2.储运氢

在高压气态储运氢方面，由于成本低、使用方便、储存条件易满足等优势成为目前储运氢的主流方式。国内由于高端碳纤维技术不够成熟，无法规模化生产且复合材料成本较高，目前主要以35MPaIII型瓶为主，所以低成本高压临氢环境用新材料将是研发的重点。

在低温液态储运氢方面，欧洲、美国、日本等国家和地区液氢技术发展已经相对成熟，液氢储运等环节已进入规模化应用阶段。我国液氢技术主要应用在航天领域，民用领域尚处于起步阶段，氢液化系统的核心设备（氢透平膨胀机与低温阀门等）仍然依赖于进口，液氢储罐制造技术与装备与国外也有一定的差距。因此，如何降低液化与贮存成本是低温液态储氢产业化的发展方向。

在固态金属氢化物储运氢方面，由于其安全性、稳定性优点成为我国未来发展的重点。目前，国内金属氢化物储氢应用还较少，正处于研发与示范阶段，提高金属氢化物的储氢量、降低材料成本、提高金属氢化物的可循环性等将是未来的研究重点。

在管道储运氢方面，管道储运氢气可以分为纯氢管道运输和利用现有天然气管道掺氢运输两种模式。低压纯氢管道适合大规模、长距离的运氢方式。目前，美国、欧洲已分别建成2400km、1500km的氢管道，而我国氢气管道里程约400km，在用管道仅有百公里左右。在运行的管道有：济源—洛阳的氢气输送管道全长为25km、巴陵—长岭输氢管道全长42km、乌海—银川焦炉煤气输气管线管道全长为216.4km、金陵—扬子氢气管道全长超过32km。

表2：三种氢储运比较

来源：火石创造根据公开资料整理

从关键技术来看，当前中国氢气储运仍处于发展初期，相关技术及产业标准较国外水平落后，固态储运和化学液态储运方式发展亟需技术突破，产业发展空间较大。

3.加氢

从市场规模来看，中国加氢站数量居全球首位，具有区域集中性特征。2022年全球新增129座加氢站，累计建成814座；中国新建92座，累计建成310座，占比全球38%，已跃居首位，在营加氢站超过160座。2022年，中国加氢站市场规模达49.4亿元、集成设备（压缩机、氢气储存容器、加氢系统）占据加氢站建设的主要成本，市场规模为24.7亿元。氢燃料电池汽车的需求将带动加氢站保持良好的增长，预计到2026年，中国加氢站市场规模将达到151.2亿元，集成设备市场规模将为71.1亿元。

从市场竞争格局来看，国内加氢站市场集中度较高。从加氢站拥有数量来看，以中石化、中石油、厚普股份三家企业为主，中石化已建成74座，中石油为8座，厚普股份在建加氢站78座。从加氢站设备制造商来看，国富氢能、液空厚普、舜华新能源、海德利森、上海氢枫等五大设备集成商市场占有率占达90%。其中，国富氢能市场占有率为28.4%，居全国第一。

图4：2017-2022年全球和中国加氢站数量（座）

来源：火石创造根据公开资料整理

从分布区域来看，我国加氢站主要涉及华北、华东和华南地区，呈现出明显的产业集聚效应。其中，广东依托政府的支持，加氢站布局遥遥领先其他省市，数量超过60座，其次为上海，建设数量44座。

4.场景应用

（1）交通领域

在交通领域，以氢燃料为动力，可以实现车辆使用端的零碳排放，应用主要包括汽车、航空和海运等，其中氢燃料电池汽车是交通领域的主要应用场景。

从市场规模来看，整体保持加快增长态势，市场空间大。2022年，我国氢燃料电池汽车产销累计分别完成3626辆和3367辆，同比分别增长127.2%和88.1%。目前，国内的氢燃料电池车辆购置成本远高于燃油车和电动车，中短期内需依赖国家补贴。但随着技术进步、生产经验累积与规模扩大，燃料电池系统和储氢系统成本将逐步下降，氢燃料电池汽车将保持增长态势，预计到2025年，全国氢燃料汽车保有量约5万辆。

图5：2018年-2022年中国燃料电池汽车产销数量（辆）

来源：火石创造根据公开资料整理

从区域分布来看，氢燃料电池汽车主要集中在环渤海等东部沿海城市群。2021年8月，京津冀、上海、广东三大城市群成为首批燃料电池汽车示范应用城市群；2021年12月，河北、河南入选第二批城市群，形成目前的“3+2”全国燃料电池汽车示范，并计划为期四年的示范推广目标。到2025年，京津冀、上海、广东、河北、河南城市群氢燃料汽车分别为5300辆、5000辆、10000辆、7710辆、5000辆。

图6：五大氢燃料电池汽车示范城市群

来源：火石创造根据公开资料整理

从氢燃料电池关键技术来看，目前，日本和韩国拥有相对成熟的氢燃料电池汽车技术，已应用于乘用车、商业车、叉车、列车等。国内当前燃料电池汽车的技术、成本和规模是限制其市场化的主要因素，购置成本还较高，尚不具备完全商业化的能力，发展仍然依靠政府补贴和政策支持。现阶段国内氢燃料电池车以客车和重卡等商用为主，乘用车主要用来租赁，占比不及0.1%。

（2）工业领域

在工业领域，氢气主要作为化工原料。目前全球约55%的氢需求用于氨合成、25%用于炼油厂加氢生产、10%用于甲醇生产，10%用于其他行业。钢铁领域，用氢气代替焦炭作为还原剂，大幅度降低碳排放量，促进清洁型冶金转型。目前全球已有少数国家发布了氢冶金技术案例，国内部分钢铁企业也发布了氢冶金规划，建设示范工程并投产，但有关示范工程尚处于工业性试验阶段，基础设施不完善、相关标准空白、成本较高、安全用氢等问题依然存在。但在“双碳”目标的背景下，利用氢能进行钢铁冶金是钢铁行业实现深度脱碳目标的必行之路。

（3）建筑领域

在建筑领域，氢气可代替或掺入天然气燃烧供热，也可通过氢燃料电池实现热电联供。以北京为例，目前终端居民天然气价格约为2.63元/标准立方米，提供1标准立方米天然气等值热量需要2.82标准立方米氢气。因此当氢气价格低于10元/千克时，燃氢供热方能与天然气形成竞争力。小型氢燃料电池热电联供系统目前已在欧美、日本实现商业化应用，而中国小型氢燃料电池热电联供系统仍处于试点阶段，千瓦级系统的度电成本超过2元/千瓦时，在经济性方面具有很大的进步空间。在建筑领域，氢能不具备经济性，但仍是备用电源的良好选择。可选择逐渐由氢和天然气混合用氢逐步向纯氢转变。

作者|火石创造 王桃清

       原文标题 : 大有可为！氢能产业链各环节发展现状盘点  | 高质量发展新底色