前言
在全球能源转型与碳中和目标的驱动下,可再生能源制氢(以下简称“绿氢”)凭借零碳排放、资源可再生的特性,成为能源革命的核心载体。中国作为全球最大的能源消费国和制造业大国,已将绿氢纳入国家能源战略,通过政策引导、技术创新与市场培育,推动绿氢从技术验证期迈向规模化商用期。
一、宏观环境分析
(一)政策体系:从顶层设计到地方实践的全面发力
中国构建了“1+N”政策框架,以《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》为纲领,配套财政补贴、示范城市群、标准制定等专项政策。国家层面明确绿氢占比目标,提出可再生能源电价优惠、设备投资补贴等措施;地方层面,内蒙古、新疆、广东等30个省市区出台省级氢能规划,形成“风光制氢基地+氢能走廊+应用场景”的区域差异化布局。例如,京津冀、上海、广东等五大示范城市群已推广氢燃料电池汽车超万辆,加氢站网络覆盖80%地级市,政策红利持续释放。
(二)经济转型:绿色需求催生万亿级市场
根据中研普华研究院《》显示:中国经济进入高质量发展阶段,绿色低碳投资成为稳增长的重要抓手。2023年绿色信贷规模突破20万亿元,央行碳减排支持工具累计发放资金超6000亿元,重点支持风光大基地、储能等项目。同时,欧盟碳边境调节机制(CBAM)倒逼出口企业提升绿电占比,苹果、宝马等跨国企业要求中国供应链100%使用绿电,推动制造业绿氢需求年均增长30%以上。
(三)技术赋能:数字化重构产业生态
AI、区块链与智能电网的融合正在重塑绿氢交易模式。阿里云AI负荷预测算法将企业用能曲线偏差控制在5%以内,支撑广东电力交易中心实现工商业用户绿电直购;国网区块链公司“国网链”确保绿电全生命周期溯源,解决发电侧与用户侧计量系统互认难题;华为云与南方电网合作的智能合约平台,实现绿电交易自动执行与结算,交易效率提升40%。
(一)供给端:风光资源驱动规模化生产
中国西部地区依托风光资源优势,布局全球最大光氢一体化基地,形成“风光发电-电解水制氢-绿氢耦合化工”的完整链条。内蒙古包头市纯氢长输管道项目应用抗氢脆管线钢,为绿氢跨区域输送提供示范;河北钢铁集团探索氢基竖炉炼钢技术,验证绿氢替代灰氢的经济性与可行性。预计到2030年,中国绿氢产量将突破千万吨级,占制氢总量比例超50%。
(二)需求端:多元场景拓展市场空间
工业领域:钢铁、化工等行业通过绿氢耦合实现深度脱碳。氢基竖炉炼钢技术可降低吨钢碳排放,合成氨、甲醇等化工过程加速灰氢替代。
交通领域:氢燃料电池汽车保有量持续攀升,重卡、船舶、轨道交通等细分市场渗透率快速提升。氢燃料电池系统造价大幅下降,氢能重卡全生命周期成本实现与燃油车平价;内河船舶氢燃料电池动力系统功率密度突破关键阈值,续航能力显著提升。
储能领域:氢能储能具备大规模、长周期存储优势,可与风电、光伏形成“风光氢储”一体化系统,解决可再生能源间歇性问题。
(一)上游:核心装备国产化与材料突破
电解槽、压缩机、储氢罐等核心设备国产化率持续提升,但碳纸、质子交换膜等高端材料仍依赖进口。碱性电解槽单台制氢能力突破千标方级,质子交换膜(PEM)电解槽国产化率超六成,单位制氢能耗较早期下降显著。隔膜、催化剂等核心材料国产化率大幅提升,推动PEM电解槽成本下降超五成。
(二)中游:储运技术多元化与成本优化
高压气态储氢因技术成熟占据主导,但运输半径受限;液态储氢通过低温液化技术提升储运密度,成本持续下降;固态储氢材料(如镁基合金)在循环寿命、能量密度上取得突破,逐步应用于叉车、无人机等场景。未来五年,储运技术将呈现“气态为主、液态加速、固态示范”的多元化格局。
(三)下游:应用场景创新与生态构建
氢能交通、工业脱碳、能源储备等新兴领域爆发,推动需求侧从“被动接受”向“主动参与”转变。建筑领域氢能掺混天然气用于城镇供热、居民用氢试点等新兴场景正在涌现。产业链协同创新方面,上游设备端与下游应用端通过“光伏-制氢-储运-应用”垂直整合,形成闭环生态,客户粘性高,商业模式可持续性强。
(一)技术融合:电解槽效率提升与系统集成
碱性电解槽与PEM电解槽并行发展,形成差异化竞争格局。固体氧化物电解槽(SOEC)高温运行特性与可再生能源余热利用高度契合,长期潜力显著。系统集成能力升级方面,从单一电解设备向“制氢-储氢-加氢”一体化系统演进,通过智能控制与能量管理优化,提升系统效率与可靠性。
(二)市场扩容:从政策驱动到经济性自发选择
随着规模效应的显现和技术进步的推动,绿氢成本持续逼近灰氢。预计到2030年,中国绿氢成本将全面低于灰氢,在部分区域与蓝氢持平,市场驱动力从政策补贴转向经济性自发选择,行业进入爆发式增长阶段。
(三)生态重构:产业链协同与跨界融合
产业链各环节形成协同效应,催生“氢能+交通”“氢能+工业”等跨界融合模式。例如,西北地区聚焦绿氢制备与出口,长三角发力燃料电池关键材料研发,珠三角以氢燃料电池汽车推广为切入点,形成区域梯度布局。全球范围内,中国氢能企业加速出海,技术输出与标准互认成为核心方向。
(一)技术突破领域:聚焦核心装备与材料
电解槽技术:碱性电解槽、PEM电解槽、液氢压缩机等核心设备研发,布局输氢管道、液氢储罐等基础设施。
关键材料:隔膜、催化剂、质子交换膜等高端材料国产化,降低设备成本。
数字化技术:AI、区块链在绿氢交易中的应用,提升市场透明度与效率。
(二)场景拓展领域:抢占新兴应用市场
交通领域:氢燃料电池汽车运营成本下降,乘用车市场逐步启动;内河船舶、无人机等新兴场景爆发。
工业领域:钢铁行业氢能炼钢渗透率提升,化工行业绿氢替代加速。
储能领域:氢能储能与锂电储能形成互补,提升电力系统灵活性。
(三)生态构建领域:推动全链条整合
垂直整合:具备“新能源发电-制氢-储运-应用”全链条能力的企业,抗风险能力与盈利能力更强。
区域协同:结合区域资源禀赋布局产业链环节,例如西北地区参与风光氢储一体化项目,长三角布局氢能储运装备研发。
国际合作:参与国际绿证互认、碳资产管理服务,构建差异化竞争优势。
如需了解更多可再生能源制氢行业报告的具体情况分析,可以点击查看中研普华产业研究院的《》。


