氢能行业分析报告：传统能源企业的新征途（36页）

氢能是重要的工业原料和二次能源载体。氢能是公认的清洁能源，也是 21 世纪 最具有发展前景的二次能源。氢能具有众多优秀的特点：（1）清洁低碳。氢能利用无 论是直接燃烧还是燃料电池转化，最终仅会生成水，不会产生污染物以及温室气体； （2）高热值高转化率。氢气热值可达 120MJ/kg，是同质量化石燃料的 3~4 倍，通过 燃料电池可实现综合转化效率达 90%以上；（3）制氢途径多样化。氢能的制备可以 通过化石能源重整、化工产业副产、电解水制氢等多种途径。因此，在节能减排、提 高利用效率的能源发展趋势下，氢能有着不可或缺的作用。氢能产业链包含了上游制氢、中游储运氢及下游用氢等众多环节。其中上游制 氢环节根据路线不同可分为化石燃料制氢、工业副产氢、电解水制氢等，中游储运氢 根据氢能储运状态的不同可分为气态、液态、固态储运；下游主要用氢主要包括工业 用氢及燃料电池产业，其中工业用氢主要用作化工、冶金等产业原材料以及能源使 用，燃料电池产业则包含了加氢基础设施建设、燃料电池制造以及燃料电池车整车 制造，氢燃料电池的应用是目前氢能产氢气可以通过多种工艺路线制备，主要包括：（1）化石能源制氢：煤气化制氢、 天然气重整制氢、石油焦和渣油制氢等；（2）电解水制氢：电力来源主要包括火电、 水电、风电、光电以及核电等，其中可再生能源是理想的电力来源；

工业副产氢： 主要包括氯碱工业、煤焦化、合成氨、丙烷脱氢等；（4）光催化制氢、生物发酵制氢 等其他路线：尚处于实验与开发阶段，暂未达到规模制氢要求。其中煤气化制氢、天 然气重整制氢以及电解水制氢是最主要的制氢方法。 而根据制氢过程中碳排放的不同，行业内一般将氢能分为灰氢、蓝氢及绿氢：（1） 灰氢：使用化石燃料制取氢气，并对释放的二氧化碳不做任何处理；（2）蓝氢：使用 化石燃料制取氢气，同时对释放的二氧化碳进行捕集和封存；（3）绿氢：使用可再生 能源发电电解或光解制取的氢气。其中灰氢由于生产成本低、技术工艺成熟，是当前 最主要的氢能来源，但无法避免生产过程中的碳排放，而真正实现“零碳”的绿氢是 理想的氢能来源，受限于技术与成本问题，尚未实现大规模普及。 近年来，伴随着国内氢能产业的持续发展，中国氢气总产量保持着稳定增长的态 势，根据中国氢能联盟与石油和化学规划院的统计，截至 2019 年我国氢气产能约达 4100 万吨/年。由于中国丰富的煤炭资源特点，煤制氢是最首要的制氢来源，不同于 全球范围内 18%左右的比重，煤制氢在国内占比可达六成以上，其次为工业副产氢、 天然气制氢、电解水制氢。根据中国氢能联盟研究院数据，2019 年中国氢气产量共 计 3342 万吨，其中煤制氢产量 2124 万吨，占比达 63.6%；其次为工业副产氢、天然 气制氢，产量分别为 708、460 万吨，占比分别为 21.2%、13.8%；电解水制氢产量相 对较少，仅 50 万吨，占比 1.5%。