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氫能逐步成為全球能源轉型的重要載體。氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源,能幫助可再生能源大規模消納,實現電網大規模調峰和跨季節、跨地域儲能,加速推進工業、建筑、交通等領域的低碳化。如今,氫能正逐步成為中國乃至全球能源轉型發展的重要載體之一,是實現雙碳目標的重要抓手,被寄予厚望。按生產來源劃分,氫能源可以分為“灰氫”、“藍氫”和“綠氫”三類。其中,綠氫是唯一具有全鏈路零碳排放的核心優勢的氫氣。但當前以灰氫為主,與中長期氫源的低碳轉型需求存在矛盾,給低碳氫源帶來發展機遇

氫能的有效利用既可以減少碳排放,又可以降低對化石能源的依賴,應用場景豐富,包括工業、交通、電力和建筑四大領域。在工業領域,氫能可直接為煉化、鋼鐵、冶金等行業提供原料、還原劑和高品質的熱源,有效減少碳排放。在交通領域,通過燃料電池技術應用于汽車、軌道交通、船舶和航空器等領域,可降低長距離高負荷交通對石油和天然氣的依賴。在建筑領域,氫能可用于分布式發電,為家庭住宅、商業建筑等供熱供電,或通過天然氣摻氫為園區或居民提供供暖。在電力領域,氫儲能可作為支撐高比例可再生能源發展,可發揮調峰調頻作用,保證電力系統穩定運行。根據中國氫能聯盟預測,到2030年氫能需求超3700萬噸,到2060年中國氫能需求將超1.3億噸。

我國氫能產業發展經歷了三個階段。第一個階段,我國氫能產業還很薄弱,正處于科技攻關與市場探索的階段,此時無論是投資規模還是企業數量、產業實力都處于起步階段,主要是一些科技型企業進行有限的投資。
第二個階段,隨著《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》對氫能與燃料電池產業的戰略性地位的確立,我國開始成系統地推動氫能產業的布局,央國企等國家隊開始下場投資氫能產業和項目。前瞻研究院報告顯示,在2017年之前,氫能產業每年能拿到的投資不到10筆,總額不超過15億元;但從2017年開始,每年投資基本保持在25筆左右,投資金額也逐年走高。2021年,僅氫燃料電池產業鏈,就有超過20家企業獲得資本的支持,融資總金額超過40億元。在50家重點氫能與燃料電池汽車創業項目中,有36家于2021年度獲得融資,占比72%。其中,30家為燃料電池汽車產業鏈企業,占比83%;6家為氫能產業鏈企業,占比17%。
第三個階段,2022年3月,國家發展改革委、國家能源局公布《氫能產業發展中長期規劃(2021—2035年)》,明確氫能是未來國家能源體系的重要組成部分后,我國多個地方政府積極發揮各自的產業優勢,開始縱深布局氫能產業集群,形成了制氫、儲氫、運氫、用氫的產業格局,除了5大城市群,湖北武漢、山西呂梁、新疆喀什紛紛建設成氫能產業集群。
經過十多年來的縱深推進,我國氫能產業正在形成從中央到地方,從央企到民營企業全面布局,多元化應用的發展格局,走出了通往“雙碳”之路的氫能路徑。
2022年全球氫能需求量9500萬噸,中國占比約29%。根據IEA,2022年全球氫能需求量9500萬噸,分領域來看,煉化行業需求4100萬噸,工業領域需求5300萬噸;分地區來看,中國、北美、中東、歐洲分別占比29%、17%、13%、8%,明顯低于風電、光伏、儲能等其他新能源產業,未來有提升的空間。根據IEA預測,到2030年全球氫氣需求量將達到1.5億噸,并且在電力、交通、合成原料等領域產生新的增量需求。
1、氫能為全球脫碳減排不可或缺的能源構成
全球脫碳長期趨勢已為強共識。2020年9月聯合國大會上習近平主席宣布在我國CO2碳排放力爭2030年和2060年前分別實現碳達峰及碳中和的目標,2021年11月《聯合國氣候變化框架公約》第26次締約方大會各國就《巴黎協定》實施細則達成共識,并在此背景下為達成脫碳階段性承諾目標加速推進各項政策與技術的執行落地,目前已有超過100個國家提出碳中和目標,如歐洲已實施碳排放配額交易多年且減排措施逐年趨嚴。對于長期的減排脫碳趨勢,全球各國已達成較強的共識。
氫能為脫碳減排的最后拼圖,將成為能源體系重要部分。根據IEA統計,全球最主要的碳排放領域為能源發電、交通運輸及工業生產,2022年CO2碳排量達318億噸,合計占總排放量的86%,因此以上三個領域的脫碳減排為實現碳中和凈零排放的關鍵。盡管近年來風電與光伏發電裝機與新能源車銷量持續攀升有效推動了以上領域的脫碳減排進程,但某些特定領域的能源應用需要擁有更高的能量密度或通過燃燒產生更高的熱值,如建筑供熱領域、公路重載貨運與航空航運等交通領域以及金屬冶煉等工業生產領域,僅依靠基于清潔電能無法直接進行減排替代,減排問題依舊亟待解決,同時如風光等可再生能源發電的波動性、間歇性與資源分布不均又催生資源利用效率不足及電力系統效率下降等問題。
作為來源廣泛、清潔環保的二次能源,氫氣具備高能量密度及熱值,可真正意義上實現交通運輸、工業生產等領域大規模、全面深度脫碳,同時可作為長時儲能媒介,與風光等可再生能源耦合,實現能源的跨地域、跨季節調用存儲,提升能源利用效率并優化配置,達到穩定電網的作用。目前全球各主要經濟體均認可氫能在實現低碳能源結構轉型過程中的重要性,目前包括有美國、日本、歐洲各國與歐盟整體等超過20個國家地區已制定了氫能發展戰略,并積極發力燃料電池汽車與綠氫產業發展。作為脫碳減排的最后一塊拼圖,有望成為未來清潔能源體系的重要部分,HydrogenCouncil預測到2050年氫能將占全球終端能源需求的22%。

2、能源安全背景下我國高度重視氫能發展
我國氫能資源稟賦優勢顯著,能源自主可控需求將驅動氫能行業快速發展。我國現有能源體系中主要消耗的能源為煤炭、石油與天然氣,分別占55%/18%/8%,而工業與交通運輸業合計占原油消費總量超70%,占天然氣消費總量近80%。從能源供給的角度,目前我國整體能源的對外依存度較高,截至2023H1,我國石油對外依存度72.8%,天然氣對外依存度39.5%,在國際形勢復雜多變背景下我國能源安全問題將面臨嚴峻考驗。根據前述,氫能可配合其他清潔能源在諸多領域最大限度地替代我國目前對外依存度較高的化石能源,完善我國能源體系且提升能源利用效率,同時我國氫氣資源稟賦優勢顯著,2023年我國氫氣產量約3686萬噸,占全球氫氣總產量超1/3,為全球最大的產氫國家,因此我國具備氫能產業大規模發展的基礎。
(1)中央補貼+政策扶持,推進氫能產業全面發展
2024年上半年,中央氫能政策全面加速務實落地,多個政策文件大力鼓勵氫能全產業鏈發展,加快推進綠色低碳改造,全面拓展氫能應用場景,氫能產業備受重視。中央多項政策圍繞石化化工、鋼鐵、交通、儲能、發電等領域用氫需求,旨在大力推進綠氫等原料替代,謀劃布局氫能等未來能源和未來制造產業發展,實現工業減碳。2024年2月,國家發展改革委等10委在《綠色低碳轉型產業指導目錄(2024年版)》中提出氫能相關產業指導共6項,包括含氫冶金、氫能船舶制造、工業氫氣回收利用、氫能“制儲輸用”全鏈條裝備制造、氫能基礎設施建設和運營、氫能等可再生能源互補系統建設和運營等。2024年3月,國務院在《政府工作報告》中明確2024年政策取向包含大力發展綠色金融,將推動傳統產業綠色轉型、積極培育新興產業和未來產業,包括鞏固擴大智能網聯新能源汽車等產業領先優勢,加快前沿新興氫能等產業發展。
此外,國家發放資金補助,特別支持燃料電池汽車的購置和運營,燃料電池產業的商業化正在緩緩展開。2024年4月,財政部發布《關于提前下達2024年節能減排補助資金預算的通知》,包含第一年度燃料電池汽車示范應用獎勵共11.42億元,共覆蓋10個省級行政區23市區,省級獎勵金額TOP5分別是上海3.04億元、北京2.98億元、河南2.38億元、河北近1.72億元、廣東近0.77億元。據2024年度節能減排補助資金整體績效目標表,2024年度預撥110.81億元,包含對符合條件的城市開展燃料電池汽車關鍵核心技術產業化攻關和示范應用給予獎勵。2024年5月,國務院在《2024-2025年節能降碳行動方案》中部署了重點任務,包括化石能源消費減量替代行動、非化石能源消費(包含氫能)提升行動、鋼鐵與石化化工行業節能降碳行動等10方面行動27項任務6項保障措施,其中5處提及氫能:將統籌推進氫能發展加強氫冶金等低碳冶煉技術示范應用,鼓勵可再生能源制氫技術研發應用,支持建設綠氫煉化工程,逐步降低行業煤制氫用量。第一年度燃料電池汽車示范應用獎勵資金不得用于支持燃料電池汽車整車生產投資項目和加氫基礎設施建設,即用于支持燃料電池汽車的購置和運營。


(2)地方政策:地方頂層設計相繼出臺,配套政策快速推進
地方政府工作報告:2024年初的地方兩會上,氫能被寫入21個省市的政府工作報告,首次寫入的有1?。êD希?,詞頻同比提升的有9個省市。
地方頂層規劃:2024年以來海南、江蘇氫能頂層設計出爐,截至2024年6月,共有30個省/直轄市/自治區(除西藏外)針對氫能源發展提出量化目標,目標年份主要集中于2022-2025年,部分拓展至2030-2035年。若以2025年為節點,則30個省/直轄市/自治區可統計的主要目標數據總計可達到:1)培育龍頭企業數量175家(17省市);2)推廣氫燃料電池汽車數量115,820輛(25省市);3)建設加氫站數量約1264座(27省市);4)氫能源產業鏈產值突破11,495億元(19省市)。
產業配套政策快速推進,邊際變化主要體現在:1)更多省市出臺政策推動非化工區制氫松綁、?;S可松綁;2)五類綠氫補貼加速出臺,政策主要集中在西北、西南等非城市群地區;3)山東、四川成都率先對氫能車輛免收高速公路通行費。
強調氫能的能源屬性,更多省市出臺政策推動非化工區制氫松綁、?;S可松綁。2024年2月內蒙古指出允許在化工園區外建設風光制氫項目及制氫加氫一體站,且風光制氫項目不需要取得?;钒踩a許可,此前已有吉林、河北、山東、廣東等地積極松綁。
五類綠氫補貼加速出臺,政策主要集中在西北、西南等非城市群地區,推動電解水制氫降本。截至2024年1月,多省市發布針對綠氫的補貼政策,其中僅有廣東省和深圳市屬于燃料電池汽車推廣示范城市群地區,非示范城市群地區尤其是化工業發達的地區,擁有足夠的現場制氫用氫場景,推廣綠氫的成本較低。從綠氫的補貼政策來看,主要分為五類:購置成本優惠、生產補貼、電價優惠、配套獎勵和消納補貼。
購置成本優惠:內蒙古對制氫關鍵設備進口免關稅;遼寧沈陽對不同方式制氫的固投給予10%~30%的投資獎勵;寧夏寧東按綠氫生產設備投資額6%/7%給予一次性補助。
生產補貼:以吉林省、濮陽市等地區為例,其政策主要針對制氫廠采取綠氫的直接生產補貼,首年補貼15元/kg,后續退坡,連續3年每年最高補貼500萬元。
電價優惠:電價優惠主要有兩種形式,一種以廣東地區為代表的蓄冷電價政策,同時谷電用電量超50%的免收基本電費,另一種四川地區為代表的采用地區低價電并給予一定的電費支持。
配套獎勵:目前已發布政策的配套獎勵有風光指標和土地優惠,如湖北1000標方/時的綠氫制氫產能獎勵50MW風光指標,濮陽市也給予一定的指標獎勵。
消納補貼:內蒙古鄂爾多斯和新疆克拉瑪依市對落地該地且氫氣產能大于5000噸/年的風光制氫一體化項目主體,按綠氫實際銷售量給予補貼,2024年補貼為3000元/噸。寧夏寧東基地對在寧東基地實施綠氫替代的化工項目,按5.6元/公斤標準給予用氫補貼。
