一、氢能是国家战略性能源

    氢能是中国谋划布局的未来六大产业之一。根据最近颁布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》（以下简称“《纲要》”），《纲要》明确提出，中国将在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，谋划布局一批未来产业。

    氢能是国家战略性能源。氢能源来源广泛；氢不仅可以通过煤炭、石油、天然气等化石能源重整，还可以来自焦化、氯碱、钢铁、冶金等工业副产气，也可以利用电解水制取。氢能源清洁低碳；氢的产物只有水，没有传统能源利用所产生的污染物及碳排放。氢能源灵活高效；氢热值高，是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的 3-4倍；氢能可以与电力系统互补协同，是不同能源转化的桥梁。氢能源应用广泛；氢可广泛应用于能源、交通运输、工业、建筑等领域，可以通过燃料电池技术应用于交通领域，也可应用于分布式发电，为家庭住宅、商业建筑等供电供暖。

    氢能符合中国节能减排的战略方向。人类能源使用是一个逐渐减碳过程，从木材、煤炭、石油、天然气到氢，含碳量越来越少。长期以来中国能源短缺，对外依存度高；从能源结构来看，化石能源在能源生产与消费中所占比例过高；相比化石能源，氢能源高效环保，可缓解中国能源紧张以及化石燃料燃烧副产品导致的环境污染问题。2015 年11月，习主席代表中国向国际社会做出了承诺，中国将在 2030 年左右二氧化碳排放达峰并力争尽早达峰。在2030年左右中国二氧化碳排放量比2005年下降60-65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。氢能依托自身低碳清洁的特点有望成为中国实现碳减排战略的重要抓手。

二、灰氢不可取，蓝氢可以用，废氢可回收，绿氢是方向

    在2019年9月22日济南举行的“2019氢能产业发展创新峰会”上，工业和信息化部原部长李毅中指出：“在当下的技术条件下，虽然化学能源制氢技术是成熟的，但是路径并不可取，不能本末倒置，二氧化碳不能大量排放，要尽快攻关；灰氢不可取，蓝氢可以用，废氢可回收，绿氢是方向。” 

    目前的制氢方法主要有化石原料制氢、工业尾气制氢和电解水制氢和其他新型制氢方法。常规的制氢技术以传统化石能源制氢为主。按照制氢途径的清洁度（碳排放量），可将再生能源电解水得到的氢气称为绿氢，生产过程做到零碳排放；以化石能源为原料，通过蒸汽甲烷重整或自热重整等方法制造的氢气称为灰氢；在甲烷蒸汽重整与自热重整制氢过程中增加碳捕捉和贮存环节（CCS），这样制出的氢气被称为蓝氢。蓝氢碳排放量较低，但无法消除所有碳排。

    在制氢路线上，中国将会从化石能源制氢逐步过渡至可再生能源制氢。在现有的制氢技术中，化石能源制氢技术是成熟的，但会产生新的污染，路径并不可取。使甲醇等化工原料制氢受上游产品约束，产量和价格浮动较大，难以形成稳定有效的氢能供给，而且污染也较重。对于副产氢，企业几乎做到了能收尽收、能用尽用，即使有少量不能回收的，也混入燃料气，作为燃料使用；使用工业尾气制氢同样存在原料少，来源不稳定的问题。水制氢目前成本太高，与其它方式相比暂时不具备竞争优势。但水制氢原料来源稳定，水制氢无污染；通过水电解方式获得的氢气纯度较高，可达99.9%以上；考虑到目前中国每年有大量不能上网的风能和光伏等可再生能源，如果将这些可再生能源作为电力来制取氢能，可以极大地降低制氢用电成本，同时可有效解决可再生资源消纳问题。

    从经济性及技术进步角度来看，短期优先选用工业副产氢，中期采用化石能源制氢结合碳捕捉技术，长期将采用可再生能源电解水制氢。

三、供给结构预测：绿氢将成为供氢主体

    中国是世界第一产氢大国，2020年全国氢气产量突破2000万吨。中国发展氢能产业基础较好，在合成氨、合成甲醇、炼焦、炼油、氯碱等传统石化行业中具有较为成熟的经验。但中国在氢能利用方面，主要是把它作为工业原料而不是能源来利用。

全球与中国的氢气生产结构现状

注：

1. 全球数据来自于Hydrogen From Renewable Power 2017；

2. 国内-统计口径1数据来自于清华大学；

3. 国内-统计口径2数据来自于中国标准化研究院，全国氢能标准化技术委员会，《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2018）》

    目前，国内氢能产业尚处于市场导入阶段，根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，在中国氢能市场发展初期（2020-2025年），氢气年均需求约2200万吨，作为燃料增量有限，工业副产制氢因成本较低，具接近消费市场，将成为有效供氢主体；在氢能市场发展中期（2030年左右），氢气年均需求约为3500万吨，煤制氢配合CCS技术，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体；在氢能市场发展远期（2050年左右），氢气年均需求约为6000万吨，中国能源结构从传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格局。

中国氢气供给结构预测

资料来源：中国氢能联盟