖車、液氨罐車運輸 氣態儲存（ 70Mpa示范） 管道輸送（示范） 燃料電池運輸車輛（示范） 到 2020年，氫能現代有軌電車達到50列；燃料電池車達到 1萬輛；加氫站達 100座2021-2030年（中期） 可再生能源制氫（推廣） 液態及其他方式儲存 管道輸送 燃料電池車輛及發電應用、氫能軌道交通及船舶等推廣 到 2030年，燃料電池車達到 200萬輛；加氫站達 1000座2031-2050年（遠期） 煤基低碳制氫（推廣） 綠色氫能供給方式多元化 長距離管道輸送 安全、可靠的氫能儲存及運輸體系 加氫站覆蓋全國，燃料電池運輸車輛保有量達 1000萬輛；燃料電池發電推廣應用2.1 政策 環境 國外補貼聚焦消費 環節 ，購置補貼是主要形式國外燃料電池 汽車主要支持政策氫能源燃料電池汽車市場有望成為氫能源最大的消費端 ， 而成為各國政策扶持重點 。 此外 ， 國外 補貼 政策多集中 于消費環節 ， 以購置稅費抵免或購置補貼的形式發放 ， 僅 德國將補貼放在了開發 制造環節 。資料 來源 Ofweek鋰電網 前 瞻產業研究院整理國家 氫燃料電池汽車補貼政策 補貼類型美國 2015年美國國會將燃料電池汽車稅收抵免額度提高至 8000美元； 2017年購買燃料電池車的車主可享受稅收抵免降低為 4000美元。 購置稅費抵免日本 東京的燃料電池汽車買家將由京都政府補貼 100萬日元，并由中央政府補貼 200萬日元。 購置補貼韓國 為每個購買燃料電池汽車的用戶提供 2750萬韓元的補貼。 購置補貼丹麥 對燃料電池汽車實施免稅政策至 2018年底。 購置稅費抵免英國 2018年 3月前，交通部為燃料電池乘用車購買者提供 4500英鎊補貼。 購置補貼德國 德國交通部計劃于 2019年前投資 2.5億歐元用于氫燃料電池汽車的研發與推廣，使這類車型適合大規模量產。 車型開發獎勵2.1 政策 環境國內補貼力度全球最大，均以購置補貼形式發放中國 燃料電池汽車主要支持政策我國燃料電池汽車補貼力度遠超國外 最高 額度，但均以購置補貼 形式 發放，并未在 氫能源燃料電池汽車生產 制造領域設置補貼 政策 。而從 2014 年 起我國將 加氫站納入了補貼范圍 ，刺激 配套產業 加速該行業的發展。資料 來源 Ofweek鋰電網 前 瞻產業研究院整理時間 政策 主要內容2009 節能與新能源汽車示范推廣財政補助 資金管理暫行辦法 對 試點 城市購置燃料電池 汽車等節能與 新能源 汽車給予一次性定額補助 。 其中 ， 零排放 純電動和燃料電池 汽車按 6-60萬元 不等的成本差價財政補貼 。2011 中華人民共和國車船稅法 規定對 燃料電池汽車免征車船稅 。2014 關于新能源汽車充電設施建設獎勵的 通知 對 符合國家技術標準 且日加氫 能力不少于 200 公斤的新建燃料電池汽車 加氫站 每個站獎勵 400萬元 。2015 中國制造 2025明確提出繼續支持燃料電池 汽車的 發展 ， 并對燃料電池 汽車的發展戰略 ， 提出三個發展階段 第一 是在關鍵材料零部件方面逐步實現國產化；第二是燃料電池和電堆整車性能逐步提升；第三方面是要 實現燃料電池汽車的運行規模進一步擴大 ， 達到 1000輛 的運行規模 ， 到 2025年 ， 制氫 、 加氫等配套基礎設施基本完善 ， 燃料電池汽車實現 區域小規模 運行 。2016 國家發改委和國家能源局系統內部發文 提出 15項 重點創新任務 ， 其中 包括氫能與燃料電池技術創新 。2018 關于調整完善新能源汽車推廣應用財 政補貼政策的通知 指出燃料電池 補貼政策基本不變 ， 力度不減 。2.1 政策 環境國內地方政府紛紛出臺政策支持氫能源汽車發展中國 地方政府 相繼出臺燃料電池汽車產業支持 政策（一）在氫能源產業 導入階段 ， 只有 中央和地方相互配合 ， 好的產業政策才能落地 ， 才能真正促進產業向好發展 。 因此 ， 國家層面出臺多項支持政策之后 ， 各地方政府也出臺了相關產業政策 ， 支持氫能源燃料電池汽車發展 。資料 來源信達證券 前 瞻產業研究院整理省份 政策 重點城市 產業園 代表企業遼寧省 遼寧省加快發展新能源汽車的實施方案 大連、撫順、鞍山 新賓氫能產業園 新源動力、大連氫能源研究院、沐與 康氫能北京市 北京市加快科技創新培育新能源智能汽車產業的 指導意見 / / 清華大學、億華通、福田客車、海德 利森、氫璞創能、中國航天集團河北省 河北省戰略性新興企業三年行動計劃 、 氫能源示范城市發展規劃 張家口、霸州 張家口創壩產業園、 霸州市汽車產業園 億華通、福田客車、宇通客車山西省 山西省“十三五”戰略性新興產業發展規劃 大同 雄韜氫能大同產業園 雄韜股份山東省 山東省“十三五”戰略性新興產業發展規劃 ，正在計劃出臺燃料電池產業政策 濟南、濰坊、淄博、 濱州、聊城 中國氫谷 東岳、濰柴、大洋電機、中通客車陜西省 陜西省“十三五”戰略性新興產業發展規劃 、 陜西 省低碳試點工作實施方案 西安 / 新青年客車河南省 河南省“十三五”戰略性新興產業發展規劃 鄭州、平頂山、新鄉 新鄉氫能產業園代表 宇通客車江蘇省 蘇州市氫能產業發展指導意見（試行） 、 如皋“十三五”新能源汽車規劃 如皋、蘇州、張家港、 鹽城、鎮江 如皋氫能產業園、丹 徒氫能產業園南京大學、弗爾賽、百應能源、富瑞特裝、氫云新能源研究院、神華集團、蘇州競力2.1 政策 環境國內地方政府紛紛出臺政策支持氫能源汽車發展中國 地方政府 相繼出臺燃料電池汽車產業支持 政策（二）目前 ， 包括北京 、 遼寧 、 河北 、 江蘇等在內的 10余個省份均有出臺相關政策以支持氫能源汽車的發展 ， 主要通過建立示范城市 、 產業 園 ， 并積極鼓勵相關企業發展的形式進行 。資料 來源信達證券 前 瞻產業研究院整理省份 政策 重點城市 產業園 代表企業安徽省 安徽省戰略性新興產業“十三五”發展規劃 / 明天氫能產業園 明天氫能上海市 上海市燃料電池汽車發展規劃 六安 嘉定區氫能與燃料電池 產業園同濟大學、上海燃料電池汽車動力系統、上海重塑、上海神力、上汽集團、東風特汽、 上海舜華、上海新源、中科同力湖北省 武漢氫能產業發展規劃方案 、 武漢經濟技術開發區（漢南區）加氫站審批及管理方法 武漢 武漢開發區氫燃料電池 產業園 雄韜股份、眾宇動力、氫陽能源浙江省 浙江省能源發展“十三五”規劃 臺州 臺州氫能產業園 淳華氫能四川省 四川省人民政府關于印發四川省節能減排綜合工 作方案（ 2017-2020年）的通知 成都 / 東方電氣、成都客車、金星清潔能源裝備廣東省 佛山市南海區新能源汽車產業發展規劃（ 2015-2025年） 、 佛山市南海區促進加氫站建設運營及氫能源車輛運行扶持辦法 佛山、云浮、東莞、深圳、中山、廣州佛山（云?。┊a業轉移園、廣順產業園國鴻氫能、大洋電機、飛馳客車、長江汽車、東灃新能源、中石化、鴻基創能、東風特商2.1 政策 環境鋰電池汽車補貼退坡，但燃料電池汽車保持不變中國鋰電池汽車和燃料電池 汽車 補貼對比近年來，我國鋰電池汽車補貼逐步退坡 ，而氫能源 燃料電池 汽車的補貼政策 相對穩定。燃料電池汽車補貼上限保持不變，且補貼力度大于鋰電池，表明氫 能源燃料電池 汽車正處于 政策大力支持 階段。資料 來源財政部 前 瞻產業研究院整理車型 補貼標準（萬元 /輛） 變動情況純電動續駛里程 R（工況法、 Km） 2017 2018 增長率純電動乘用車100-150 2 0 /150-200 3.6 1.5 -58.33200-250 3.6 2.4 -33.33250-300 4.4 3.4 -22.73300-400 4.4 4.5 2.27≥400 4.4 5 13.64插電式混合動力乘用車（含增程式） ≥50 2.4 2.2 -8.33燃料電池汽車乘用車 20 20（上限） 不變輕型客車、貨車 30 30（上限） 不變大中型客車、中重型貨車 50 50（上限） 不變2.2 技術環境專利申請數量大幅增長，發明專利占比約六成2007-2018年中國氫能源相關專利申請數量（單位件， ）自 2016年開始，國內氫能源專利數量迅速攀升，發明專利數量占比也同步提高。截至 2019年 3月，中國氫能源相關專利申請量共計 658件，其中發明專利占比高達 59.72， 2018年發明專利占比更是創下歷史新高。資料 來源 SooPAT前 瞻產業研究院整理19 24 12 27 36 23 18 52 48 80 151 123 37505848 4757 564450 54638601020304050607080901000204060801001201401602007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018中國氫能源相關專利申請量（件） 發明專利占比（ ）2.2 技術 環境電池應用是技術研發重點，相關專利占比超 1/5截至 2019年 3月中國氫能源相關 專利主要分布細分領域（單位 件， ）目前，氫 能源 技術的研發主要集中在直接 轉變化學能為電能的方法或 裝置（ 如電池組 ）領域，而其他細分領域的技術研發專利數均在 100件以下?？梢?，氫能源在電池應用方面的技術研發是一大熱點。資料 來源 SooPAT 前 瞻產業研究院整理排名 分類號 技術分類 申請數量 （件） 申請數量占比（ ）1 H01M 用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置 ，如 電池組 143 21.732 C01B 非金屬元素；其化合物 92 13.983 C25B 生產化合物或非金屬的電解工藝或電泳工藝；其所用的設備 84 12.774 B01J 化學或物理方法 ，如催化作用 、膠體化學；其有關設備 52 7.905 B60L 電動車輛動力裝置 38 5.786 F02M 一般燃燒發動機可燃混合物的供給或其組成部分 31 4.717 F02B 活塞式內燃機；一般燃燒發動機 29 4.418 H02J 供電或配電的電路裝置或系統；電能存儲系統 26 3.959 F17C 盛裝或貯存 壓縮 /液化 /固化 的氣體容器；固定容量的貯氣罐；將壓縮 /液化 /固化 的氣體灌 入容器內，或從容器內排出 24 3.6510 B60K 車輛動力裝置或傳動裝置的布置或安裝；兩個以上不同的原動 機的布置或安裝；輔助驅動裝置；車輛用儀 22 3.342.2 技術 環境專利集中度較低，東南地區企業競爭優勢突出截至 2019年 3月中國企業氫能源相關 專利 申請數量 TOP10（ 單位件， ）近年來，國內氫能源專利研發集中度有所提高， 2019年 3月， TOP10企業的氫能源專利申請數量占比提升至 41.03， 但目前仍處于相對較 低水平。此外，專利申請數量前十企業主要分布在東南地區。資料 來源 SooPAT 前 瞻產業研究院整理排名 申請人 申請數量（件） 申請數量占比（ ）1 鎮江倍斯特曼新材料研究有限公司 58 8.812 上海攀業氫能源科技有限公司 47 7.143 佛山索弗克氫能源有限公司 29 4.414 山東賽克賽斯氫能源有限公司 28 4.265 蘇州中氫能源科技有限公司 27 4.106 蕪湖國氫能源股份有限公司 21 3.197 寧波和利氫能源科技有限公司 19 2.898 廣州中氫能源科技有限公司 16 2.439 廣東藍新氫能源科技有限公司 13 1.9810 鎮江康源新材料科技有限公司 12 1.8203氫能源產業鏈分析3.1 產業鏈全景3.2 上游環節分析3.3 中游環節分析3.4 下游環節分析3.1 產業鏈全景所涉環節和細分領域眾多，產業鏈趨于完善氫能源產業鏈全景氫能源主產業鏈包括上游氫氣制備 、 中游 氫氣 運輸 儲存 、 下游加氫站 、 氫燃料電池及氫 能源燃料電池應用等多個 環節 ， 產業鏈總體趨于完善 。 其中 ， 氫能源燃料電池環節所涉細分領域和公司眾多 ， 是重要環節之一 。制氫 儲氫 加氫站運營 氫能源燃料電池系統 下游應用氯堿廠副產氫電解水制氫生物制氫石化資源制氫化工原料制氫碳水化合物石油、水煤氣甲醇、乙醇、液氨高壓 儲氫液態儲氫儲氫材料儲氫加氫站氣體循環系統燃料電池檢測測試設備電熱系統控制部件電堆雙極管其他MEA催化劑空氣擴散層質子交換膜便攜式應用固定式 應用氫能源燃料電池汽車乘用車客車專用車中國石化、中國石油、中國華能、中國神華、富瑞特裝、國海氫能富瑞特裝中材科技中國神華伯肯節能舜華新能源億華通安思卓新能源氫楓豐田、本田、現代、榮威、北汽、通用VanHool、戴姆勒、豐田、上汽、福田、申通、中通、中植豐田、尼機拉、新青年、東風特汽、貫新新能源上海交大、上海弘楓、美國 POCO、日 Kyushu武漢理工新源動力貴研鉑業、喜馬拉雅、新源動力日本東麗、上海河森、臺灣碳能東岳集團、美國杜邦、日本旭化成、理工新能源巴拉德雄韜 股份新 源動力資料 來源前 瞻產業研究院整理3.2 上游 -制氫中國產氫量世界第一，年產量或將突破 2千萬噸2012-2018年中國 氫氣 產量及增速（單位萬噸， ）經過十余年的長足發展 ， 我國氫氣年產量已逾千萬噸規模 ， 是 世界 第一大產氫 國 。 2017年 ， 中國氫氣產量達到 1915萬噸 ，同比增長了 3.5；預計 2018年中國氫氣產量已將近 2000萬噸 ， 到 2020年或將 超 2000萬噸 。資料 來源前 瞻產業研究院整理1600 1685 1764 1800 1850 1915 5.34.72.02.83.50510050010001500200025002012 2013 2014 2015 2016 2017 2018E中國氫氣產量（萬噸） 同比增速（ ）3.2 上游 -制氫天然氣制氫是主流方式，電解水制氫占比最小2017年不同 制氫方法氫氣 產量占比結構（ 單位 ）氫能是一種二次能源不可以直接獲得，需要通過制備 獲得。目前，制 氫技術主要有傳統能源和生物質的熱化學重整、水的電解和光解。其中，天然氣制氫是現今最主流的形式，但電解水制氫的可提升空間更為廣闊。資料 來源前 瞻產業研究院整理天然氣48醇類30 煤18電解水43.2 上游 -制氫電解水制氫污染最小，有望成為未來市場主流典型制氫工藝中各類能源的轉化效率和溫室氣體排放量煤氣化制 氫和 天然氣重整制 氫的 CO? 排放量均較高 ， 對環境不 友好 ， 即化石燃料 制取氫氣不可持續 ， 不能解決能源和環境的根本 矛盾 。 而電解水制氫是可持續和低污染的 ， 有望成為未來氫氣制取的主流方式 。資料 來源華創證券 前 瞻產業研究院整理制氫工藝 原料 能源 能量密度（ MW/km2） 能量轉化率 （ ） CO?排放量（ kg/GJ重整 烴類 天然氣 750 76 69煤化物煤炭 煤炭 750 59 193生物質 太陽能 120 0.24 25電解 水核能 500 28 17水力 5 70 15潮汐 1 70 20風能 4 70 18太陽能 120 10.5 27光催化 水 太陽能 120 4 27熱化學循環 水 核能 500 50 283.2 上游 -制氫 水電解制氫成本 高， 煤氣化等制氫已有利潤空間主流制 氫 方法制氫成本對比（ 單位 美元 /千克）目前，主流制氫方法中， 煤氣化制氫的成本 最低，而電解 水制氫成本遠高于石化 燃料。此外，相對于石油售價而言，煤氣化制氫和天然氣重整制 氫已經存在一定的利潤空間。資料 來源前 瞻產業研究院整理1.67 2.00 3.99 5.20 0123456煤炭氣化 天然氣制氫 甲醇裂解 水電解制氫成本（美元 /千克）3.2 上游 -制氫電價持續走低，助推 電解水制氫 技術成為主流電解水制氫成本 構成（單位 美元 /千克）電解水制氫成本主要來源于固定資產投資、 電價、固定 生產運 維等開支 ， 其中電價 占其總 成本的 7成以上，是造成 電解水成本高的 主要原因。 近年來，電價成本不斷走低，有助于電解水制氫 成本 的大幅下降。資料 來源 DOE 前 瞻產業研究院整理項目 2011 2015 2020固定資產投資 0.6 0.5 0.4電價 3.2 2.3 1.4固定生產運維 0.2 0.1 0.1其他 0.1 0.1 0.1合計 4.1 3 23.3 中 游 -儲運高密度儲氫技術難度大，氣態儲氫 是目前主流市場典型 儲 氫方式一覽氫氣 在 常溫常壓下為氣態，密度僅為 0.0899 kg/m3 ，是水的萬分之一，因此其高密度儲存一直是一個世界級難題 。目前，儲 氫方法主要分為低溫液態儲氫、高壓氣態儲 氫和儲氫材料 儲氫三 種，并以氣態儲氫為主。資料 來源前 瞻產業研究院整理氫 化物儲氫 物理儲氫 吸附儲氫金屬氫化物絡合氫化物有機化合物高壓氣態碳基材料低溫液態多孔聚合物金屬骨架化合物氫能固態儲氫材料固態儲氫材料3.3 中 游 -儲運氣態儲氫成本最低，固態儲氫發展潛力巨大不同儲氫方式對比氣態 儲 氫是 目前 主流， 但是 固態儲氫材料儲氫性能 卓越，是三種方式中最為理想的儲氫方式 ，也是 儲氫科研 領域的 前沿方向 之一。未來隨著儲 氫合金使用便利 性提升 和 成本降低，其有望成為 未來主流的儲氫方式。資料 來源前 瞻產業研究院整理儲氫方式 高壓氣態 儲氫 低溫液態 儲氫 固態儲氫材料 儲氫單位質量儲氫 密度（ wt） 4.5（高壓） 5.1 1.0-2.6單位體積儲氫 密度（ kgH2/m3）26.35（ 40MPa， 20℃ ）39.75（ 70MPa， 20℃ ） 36.6 25-40優點 應用廣泛、 簡便易行；成本低；充 放氣 速度快；在 常溫下就可進行 儲氫密度高、安全性較好 體積儲氫容量高；無需高壓及隔熱容器；安全 性好，無爆炸危險；可得到高純 氫缺點 需要厚重的耐壓 容器；要 消耗較大的氫氣 壓縮功；有氫氣泄漏 和容器爆破等不安全因素 氫氣液化成本高，能量損失大， 需要極好的 絕熱裝置來隔熱 技術復雜、投資大、運行成本高關鍵部件 厚重的耐壓容器 冷卻裝置，同時配備極 好的保溫絕熱保護層 利用稀土等儲氫材料做成的金屬氫化物儲氫裝 置關鍵技術 氫氣壓縮技術 冷卻技術，絕熱措施 一定溫度和氫氣壓力下，能可逆地大量吸收、 儲存和釋放氫氣成本 較低 較高 較高