氢能产业链主要包括制氢、储运、加注和下游应用四个环节，其中制氢环节三大路线并存：化石燃料制氢、工业副产氢和电解水制氢三类。化石燃料制氢+CCUS将成为制氢的重要路线之一；可再生能源电解水制氢是“终极路线”。
电解水制氢技术路线包括碱性电解(ALK)、质子交换膜电解(PEM)、固体氧化物电解(SOEC)和阴离子交换膜电解(AEM)等。碱性电解技术成熟、设备成本低，是目前的主流路线；PEM技术制氢效率高、灵活性好，产业化在即；SOEC和AEM技术处于研发阶段，存在发展潜力。电解槽是制氢的核心设备
氢能产业链全景图（括号为国内2030年新增产值估计）
氢能：零碳可持续的理想能源
氢能的优势：应用端：清洁、高效、便利；供给端：来源广，承接弃风弃光1.1 应用现状：氢主要作为工业原料使用，中国占全球需求的30%• 氢作为能源应用的普及程度不高，现阶段主要作为工业原料使用。2021年，全球氢气需求超过9400万吨。分地区来看，我国是全球最大的氢气消费国，需求量约2800万吨，占全球的30%；美国、中东和欧洲分别占据全球14%/12%/9%的需求量。分应用来看，氢气主要用于化工（合成氨/合成甲醇）和炼油，2021年全球交通运输氢气需求仅3万吨左右，占比较少。我国氢气应用领域同样以化工为主，56%的氢气被用于化工合成，9%用于炼油，16%作为尾气直接燃烧，氢作为能源的应用程度不高。• 工业用氢存在巨大的脱碳潜力。2021年，全球工业用氢和炼油用氢绝大部分源于化石燃料制氢，产生的直接二氧化碳净排放量分别为6.3亿吨和2.0亿吨。工业合成氨、合成甲醇、炼油等均以氢为主要原料，工艺成熟，存在绿氢替代灰氢的减碳空间；此外，全球各地正在探索氢气在钢铁工业领域的应用，绿氢未来有望逐步替代焦炭作为还原材料，推动钢铁工业的大规模脱碳（2019年全球钢铁行业直接碳排放量26亿吨，约占全球碳排放总量的7-8%）。1.2 推广前景：未来氢能可广泛用于交通、电力、建筑领域• 交通方面，各国积极推广氢燃料电池汽车，已初具规模，氢车在商用车领域逐渐渗透；未来在航空、船舶领域也有望进行替代。• 建筑方面，主要包括天然气掺氢输送、燃料电池热电联供等。未来氢气有望在燃气、供热等方面逐步替代天然气，并为住户提供部分电力。• 电力方面，氢可以作为电能储存的介质，未来有望用于长时储能，或参与全球运输和贸易，实现电能在时间和空间上的调节。•IEA预计，在2050年全球“净零排放”目标下，2030年，全球氢能应用规模需达到2亿吨。
1.3 各国重视氢能的战略地位，大力推动氢能产业发展1.4 产业展望：供应端技术持续突破、基础设施完善；应用端万亿市场加速爆发制氢环节：绿氢蓄势待发
氢能产业链主要包括制氢、储运、加注和下游应用四个环节
氢能产业链全景图（括号为国内2030年新增产值估计）
2.1 制氢路线：三种制氢路线共存，可再生能源电解水制氢是“终极路线”• 三种制氢路线：“成本”短期制约，“可持续”长期引领。氢气制备方式主要包括化石燃料制氢、工业副产氢和电解水制氢三类。• 化石燃料制氢是以煤或天然气为原料还原制氢的传统方案，技术成熟、成本最低，但碳排放量高，且化石燃料不可再生，产能扩张空间有限，存量产能将逐步结合CCUS技术，以降低排放。• 化工副产氢是氯碱，轻烃利用等化工工艺获得副产氢的方案，成本较低，但制备规模取决于主产品制备规模，扩张空间有限，可作为补充性氢源。• 电解水制氢是利用水的电解反应制备氢气的技术，可再生电力制氢称为“绿氢”，是零碳排、可持续的“终极路线”，但目前成本仍是制约其普及的瓶颈因素，其规模化应用需要产业链各环节推动降本。2.2 全球氢气产能以化石燃料制氢为主，清洁制氢存在替代空间• 目前全球氢气生产以化石燃料制氢为主，清洁制氢存在替代空间。•2021年全球氢气总产量为9400万吨，其中化石燃料制氢占80%以上，清洁制氢（电解水/化石燃料+CCUS）占比不到1%。• 现阶段，我国氢气产能约4100万吨/年，产量约3300万吨，产能规模全球领先，但同样以化石燃料制氢为主（近80%），清洁制氢存在广阔的替代空间。• 未来清洁制氢方案将成为主要增量。IEA预测，到2030年，全球氢气产量将达到1.8亿吨，较2021年的0.94亿吨翻倍增长。其中，主要的增量产量将由电解水制氢满足，电解水制氢产量将从2021年的不到4万吨大幅增长至6170万吨；耦合CCUS的化石燃料制氢产量将从2021年的60万吨增长至3300万吨，清洁制氢方案将成为主流。
