氢能,作为一种潜力巨大、绿色低碳且应用广泛的二次能源,正日益成为全球各大经济体推动能源结构转型和经济增长的新引擎,其发展已步入快速发展的轨道。中国氢能产业的进步态势尤为积极,不仅在氢气产量上保持全球领先地位,技术工艺的掌握也日趋成熟,产业体系初步构建,示范应用的成效显著,使得中国在全球氢能市场中占据了举足轻重的地位。展望“十五五”时期,中国氢能产业预计将形成更加健全的技术创新体系和清洁能源制氢及供应体系,以更高质量的发展态势,为“双碳”战略目标的实现注入强劲动力。
产业链:持续完善,上下游协同并进
中国氢能产业链已初步具备全球竞争力,特别是在氢能制备、加注、燃料电池及系统集成等关键环节,展现出了明显的竞争优势,多款产品在全球氢能市场中占据了主导地位。尽管如此,可再生能源制氢以及储运核心材料等部分环节仍有待进一步突破。“十五五”期间,中国氢能产业将在保持既有优势的基础上,向高质量发展模式转型,力求实现更大突破。
在氢气产量方面,中国已连续多年稳居全球首位,占比超过三成。当前,氢气供应主要依赖化石能源制氢和工业副产氢,电解水制氢的规模相对较小。然而,“十五五”期间,随着中国可再生能源消费量的显著提升,预计将达到15亿吨标煤以上,这将为电解水制氢提供充足的能源供给,推动可再生能源制氢成为氢能产业发展的新动力。
在储运技术方面,中国已在全球首例固态储氢设备出口、首条“西氢东送”输氢管道示范工程等多个领域取得了技术创新突破,加氢站建设也取得了显著进展,数量位居全球前列。但与国际先进水平相比,中国氢能储运的整体发展水平仍存在一定差距。“十五五”期间,随着氢能应用场景的不断拓展和氢能需求的急剧增加,中国亟需发展安全、高效、低成本的储运技术,以及高密度、轻量化、多元化的储运体系,为氢能的大规模商业化应用奠定坚实基础。
氢能应用场景:多元化趋势日益明显氢能作为能源连接器,在汽车、飞机、船舶、发电等多个领域均展现出了广泛的应用潜力。特别是在商用燃料电池汽车领域,中国氢能卡车、客车等产品已在全球市场中占据了主导地位。为实现碳达峰、碳中和目标,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,中国正在稳步推进氢能在燃料电池有轨电车、内河航运、航空、热电联产和储能等领域的多元化示范应用。“十五五”期间,中国有望在全球氢能产业商业化应用中占据先机。
区域布局:东部引领,中西部加速追赶
中国氢能产业在区域布局上整体呈现出东强西弱的态势,东部地区聚集了全国大部分的产业资源,成为氢能产业发展的核心区域。然而,“十五五”期间,随着西北地区绿氢发展优势的逐渐显现和可再生资源的丰富利用,该地区有望推动绿氢规模化应用,助力全国氢能产业实现均衡发展。
江苏:作为氢能产业综合竞争力较强的省份,江苏已初步形成了较为完整的氢能产业链条,涵盖了氢气制备、储运、燃料电池及整车制造等多个环节。预计“十五五”期间,江苏将进一步巩固和扩大氢能产业优势,形成安全高效、绿色低碳、低成本的氢能供应体系和多元化的氢能应用生态。山东:山东在全国率先实施了“氢进万家”科技示范工程,成为大规模推广应用氢能的示范省份。预计“十五五”期间,山东将打造“中国氢谷”、“东方氢岛”两大品牌,形成集氢能创新发展、装备制造、产品应用、商业运营于一体的氢能产业发展高地。
内蒙古:内蒙古凭借得天独厚的绿氢发展优势和丰富的可再生资源,大力发展绿氢产业,绿氢规模占比超过全国一半。预计“十五五”期间,内蒙古将推动绿氢“制储输用”全产业链发展,打造成为全国重要的绿氢生产输出基地,并稳步推进“蒙氢外送”战略。
企业动态:提质增效,竞争加剧
截至2024年9月,中国氢能产业全产业链企业数量已达到3384家,其中上市企业36家、高新技术企业195家。预计“十五五”期间,相关企业新增注册量将持续增长,电解水制氢、电解槽等环节的市场竞争将更加激烈。
在电解水制氢领域,众多企业加速布局相关材料、技术和设备,其中碱性电解水制氢占据主导地位,质子交换膜电解水制氢市场需求稳步扩大。预计“十五五”期间,将涌现出更多企业和科研机构开辟新赛道,推动技术竞争不断加剧,可再生能源制氢成本逐步下降。PEM电解槽将成为制氢企业未来布局的主流方向。
在储氢瓶市场方面,近年来众多企业投资布局车载高压储氢瓶和液氢储运容器,中国Ⅳ型储氢瓶产业化进程加速。随着氢能应用场景的持续拓宽,储氢瓶市场需求快速增长,吸引更多企业进入市场,竞争愈发激烈。预计“十五五”期间,储氢瓶行业将不断提高产品性能,布局更高压力等级、更大储氢容量、更轻重量的储氢瓶,以满足市场需求。
在氢燃料电池领域,新兴厂商不断涌现,加大研发投入,为行业注入新的活力。目前,中国氢燃料电池行业尚处于商业化初期阶段,亟需企业与高校科研机构强强联手,推动产学研深度融合,助力科技成果转化。预计“十五五”期间,氢燃料电池相关主体将突破膜电极和双极板等技术问题,布局的产品将陆续面向市场,行业竞争加剧,市场集中度下降,实现多场景应用。
技术创新:多元并进,全力提速
中国在制氢领域已取得显著成效,专利申请和论文发表总量均位居全球前列。预计“十五五”期间,中国氢能产业整体技术水平将大幅提升,特别是在可再生能源制氢环节有望形成明显技术优势。
在储氢技术方面,35MPaⅢ型车用气态储氢瓶已在中国实现批量应用,而70MPaⅣ型瓶的商业化应用尚待进一步深耕。预计“十五五”期间,储氢技术仍将以气态和低温液态为主,储氢瓶生产规模将进一步扩大,关键材料和零部件成本有望逐步下降,商业化应用有望实现突破。
在电解槽方面,ALK电解槽已实现规模化生产,是目前最成熟且经济性较高的制氢方法之一。而PEM电解槽虽然尚处于发展初期,但预计“十五五”期间将通过材料技术突破、结构优化和降低贵金属催化剂用量等方式实现降本,市场空间广阔,应用场景将更加广泛。
在氢燃料电池方面,近年来中国氢燃料电池在重型交通领域加快试点应用,推广力度不断提升。预计“十五五”期间,随着新型基础材料的研发力度加大,氢燃料电池技术有望大规模应用于汽车、便携式发电和固定发电站等领域,并逐步拓展至航天、船舶等领域。
针对地方政府氢能产业发展建议基于当前中国氢能产业的发展现状和“十五五”时期的发展趋势,地方政府在推动氢能产业发展时应注重以下几个方面:
做好顶层设计:积极响应国家氢能产业发展战略,制定涵盖氢能“制储输用”全产业链的发展规划,明确各环节的发展目标、重点任务和保障措施。同时,鼓励企业、科研院所等主体参与氢能产业国际标准和国内标准的制定与修订工作,建立覆盖制储输用等各环节的地方氢能标准体系。
完善基础设施:充分调动市场主体的积极性,加快制氢设施、储运体系和加氢网络等氢能基础设施建设。拓展氢气运输渠道,探索发展城市供氢管网,解决规模化运氢难题。统筹加氢设施布局,探索制储加一体化加氢站模式。同时,鼓励和引导企业开发氢能产品,满足市场需求,积极探索氢能商业化应用路径。
完善产业链条:贯彻新发展理念,支持企业、高校和科研院所在关键环节的技术研发和产品创新。加大研发投入,推动氢能产业链各环节的技术创新和产业升级。推进高水平科技创新平台建设,促进产学研用深度融合,加快科技成果转化。加强国际合作,引进国外先进技术,提升本地氢能产业的国际竞争力。通过这些措施,共同推动地方氢能产业稳步发展,实现高质量发展目标。
来源:看氢未来
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