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前言

近年來(lái)，為了應(yīng)對(duì)氣候變化和如期實(shí)現(xiàn)“3060”目標(biāo)，氫能作為一種清潔低碳、熱值高、來(lái)源多樣、儲(chǔ)運(yùn)靈活的綠色能源，得到了全球的廣泛關(guān)注。

日本高度重視氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是全球第一個(gè)提出建設(shè)“氫能社會(huì)”的國(guó)家。在過(guò)去的30年里，日本政府先后投入數(shù)千億日元用于氫能和燃料電池技術(shù)的研究和推廣。

美國(guó)將氫能視為未來(lái)不可或缺、僅次于電能的重要二次能源。美國(guó)能源局從1970年就開(kāi)始布局燃料電池研發(fā)，并一直走在世界前列。

韓國(guó)將氫能定位為提升能源效率和優(yōu)化可再生能源電力系統(tǒng)的重要媒介，并將氫能列為三大戰(zhàn)略投資領(lǐng)域之一。

我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在國(guó)際上也處于領(lǐng)先地位。在《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021－2035 年）》中，我國(guó)將氫能定位為未來(lái)國(guó)家能源體系中的重要組成部分和實(shí)現(xiàn)綠色能源轉(zhuǎn)型的重要載體，并計(jì)劃在未來(lái)15年內(nèi)逐步建立完備的氫能產(chǎn)業(yè)體系。

在政策的加持下，越來(lái)越多的資本和資源流向氫能產(chǎn)業(yè)。捷氫科技、國(guó)富氫能和治臻股份三家氫能企業(yè)在三日內(nèi)接連申請(qǐng)科創(chuàng)板IPO，加之重塑科技、東岳氫能、國(guó)鴻氫能等氫能企業(yè)均已完成股改，可能在短期內(nèi)啟動(dòng)科創(chuàng)板上市申報(bào)工作，都從一定程度上表明氫能產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。

一氫能產(chǎn)業(yè)鏈全景圖譜

氫能是指氫在物理與化學(xué)變化過(guò)程中釋放的能量，可用于儲(chǔ)能、發(fā)電、各種交通工具用燃料、家用燃料等。氫能是二次能源，不像石油、天然氣可以直接開(kāi)采使用，需要通過(guò)一定的技術(shù)制取得到，所以氫能產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)且關(guān)鍵環(huán)節(jié)眾多。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游能源端、中游產(chǎn)品端和下游應(yīng)用端。能源端包括氫氣制取、氫氣儲(chǔ)運(yùn)和加氫站；產(chǎn)品端包括燃料電池、氫燃?xì)廨啓C(jī)和氫內(nèi)燃機(jī)，目前燃料電池技術(shù)是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)和難點(diǎn)；應(yīng)用端主要體現(xiàn)在交通、發(fā)電、儲(chǔ)能和工業(yè)等領(lǐng)域上，其中交通領(lǐng)域中的燃料電池汽車是氫能最主要的應(yīng)用，越來(lái)越多的汽車廠商開(kāi)始在燃料電池汽車領(lǐng)域布局。

圖1：氫能全產(chǎn)業(yè)鏈圖譜

來(lái)源：火石創(chuàng)造根據(jù)公開(kāi)資料繪制

二氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游

1、氫氣制取

氫氣制取是氫能產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)，按照制取技術(shù)來(lái)分，可以分為化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫和電解水制氫。化石能源制取的氫氣也被稱為灰氫，灰氫制取成本較低，是我國(guó)氫氣的主要來(lái)源。但這種制氫方式的碳排放較高，不利于我國(guó)“3060”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。工業(yè)副產(chǎn)氣制取的氫氣被稱為藍(lán)氫，主要是指生產(chǎn)焦?fàn)t煤氣、合成氨、合成甲醇等化工產(chǎn)品時(shí)所得到的氫氣。通過(guò)電解水等手段制取的氫氣被稱為綠氫，整個(gè)制氫過(guò)程不會(huì)排放溫室氣體，而且得到的氫氣純度高。不過(guò)目前電解水制氫耗電量大，生產(chǎn)成本較高。綜合來(lái)看，電解水制氫會(huì)是未來(lái)制氫的主要方向。

2、氫氣儲(chǔ)運(yùn)

氫氣儲(chǔ)運(yùn)是制約我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，氫氣是自然界中最輕的氣體，由于其獨(dú)特的物理、化學(xué)性能，使得它儲(chǔ)運(yùn)難度非常大，成本較高，這也是馬斯克不看好氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原因之一。

氫氣儲(chǔ)運(yùn)包括氫的儲(chǔ)存和運(yùn)輸兩方面，一種儲(chǔ)氫方式對(duì)應(yīng)著一種運(yùn)氫方法。儲(chǔ)運(yùn)氫的方式主要有四種，分別是高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)、有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)、固體儲(chǔ)運(yùn)。其中，有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)指的是利用烯烴、炔烴、芳烴等不飽和有機(jī)液體做儲(chǔ)氫材料，借助不飽和有機(jī)物與氫的可逆反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存。固體氫儲(chǔ)運(yùn)指的是利用活性炭、碳納米管進(jìn)行物理吸附，或者是利用金屬氫化物進(jìn)行化學(xué)吸附，從而達(dá)到儲(chǔ)氫的目標(biāo)。目前來(lái)說(shuō)，高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)較成熟，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)都會(huì)是國(guó)內(nèi)主推的儲(chǔ)氫技術(shù)，低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)主要運(yùn)用在航空航天領(lǐng)域，而有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)和固體儲(chǔ)運(yùn)尚處在研究或示范階段。

3、加氫站

加氫站的主要部件包括加氫機(jī)、氫氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫瓶組等，其中氫氣壓縮機(jī)占總成本比例較高，約30％。目前設(shè)備制造的發(fā)展方向是加速氫氣壓縮機(jī)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，進(jìn)而降低加氫站的建設(shè)成本。

截止到2022年7月5日，我國(guó)累計(jì)建成加氫站272座。其中廣東省的加氫站數(shù)量最多，達(dá)到52座，遙居全國(guó)第一；山東省有29座加氫站，居全國(guó)第二；江蘇省和浙江省的加氫站數(shù)量均超20座。在直轄市中，上海的加氫站數(shù)量最多，達(dá)到15座；北京的加氫站數(shù)量略小于上海，為14座。目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)除西藏、青海、甘肅外， 加氫站實(shí)現(xiàn)全覆蓋。全國(guó)各省、市／區(qū)、自治區(qū)已出臺(tái)氫能規(guī)劃文件達(dá)90項(xiàng)，按照加氫站數(shù)量規(guī)劃，2025年加氫站總規(guī)劃數(shù)量將超800座。

圖2：加氫站分布熱力圖

來(lái)源：火石創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)中心