一、 碳达峰：氢来了

2015年，联合国《巴黎协定》提出，为应对气候变化所产生的威胁，全球平均气温升幅与前工业化时期相比要控制在2℃以内，并争取把温度升幅限制在1.5℃。为此，世界主要国家提出了“碳达峰”、“碳中和”的目标，中国也向世界承诺将在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。中国是全球经济增长最快的大国，能源需求处于上升通道，而且中国的CO₂排放量目前占全球的近30%。中国实现"2030年碳达峰、2060年碳中和"目标的难度远超经济发达国家。

中国科学技术大学校长包信和认为，“未来碳达峰和碳中和目标的实现，包括可再生能源发展，最重要的当然是电，但是在能量转化以及二氧化碳处理和资源化利用过程中最为关键的就是氢；从2020年数据来看，我国化石能源比例占到80%左右，在这种情况下未来要实现碳中和的目标，能源结构上需要有非常大的调整，需要大幅增加可再生能源的占比”。国家“十四五”规划也明确提出，要降低碳排放强度，支持有条件的地方率先达到碳排放峰值，制定2030年前碳排放达峰行动方案。

在此背景下，各地方政府纷纷发布碳达峰行动方案，实施能源转型。浙江省政府提出，到2025年，浙江省非化石能源占一次能源比重从目前的20%提高到24%，煤电装机占电力装机比重从目前的47%降到42%。加快电动汽车推广使用，建成智能公用充电桩5万根左右，自用充电桩25万根以上；推广氢燃料电池汽车1000辆以上。

山东是中国工业制造业第一大省，拥有全部41个工业大类、规模以上工业企业超2.6万家；山东能源消耗总量巨大。2021年，山东省政府明确提出了降低碳排放强度，制定碳达峰碳中和实施方案。要打造山东半岛“氢动走廊”，大力发展绿色建筑等。截至2020年底，山东发展氢能产业的企业、研究机构超过120家，成为全国氢能产业链最完整的地区之一。

河北省张家口市有丰富的可再生能源资源，其中太阳能光伏发电技术潜力为30吉瓦（GW），风能发电技术潜力为40吉瓦，生物质能和地热能潜力巨大，水电站地质条件也相当优越；然而，许多潜力尚未被开发。为此，国际可再生能源署、国家可再生能源中心发布了《张家口能源转型2050年路线图》，文件明确提出：电和氢是扩大张家口市本地可再生能源使用的两个关键能源载体。通过氢气使可再生能源的用途多样化，氢在未来的能源格局中扮演着重要的角色。

二、 氢应用场景分析

氢能具有广泛的应用场景，会显著促进社会经济发展。根据国际氢能委员会预测，目前全球氢能贡献发电占11.7%、交通占28.6%、工业能源占20.8%、建筑14.3%、化工原料占24.7%。在中国，目前氢在工业中应用占比超过90%（其中：用于合成氨占47%、炼化占43%）。

氢交通，处于发展萌芽期。提到氢能应用，通常人们首先会想到交通行业——氢能源汽车。燃料电池技术的发展将使得氢能可以广泛应用于道路运输、海事行业、铁路航空等各种交通领域。据GGII的数据，2020年我国燃料电池客车、货车、物流车保有量分别为2500、4070、780辆。伴随着汽车保有量持续增长，以及氢能源汽车技术的完善和普及， 氢能源汽车未来市场发展前景广阔。

氢工业，化工领域为主导。目前我国年产氢气2100万吨左右，主要应用于合成氨、合成甲醇和石油炼化等化工行业。在电子工业，氢主要应用在多晶硅制备、硅气相外延等场景；在高端科技，氢主要应用于气相色谱分析中用作载气；在食品加工业，主要用作食用油的氢化处理；在浮法玻璃生产过程中用作保护气；在大型发电机组中用作冷却剂。在航空航天领域，主要用作助推剂。

氢建筑，发展潜力巨大。据赛迪顾问统计数据，目前全球建筑供热和电力需求约占全球能源需求的1/3。全球多个国家积极探索氢能在建筑领域应用，利用氢气通过发电、直接燃烧、热电联产（CHP）等形式为居民住宅或商业区提供电热水冷多联供。目前，日本已经推广超30万余套SOFC家用系统，保有量位居全球第一，预计到2030年，使得日本有20%的家庭用上氢能源。我国建筑普遍存在耗能大、效率低、围护结构的保温隔热性能不高等问题；目前，我国氢建筑应用还处于导入阶段；但天然气重整制氢用于燃料电池热电联产，未来具有较大的市场发展空间。

三、 氢需求规模预测

根据中信证券统计数据，目前国内氢能需求以化工行业为主，近期预计合成氨对氢气的需求基本稳定在1000万吨左右；炼化对氢气的需求约为900万吨，预计未来有明显的增长空间，其它工业板块预计需求在200万吨左右；而燃料电池车处于起步阶段，对氢气的需求在6万吨左右，占比不足0.5%。

中期（2020-2030年）来看，氢能需求的主要增量主要来自交通领域。预计2025年、2030年我国燃料电池车产量有望分别达到10万辆、30万辆左右；由此预测我国燃料电池车对氢气的需求，2025年、2030年将分别达到93万吨、250万吨。结合炼化对氢气需求的小幅增长，预计2025年、2030年我国对氢气的总需求分别达到2500万吨、3100万吨。

长期（至2050年）来看，交通领域对氢气的需求将逐步增加；在“碳中和”大环境下，氢能在工业、建筑等的推广应用也是必然趋势。据中信证券专家预测，到2050年，我国氢气需求总量将超过1.8亿吨，其中工业领域需求将超过5300万吨，交通领域需求将超过1.2亿吨。

图 中国中长期氢能需求预测（万吨）

资料来源：《中国氢能产业发展报告2020》（中国电动汽车百人会），中信证券研究部预测