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一文看懂氫能產業概況、重點企業布局及規劃政策 氫能產業鏈

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一文看懂氫能產業概況、重點企業布局及規劃政策
導語： “雙碳”目標下，發展清潔能源是保障我國能源安全的根本之道 。氫能是全球公認的低碳、零排放能源 。隨著《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》的出臺，各地正積極謀劃氫能產業的布局 。本文對氫能產業鏈進行梳理分析，為各地政府的氫能產業招商和布局，以及有意向布局氫能業務的企業提供參考 。
氫能產業的發展概況
氫能是指氫在物理與化學變化過程中釋放的能量，可用于儲能、發電、各種交通工具用燃料、家用燃料等 。我國是世界上最大的制氫國，年制氫產量約 3300萬噸，其中，達到工業氫氣質量標準的約 1200 萬噸 。可再生能源裝機量全球第一，在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力 。目前，國內氫能產業呈現積極發展態勢，已初步掌握氫能制備、儲運、加氫、燃料電池和系統集成等主要技術和生產工藝，在部分區域實現燃料電池 汽車 小規模示范應用 。
從全國各地布局看，長三角、珠三角、環渤海和川渝鄂四個氫能產業集聚區正在形成 。據不完全統計，全國有超過25個氫能主題園區 。其中北京、上海、武漢、佛山四個城市具備較雄厚的產業基礎 。
氫能產業鏈的基本構成
氫能產業鏈條長，技術密集 。其整體可以分為氫能制取、氫能儲運、氫能應用三大環節 。包括上游氫能制造，中游氫能儲存運輸，下游交通領域、儲能領域、工業領域應用 。其中，制氫技術和基礎設施是氫能產業發展的基礎與核心（如：加氫站建設、燃料電池研發與制造等） 。
制氫技術方面：我國現階段氫能生產有化石能源、工業副產氫、可再生能源電解制氫等 。其中，化石能源制氫以煤、天然氣為原材料，其技術成熟、成本相對低，但制氫氣過程存在碳排放問題，且存在有硫、磷等危害性雜質；工業副產氫以焦爐煤氣、氯堿尾氣等工業副產提純制氫，目前無法作為大規模集中化的氫能供應來源；可再生能源電解制氫的電解水制氫，因成本較高，尚未實現規?；瘧?。除此之外，生物質制氫、太陽能光催化分解水制氫、核能制氫等技術處于試驗和開發階段 。
氫能儲運分為儲氫技術、加氫站兩個方面：儲氫技術從縱向看分為氣態儲氫、液態儲氫、固態儲氫三種 。從橫向看分為物理儲氫、化學儲氫、吸附儲氫 。氣態儲氫技術成熟，是較長時間內的主流儲氫方式，其中高壓氣態儲氫最為成熟 。液態儲氫分為低溫液態儲氫、有機液態儲氫，目前只在航天領域應用 。固態儲氫是利用固體對氫氣的物理吸附或化學反應作用，將氫氣儲存于固體材料中 。在國內，固態儲氫已在分布式發電中得到示范應用；加氫站主要包括站內制氫技術和外供氫技術，三大核心設備有壓縮機、儲氫瓶、加氫機 。
氫能應用方面：主要包括氫燃料電池、交通領域、工業及能源領域、建筑領域 。氫燃料電池與鋰電池不同，其本質是一種電化學反應發電裝置，擁有較高的經濟效應，且無有害氣體排放與噪聲污染；交通領域方面，氫燃料車分為氫內燃機 汽車 、氫燃料電池車兩種 。目前我國遵循“氫燃料電池商用車先發展、氫燃料電池車乘用車后發展”的特點 。2020年銷售的氫燃料電池 汽車 公交客車、公路客車等客車占比達90.3%，物流車、牽引車等貨車占比9.7%；工業及能源領域，主要包括氫能冶金、天然氣摻氫、固定式電源/電站等；建筑領域主要為微型熱電連供 。
重點上市企業概況及布局動向
據不完全統計，氫能全產業鏈規模以上工業企業超過 300 家 。國內主要從事制氫的上市公司有華東能源、華昌化工、寶豐能源等 。從事儲氫、加氫站的上市包括厚普股份、中材 科技 等 。
【一文看懂氫能產業概況、重點企業布局及規劃政策 氫能產業鏈】此外，在燃料電池系統裝機市場處于寡頭競爭格局 。億華通、濰柴動力、愛德曼、國鴻重塑、 探索汽車 為國內燃料電池系統裝機市場的TOP 5，市占率綜合接近7成 。
氫能產業部分上市企業概況
氫能產業部分上市企業布局動向
附：氫能發展規劃政策
關于合作
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氫能源產業鏈或將爆發，細分行業龍頭迎來發展良機
新能源 汽車 被“續航技術和充電技術”兩座大山壓著，行業發展受到限制，而氫燃料 汽車 有效解決這兩個問題，成為各國最有可能普遍推行的能源出行方案 。
實際上，能源結構調整勢在必行，世界各國都非常重視環境問題，以低碳化、無碳化及低污染作為能源政策的目標 。而氫能源是一種能量密度高并且無污染的理想清潔能源，能夠減少溫室氣體和細顆粒物的排放，各國紛紛將氫能源作為未來新能源的戰略方向，2020年已有20個國家或聯盟制定了《國家氫能戰略》 。
氫燃料 汽車 是氫能源應用的一個行業案例，氫能產業鏈還包括上游制氫、中游儲運以及下游加氫站等多個環節 。目前在國內能源結構中，化石能源能占到80%以上，但國內制氫端氫能供給約占全球份額的三分之一，下游可開發潛力非常大 。作為清潔能源最理想的能源方案，氫能源產業鏈大概率將站上投資風口 。
上游“制氫”資源豐富
制氫是氫能產業鏈上游，制氫手段多樣，但主要通過化石能源獲取，目前全球平均氫氣有48%來源于天然氣、30%來自于副產氫，18%來源于煤炭，而中國的氫能源結構恰恰相反，由于資源稟賦以煤炭為主，煤制氫占比62%，天然氣制氫占19% 。制氫的方法不同，獲取成本也不同 。
我國的煤炭資源豐富，煤制氫技術是目前主流的制氫技術之一，其技術路徑是煤炭通過氣化轉化成合成氣，再經水煤氣變化分離處理，提取高純度的氫氣，其獲取成本比其他化石能源要低，成本在0.9-1.2元/每立方 。煤制氫相關的企業比如國家能源集團以及中國石化（600028）等 。
目前市場較低成本的為焦爐煤氣制氫，焦爐煤氣制氫是煉焦的副產品，其裝置具有自動化程度高，操作簡單及節能降耗等優點，獲取成本僅在0.7-1元/每立方，遠低于其他制氫方式 。而我國是全球最大的焦炭生產國，國內焦炭產量占據了全球六成份額，制氫資源豐富，這方面的龍頭企業包括美錦能源（000723）及中國旭陽（01907） 。
而國內因缺乏天然氣資源，大部分都依賴進口，天然氣制氫份額并不高 。天然氣制氫主要分為蒸汽重整制氫、絕熱制氫、部分氧化制氫、高溫裂解制氫和自熱重整制氫 。目前國內外主流制氫方式是蒸汽重整制氫，制氫成本相對較高，在1.3-1.5元/每立方，高于煤制氫的成本水平 。
電解水制氫是在由電極、電解質與隔膜組成的電解槽中，在電解質水溶液中通入電流，水電解后，在陰極產生氫氣，在陽極產生氧氣，主要成本為電費，但由于耗電量大，成本高昂，在所有制氫工藝中較高，達到3元/每立方 。近幾年來，風電及光伏等新能源崛起，為該工藝帶來了成本下降，主要上市標的為上海電力（02727）及節能風電（601016） 。
從目前主流的制氫工藝看，煤制氫和焦爐煤氣制氫是成本相對較低，且資源儲量較大，最有效的制氫方式 。而各國都在加大對氫能源的政策支持及資本投入力度，2021年國內多個省份出臺氫能產業規劃，為上游制氫企業帶來快速發展良機，利好煤炭龍頭及焦炭龍頭的氫能布局 。
中國旭陽是全球最大的獨立焦炭生產商及供貨商，規模優勢明顯，該公司充分利用焦化產業副產品氫氣資源，開拓制氫業務 。該公司近期動作頻繁，如攜手河北定州市及內蒙古呼和浩特市打造氫能產業基地，目前定州園區氫能項目一期氫氣純化及充裝系統產能為1.2萬立方米/天，2020年7月已投產 。
中下游的“發展瓶頸”
儲運氫技術是制約氫能源發展的主要障礙之一，氫的儲存方式主要有高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、有機液態儲氫和固態儲氫 。而我國目前儲存氫能的方式有高壓氣態儲氫和低溫液態儲氫兩種，有機液態儲氫和固態儲氫尚處于示范階段，目前主流的為高壓氣態儲運氫技術，技術相對成熟 。
智通 財經 APP了解到，高壓氣態儲氫具有成本低、能耗低及充放速度快的特點，但儲氫量較小，儲氫重量僅為瓶重的1%，主要分為三種，車用儲氫罐、運輸儲氫罐、固定式儲氫設備 。由于氫能源車發展，車用儲氫罐為主要的方式，70MPa碳纖維纏繞Ⅳ型瓶是國際主流技術 。
而國內而言，技術相對落后，35MPa碳纖維纏繞Ⅲ型瓶是主要的儲氫方式，但35MPa儲氫氣瓶技術已基本成熟，70MPa逐步應用及推廣，有望實現和國際接軌 。該領域的參與標的包括中材 科技 （002080），擁有幾十種規格35MPa氫氣瓶，沈陽斯林達儲氫瓶年產能為70萬只，生產的70MPa氫瓶已通過型式試驗 。
值得一提的是，固態儲氫是有望成為未來主流儲氫的方式，該方式利用過渡金屬或合金與氫反應，以金屬氫化物形式吸附氫，然后加熱氫化物釋放氫，這種儲氫方式適應氫燃料電池 汽車 發展，是最具發展潛力的一種儲氫方式 。2020年12月份，濰柴 汽車 （02338）公告將定增130億元，募資投向中有20億元用于燃料電池（包括固態電池）項目 。
加氫站缺乏也是制約氫能源發展的主要障礙之一，截止2019年底，全球加氫站數量僅為450座，國內的不足100座 。加氫站是燃料電池 汽車 充裝燃料的場所，根據其站內氫氣儲存相態不同，分為氣氫加氫站和液氫加氫站，全球約有3成是液氫加氫站，國內的主要為高壓儲氫加氫站 。
從政策上看，國家鼓勵加氫站假設，2014年就出臺了加氫站建設補貼方案，2019年，推動加氫設施建設首次寫入政府工作報告，此外，在大力發展新能源 汽車 的同時，也在加大對氫基礎設施建設，如四部委發布的《關于進一步完善新能源 汽車 推廣應用財政補貼政策的通知》，就有提到提出地方補貼需支持加氫基礎設施 。
從標的上看，布局加氫站的企業包括嘉化能源（600273）、美錦能源（000723）以及雄韜股份（002733）等 。其中美錦能源控股云浮錦鴻60%的股權和國鴻氫能9.09%的股權，布局氫能和燃料電池全產業鏈，雄韜股份持有雄眾氫能30%的股權，目前雄眾氫能已建成武漢漢南加氫站 。
氫燃料電池是氫能源最有效的利用方式，主要為目前交通工具動力系統為燃油燃燒驅動，是環境污染的主要原因之一，而電動系統因續航及充電時間得不到有效解決，發展受到限制，氫燃料系統則有效解決燃油機及純電動 汽車 的痛點 。實際上，氫燃料電池是一種非燃燒過程的能量轉換裝置，而非儲能裝置 。
氫燃料電池通過電化學反應將空氣的化學能轉化為電能，結構單元主要由膜電極組件和雙極板構成，其中膜電極組件反應發生的場所 。氫燃料電池屬于氫能源應用一環，也產生了相應的產業鏈鏈條，上游包括氫氣和膜電極及雙極板等零部件，中游主要為發動機系統及電堆，下游主要為整車企業 。
科創板上市公司億華通（688339）是在資本市場上唯一一家純氫燃料電池核心部件的上市企業，該公司主要產品為燃料電池發動機，2019年全國燃料電池 汽車 銷量2737輛，而億華通燃料電池發動機銷量498套，市占率達到18.2%，遠高于排第二的國鴻氫能 。億華通開啟了行業資本化先例，氫能源產業鏈資本化已然成為趨勢 。
此外，制氫龍頭企業也在積極布局產業鏈，如2020年12月，中國旭陽成立定州旭陽氫能有限公司，積極 探索 園區在氫能源存儲、運輸和燃料相關電池領域的布局發展 。定州旭陽氫能公司或將成為中國旭陽在氫能產業鏈上最重要的運營載體，而規模及成本優勢下，通過與政府合作模式，中下游的布局有望加速，并率先占領市場份額 。
多地政策支持氫能產業，氫燃料電池與鋰電池有何不同？氫燃料電池和鋰電池的不同之處可以概括為三點，第一點氫燃料電池的充電時間快；第二點氫能源在儲能方面優勢明顯；第三點動力方面氫能源適合長距離，鋰電池適合短距離；第四點氫能源實現了真正的零碳排放 。氫燃料動力系統是以氫氣作為燃料，經過經過鉑金催化和質子交換膜等裝置的作用，產生電流，給汽車提供動力支持 。
充電時間 。氫燃料電池的充電時間只需要3到5分鐘就可以完成，而鋰電池充電最快也需要30分鐘 。
電能儲備 。氫燃料電池的續航里程可以超過600公里以上，鋰電池的續航里程只有400公里左右，而且續航里程容易受到環境溫度的制約 。鋰電池的能量密度為90到140瓦時每千克，性能最好的也只能達到300到350瓦時每千克 。氫燃料電池理論可以達到1萬瓦時每千克 。電池的能量密度越大，單位體積內存儲的電量就會越多 。兩者之間的差距明顯 。

動力方面 。鋰離子電池的功率相對較大，非常適合于短距離加速 。燃料電池的比能量大，非常適合于長途行駛 。鋰離子電池比較適合于小型汽車，活動范圍主要在城市內部；燃料汽車比較適合于重型卡車和長途汽車等，活動于城市和城市之間，軌道交通和高鐵都有可能使用到燃料電池 。
零排放 。氫燃料電池的燃料中主要為氫氣和氧氣，發生電化學反應后，只會產生水，并不會產生一氧化碳和二氧化碳等溫室氣體 。所以氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放，符合我國的雙碳目標背景 。而鋰電池汽車表面上是使用電力驅動汽車，但是電力資源有可能來自于火力發電或者核能發電，這些對環境的污染是非常大的，氫燃料電池優勢明顯 。
解決的問題 。雖然氫燃料電池發展速度很快，未來十年將成為國家支柱產業 。遇到的最大問題是能源基礎設施建設和量產技術，降低造車成本，才可以將最終完成批量產業化 。
我國氫能產業發展駛入“快車道”，氫產業發展未來將會是什么趨勢？
近年來，我國大力推動氫能產業發展，已初步形成“全產業鏈”布局 。日前，中國工程院院士、清華大學教授周天勇在接受媒體采訪時表示：“未來10年，氫能產業將成為我國能源結構優化調整、促進綠色低碳發展、支撐國家經濟高質量發展和推動經濟結構戰略性調整的重要力量 。
業內專家指出，氫產業是21世紀全球最具發展潛力的新興產業之一，是全球未來能源結構優化調整、促進綠色低碳發展的重要手段 。在產業政策扶持、氫能技術研發和市場應用等多方面支持下，我國氫燃料電池汽車已經開始量產并投放市場，相關技術已處于國際領先水平，這為氫能及燃料電池汽車發展奠定堅實基礎 。
要圍繞燃料電池汽車的核心技術攻關，加大研發投入，積極培育市場，推動燃料電池汽車產業化發展 。積極推進示范應用，開展燃料電池汽車示范運營經驗和示范運行技術標準研究，提升規?；痉哆\行能力 。加快建設充電設施和加氫網絡，完善基礎設施配套機制，開展氫燃料電池車輛推廣運營試點示范 。
到2025年，形成覆蓋全國大部分區域、具備較強示范帶動作用和規?；瘧媚芰Φ臍淙剂想姵禺a業體系 。燃料電池汽車以燃料電池為核心組成的系統，在純電動汽車產業規模達2萬億元以上的同時，燃料電池汽車產業也呈現出快速發展態勢 。我國燃料電池汽車起步較晚、應用不廣，目前僅能實現純電動汽車、插電式混合動力汽車、純電動物流車的應用規模在市場中占比不大 。燃料電池汽車被稱為繼電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車之后，第四代汽車技術平臺 。燃料電池技術主要包括電堆/電堆、電控系統和動力總成三個主要部分 。

氫能源產業有哪些
氫能的產業鏈主要包括上游的氫能制備，中游氫能儲存運輸，下游氫燃料電池及氫能源燃料電池應用等多個環節：
1.上游的氫氣制備主要技術方式有傳統能源的熱化學重整，電解水和工業副產品制氫 。
2.中游是氫能儲存運輸，目前儲存氫能源的方法主要分為高壓氣態儲氫，低溫液態出氫氣和固體材料儲氫三種 。
3.下游是氫能源的應用環節，氫的傳統應用是以化工業為主，但目前以燃料電池為主的新能源應用成為未來主要方向 。
另外加氫站是氫能產業鏈中非常重要的環節，將不同來源的氫氣經過壓縮機增壓儲存在站內高壓罐中，再通過加氣機為氫燃料電池汽車加注氫氣 。
制氫產業鏈：
1.美錦能源：公司是國內氫產業鏈投入最大，氫能源產業鏈細分龍頭 。
產業布局最完善的公司 。其中焦化業務板塊在煉焦過程中焦爐煤氣富含50％以上氫氣，可以低成本制氫 。
2.寶豐能源：公司積極擴張光伏制氫，公司的綠氫綜合示范項目已建成調試進入試生產階段，將生產的綠氫直接補入化工系統，項目全部投產后有望成為全球最大電解水制綠氫公司 。
3.華昌化工：公司在作為制氫生產企業的基礎上，在氫資源能源利用領域進行了探索與布局，已生產出電堆樣機，用于示范運用驗證 。
4.冰輪環境：制氫設備 。
02 儲氫產業鏈
儲氫產業鏈：
1.富瑞特裝：儲氫設備龍頭公司 。以車載高壓供氫系統和加氫站設備為主，開拓了包括氫氣制備、加氫站建設、 FCV 供氫系統研發多塊氫能業務 。
2.中材科技：公司率先研發完成國內最大容積320L燃料電池氫氣瓶，并投入市場形成銷量 。公司已啟動投資氫氣瓶生產線技改項目及站用儲氫容器生產線項目 。
3.京城股份：公司積極引進加氫站裝備制造技術，解決氫氣儲運的瓶頸環節，打造公司在氫能裝備制造領域的領先優勢和龍頭地位 。
4.凱龍股份：公司通過產業基金投資資環院，該公司已逐步構建了從制氫儲氫、加氫站建設、燃料電池及動力系統、氫能整車及核心零部件等氫能汽車全產業鏈發展布局 。
03 加氫產業鏈
加氫產業鏈：
1.雄韜股份：公司湖北建設兩個加氫站，漢南加氫站正在建設中，目前基本完工；大同建設兩個加氫站，第一座加氫站已經開工建設并于近期開始運營 。
2.厚普股份：公司為國內首家箱式加氫站解決方案供應商，清潔能源整體解決方案的服務商，在加氫站領域已形成了覆蓋整個產業鏈的綜合能力 。
3.富瑞特裝：涉及供氣系統；以車載高壓供氫系統和加氫站設備為主，開拓了包括氫氣制備、加氫站建設、 FCV 供氫系統研發多塊氫能業務 。
4.雪人股份：公司掌握壓縮機技術以及低溫制冷技術，具備了加氫站核心裝備的制造能力，燃料電池電堆系統已取得進入汽車供應鏈的通行證 。
5.東華能源：公司建成了江蘇地區首個商業化運營的氫燃料電池汽車加氫站，連續多年占據中國進口液化氣市場4.8％以上的份額，進口液化氣數量連續三年位居全國前七名 。
6.聯美控股：公司成立氫能事業部，以電解水制氫技術為核心，同時布局下游的加氫站建設和運營，積極打造氫能產業鏈，與上海長三角氫能科技研究院合作，打造長三角氫能產業發展平臺 。
04 燃料電池
燃料電池：
1.億華通：國內氫燃料電池發動機制造龍頭，2020年1-7批配套燃料電池系統數量最多的企業 。
2.濰柴動力：公司已建成兩萬套級產能的燃料電池發動機及電堆生產線，是目前全球最大的氫燃料電池發動機制造基地 。
3.大洋電機：公司目前擁有3000套氫燃料電池系統的生產能力，形成了電機＋電控＋氫燃料電池系統及其關鍵零部件的完整產業鏈 。
4.漢鐘精機：空氣泵是燃料電池產業核心部件之一；公司開發的空氣泵主要用于氫燃料電池車上；在氫燃料電池產業中，已完成螺桿空氣泵的研發，已在下游客戶技術測試中，離心空壓機以及渦旋式氫回收泵已在研發階段 。
5.美錦能源：公司參股的廣東國鴻氫能生產燃料電池電堆及燃料電池動力系統總成，2017年至2020年連續保持燃料電池電堆國內市場占有率70％以上 。
6.雄韜股份：公司在氫能產業鏈上已完成制氫、膜電極、燃料電池電堆、燃料電池發動機系統、整車運營等關鍵環節的卡位布局 。
7.全柴動力：子公司自主研發質子交換膜，質子交換膜是燃料電池的核心部件之一 。
8.龍蟠科技：公司率先研制的氫能源燃料電池專用冷卻液已經全面供貨，國內廠商（中通、江淮等）燃料電池冷卻液，90％以上都由龍蟠科技供應；公司在氫能源方向布局的產品有儲氫罐、燃料電池催化劑等，參股公司安徽明天氫能主營產品為燃料電池系統及零部件、電堆、電堆部件等 。
氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）印發 明確能源屬性
易車訊 3月23日，國家發展改革委、國家能源局聯合印發 《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，《規劃》明確了氫的能源屬性，是未來國家能源體系的組成部分，充分發揮氫能清潔低碳特點，推動交通、工業等用能終端和高耗能、高排放行業綠色低碳轉型 。同時，明確氫能是戰略性新興產業的重點方向，是構建綠色低碳產業體系、打造產業轉型升級的新增長點 。
《規劃》提出了氫能產業發展各階段目標：到2025年，基本掌握核心技術和制造工藝，燃料電池車輛保有量約5萬輛，部署建設一批加氫站，可再生能源制氫量達到10-20萬噸/年，實現二氧化碳減排100-200萬噸/年 。到2030年，形成較為完備的氫能產業技術創新體系、清潔能源制氫及供應體系，有力支撐碳達峰目標實現 。到2035年，形成氫能多元應用生態，可再生能源制氫在終端能源消費中的比例明顯提升 。
《規劃》部署了推動氫能產業高質量發展的重要舉措：一是系統構建氫能產業創新體系 。聚焦重點領域和關鍵環節，著力打造產業創新支撐平臺，持續提升核心技術能力，推動專業人才隊伍建設 。二是統籌建設氫能基礎設施 。因地制宜布局制氫設施，穩步構建儲運體系和加氫網絡 。三是有序推進氫能多元化應用，包括交通、工業等領域，探索形成商業化發展路徑 。四是建立健全氫能政策和制度保障體系，完善氫能產業標準，加強全鏈條安全監管 。

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