氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，是未来能源体系的重要组成部分。目前，氢能正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。

01 应用规模

在化工领域的应用：合成氨、合成甲醇以及其它化工品，按照用氢企业产能看：国内合成氧58745万吨，占比80%；合成甲醇6183万吨，占比9%；石油精炼4642万吨，占比6%；合成其他化工品3791万吨，占比5%。

工业领域目前仍以灰氢使用为主，存量项目进行绿氢置换成为发展趋势。我国的氢源结构目前仍是以煤为主，来自煤制氢的氢气占比约62%、天然气制氢占19%，电解水制氢仅占1%，工业副产占18%。

工业用氢目前仍是氢能源产业链下游主要的应用方向，从长期来看，这一产业需求的占比仍将扩大。

氢能储运也是氢能源的重要应用领域。

氢能源可以通过氢气存储技术实现能源存储，将多余的可再生能源转化为氢气进行储存。常见的氢气存储方式有三种：气态储氢、液态储氢、固态合金储氢三种方式。目前我国氢气运输主要采用的是短距离管道输送和管车运输的方式。

长管拖车目前只适用于运输距离较近（半径300公里）、输送量较低的运输场景，随着运输距离从50公里提升到500公里，长管拖车成本由4.3元/kg提升至17.9元/kg。

当用氢规模扩大、运输距离增长后提高气态运输压力或采用输氢管道等运输方案才可以满足高效经济的要求。我国氢气输送管网建设相对缓慢，现有氢气输送管道总里程仅约400km。

氢燃料电池是氢能高效利用的有效途径之一，燃料电池技术的发展也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。未来氢能在交通领域的发展将会占据主要地位。

2022年新能源重卡中燃料电池占比9.8%。2022年我国商用车保有量为3328.6万辆，其中重卡保有量约800万辆。据中国汽车工业协会数据显示，2022年我国重卡累计销售量为67.19万辆，同比下降51.8%；氢燃料重卡销售量为2382辆，同比上涨215%，但渗透率仅为0.35%。截至2022年底，国内累计销售燃料电池汽车1.03万辆，距离“十四五”目标还差4万辆。

作为氢燃料电池在交通领域应用的保障，加氢站规模不断增长。2022年我国加氢站市场规模达到2825亿元，其中集成设备(压缩机、氧气储存容器、加氧系统)占据加氧站建设的主要成本规模达15.3亿元。

随着氢燃料汽车渗透率的不断提升，投入运营加氯站的数量也将实现高速增长，国家规划提出2025年我国加氢站达到1000座，预计到2026年我国加氢站市场规模将达到151.2亿元，集成设备规模71.1亿元。

截至2022年底，国内在运加氢站245座；在运加氢站每日供给能力17.7万公斤；国内加氢站数量前五省份：广东、河北、山东、江苏、河南。

以昇辉科技、华电重工两家企业为例，

看氢能产业发展情况：

华电重工

华电重工自2020年筹划发展氢能产业，定位于可再生能源制氢、储氢、用氢等技术开发、装备制造、工程总包及项目投资、运营为一体的能源服务商。

华电重工表示，公司承担的华电集团“十大重点科技项目”制氢课题相关成果已经结题，1500Nm3/h碱性电解槽已完成初步设计，成功实施泸定水电解制氢项目，达茂旗20万千瓦新能源制氢项目稳步推进，顺利完成11台碱性电解槽的生产制作。

华电重工所属子公司重工机械也在助推氢能智能制造产线落地，实现产业多能互补。另外，华电重工同时对多个项目进行跟踪，业务涉及市政交通、化工、冶金、分布式供能等多个用氢场景。

此外，华电重工还与国内外知名科研院所建立交流与合作，全面推进科技研发和项目攻关；根据氢能业务的推广与氢能下游应用市场开发情况，开展包括掺氢燃机应用技术、分布式供能技术等方面的集成技术研究。

昇辉科技

自2020年起进行战略转型，将“智能+双碳”作为战略方向，成立子公司昇辉新能源作为氢能业务的运营主体。目前，昇辉科技已涉足大规模电解水制氢设备、氢能源汽车运营平台、氢能相关电气设备及关键零部件等业务的自主运营，同时参股多家氢能行业知名企业。

未来市场走向何方？

公开数据显示，到2050年中国氢气需求量接近6000万吨，在终端能源体系中占比至少达到10%，随着政策的支持，氢能产业进入快速发展阶段。

就消费情况看，目前的氢能大部分用于工业领域，在冶金、合成燃料、工业燃料等的带动下，2060年工业部门氢需求量将到7,794万吨，接近交通领域的两倍新建工业项目配绿氢、存量项目进行绿氢置换逐渐成为发展趋势。基于需求侧产业的发展和产业链的完善，从灰氢逐步过渡到绿氢是较好的方式，优先使用副产氢，实现资源综合利用。

现阶段，国内主要采用高压气态氢储运方式，储存困难且储存能力较低，国内氢储运的能效、安全问题有待完善解决，这些都是制约绿氢进入工业领域的瓶颈。

中国工程院院士王基铭表示，为有效应对气候变化和保护生态环境，绿色低碳发展已经成为国际社会的普遍共识。绿色低碳经济的快速发展，氢能、生物基液体燃料、新能源汽车迅速发展，石油的需求明显放缓，已临近需求峰值，原油的需求峰值预计在2030年至2035年出现。作为实现“双碳”目标的重要举措，电力绿色化是必然的发展趋势。

“要大力布局风光电项目，有条件地区要充分利用水电、核电，最大限度地实现电力的绿色化。就氢来讲，现在主要还是灰氢，我们要的应该主要是绿氢。”李灿院士提出，“绿色氢能将是实现碳达峰、碳中和目标切实可行的路径之一。”

中国科学院院士、中国科学技术大学化学与材料科学学院院长李灿表示，如果将光伏、风电、水电变成燃料（如绿色氢能），“这其中最关键的就是制氢过程，即电解水制氢，相当于储电。“1吨氢可产生3.3万度电，也就是说产生1吨氢相当于储存了3.3万度电。”

国家能源局、科学技术部《“十四五”能源领域科技创新规划》明确提出“推动氢能与可再生能源融合发展”，与其他新型储能技术相比，氢能与电能同属二次能源，更容易耦合电能、热能、燃料等多种能源并与电能一起建立互联互通的现代能源网络。

目前氢燃料电池汽车主要以客车和重型卡车为切入领域，重点在可再生能源制氢和工业副产氢丰富的区域推广应用。相对于发展趋于成熟的纯电动汽车，氢燃料电池汽车适合固定路线、高载重的场景。

随着航运业的发展，柴油动力船舶的二氧化碳排放量居高不下，引发的环境问题日渐增多，氢能作为清洁能源有望在航运领域减碳中发挥积极作用。通过氢燃料电池技术可以实现内河和沿海船运的电气化，我国部分企业基于国产化氢能和燃料电池技术已经开始启动氢动力船舶研制。

氢能源也为低碳化航空提供了可能，氢能可以减少航空业对原油的依赖，减少温室及有害气体的排放。氢动力飞机可能成为中短距离航空飞行的减碳方案，但在长距离航空领域，仍需依赖航空燃油。

在储能领域，氢能源被视为与电能互补的优质二次能源，通过“可再生能源发电——多余电量电解水制氢——氢气多种介质形态储运——氢能发电”完整的能源转换链条，氢作为能量储存的载体，是实现可再生能源大规模存储运输的最佳方案。可再生能源发电存在波动性，需要依靠储能来解决。

氢气储能在技术方面仍有需要解决的问题，陈学东院士指出：“尽管我国氢能产业目前已经取得了一些进展，但在氢能储运装备方面还存在诸多不足：例如50MPa以上超大容积固定式储氢容器、90MPa级氢气压缩机设计制造还有短板；抗氢气高速冲击高压加氢站阀门、耐深冷温度液氢阀门、高集成度瓶口组合阀等特殊阀门零部件还存在“卡脖子”问题；70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶、50MPa大容量管束集装箱设计制造技术还未完全掌握；等等。”他建议国内院所、高校、企业要坚持问题导向、协同攻关，推动创新链和产业链融合发展，实现氢能产业链的重要设备风险安全可控，支撑我国氢能产业健康发展。

随着技术的发展，氢气储能的成本逐渐下降，越来越多的项目开始投资和使用氢气储能技术。此外，氢气作为一种可再生能源储备，可以在能源供应不稳定的情况下提供一种可靠的能源替代方案。在“双碳”背景下，可再生能源发电将大规模发展，它们的波动性和间歇性使得氢能具有了独特的意义和价值。