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氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。国际可再生能源机构预计，在实现 1.5°目标情境下到 2050 年氢能产量达到 6.14 亿吨/年，在总能源消耗中的占比达到 12%。
氢能产业链全景
氧能源主产业链包括上游氢气制备，中游氢气运输储存、下游加气站、氢燃料电池及氢能源燃料电池应用等多个环节，产业链总体趋于完善。其中，氢能源燃料电池环节所涉细分领域和公司众多，是重要环节之一。
现阶段制氢路径主要包括化石能源制氢、可再生能源电解水制氢（以下称为“绿氢”）、化工过程副产制氢三种，其中绿氢被认为是最具潜力的氢能供应方式。
全球绿氢政策
欧盟：为氢能战略提供联合融资支持。
氢能战略为绿氢产业指明发展路径。明确的发展战略是推动产融规模化融合的前提。2020年7月，《欧盟氢能战略》（ EU Hydrogen Strategy ）发布，提出到2050年氢能占欧盟能源消费的比重将由现阶段的不足2%提高到13%～14%，分3个阶段推进绿氢发展，逐步降低绿氢成本。
2020年12月，22个欧盟国家和挪威发起了欧洲价值链共同利益重点工程支持计划（important Projects of Common European Interest，IPCEIs），用于支持绿氢全产业链的各类项目，形成跨国绿氢网络,拟到2040年建成长达3.97万km、连接21个欧洲国家的氢气运输网络，69%的氢气运输网络由天然气管网改造而成。
德国：公共政策全面支持绿氢发展
德国绿氢产量约占全球总产量的20%。2020年德国发布《国家氢能战略》，为绿氢的“制储输用”制定了协调一致的行动框架，将绿氢确定为低碳工业原料，要求完善绿氢制储输用的高质量基础设施，拓宽进口渠道。2021年，德国通过绿氢供给的电量达到55TWh。预计到2030年，绿氢供电量将再翻一番，达到90TWh～110TWh，工业制氢电解槽容量总和将达5GW.
在资金方面，德国政府提出氢能专项投资框架，计划到2026年向氢产业投入123.6亿欧元；此外，德国设立了国家氢能基金，计划为氢能提供90亿欧元资金支持。在财税政策方面，德国《可再生能源法（2021）》首次提出支持绿氢的生产和工业使用，减免用于绿氢制取的可再生能源附加费，减免幅度可达85%甚至100%。
德国预计到2050年进口绿氢将达到4500万t，因此推出了“绿色氢潜能地图”项目，对非洲地区30多个国家的绿氢生产和出口潜力进行评估，通过积极的对外投资，逐步开展与非洲国家的绿氢贸易。
美国：新激励政策有望为绿氢产业加速
美国氢能产业起步于20世纪末，2020年11月，美国能源部发布最新《氢能计划》（ Hydrogen Program Plan ），提出未来10年及更长时期氢能研究、开发和示范的总体战略框架及2030年美国氢能发展的技术和经济指标。同年，美国能源部启动了“为地球奋斗氢能计划”（Hydrogen Earth Shot），旨在10年内将绿氢的成本降低至1美元/kg，降幅达80%；将氢需求提升至目前水平的5倍 [8]。2021年，美国燃料电池和氢能协会发布《美国氢能经济路线图》，提出通过公共激励措施来解决市场推广初期面临的障碍。
为推动绿氢市场发展， 2021年11月，美国总统拜登签署《基础设施投资和就业法案》（ Infrastructure Investment & Jobs Act ，IIJA），授权拨款95亿美元用于清洁氢的研发、示范项目建设等，其中80亿美元用于区域清洁氢枢纽建设，并将继续对清洁能源和储能项目提供投资税收抵免和生产税收抵免。2021年5月，美国财政部发布了“绿皮书”，提出为燃料电池厂提供投资成本30%的投资税收抵免；对天然气管道改造和储氢项目提供税收减免等。此外，美国财政部和国税局于2021年1月发布系统化的碳捕获与封存激励政策，即45Q条款最终法规 1，将利好蓝氢生产，或将撬动数十亿美元私人资本投入蓝氢产能中[9]。
韩国：政府投资与各项补贴政策全面带动氢经济
2019年1月，韩国政府发布《氢经济发展路线图》（ Hydrogen Economy Roadmap ）。2021年11月，韩国贸易、工业和能源部再次发布国家氢能目标，提出到2050年氢进口代替原油进口、氢能覆盖大型工业用能的发展目标。根据路线图规划，到2040年，韩国氢需求量可达526万t/a，建立海外制氢基地，通过进口满足绿氢需求，国内制氢成本下降到3000韩元/kg（约合人民币16元/kg）以下。2020年2月，韩国颁布全世界首部《促进氢经济和氢安全管理法》，围绕氢定价机制、氢能基础设施以及氢全产业链的安全管理提出了系统的法律框架。
日本：绿色创新基金推动氢能产业长期发展
日本政府将氢定义为零碳能源。2021年7月，日本经济产业省联合相关部门更新了“支持2050年实现碳中和目标的绿色增长战略”（以下简称“绿色增长战略”）。根据绿色增长战略安排，氢有望助力发电、运输和工业各领域实现脱碳。
中国：氢能产业中长期规划推进氢能商业化
目前，我国出台氢能政策多达20余项。《“十四五”工业绿色发展规划》中提到，单位工业增加值二氧化碳排放降低18%，推动生产过程清洁化， 鼓励氢能发展；《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》中提到，到2025年燃料电池汽车保有量5万辆，部署建设一批加氢站，可再生能 源制氢量达到10-20万吨/年。健全绿色低碳标准体系，这对氢能商业化应用发展起到了推动作用。
经济性提升是绿氢产业化的主要驱动力
碱性电解槽成本下行路径：
电解槽设备大型化、模块化： ① 改进设备构造与核心材料、产品标准化以降低设备成本；② 系统模块化，多槽对应一套提纯分离系统，以降低整体系统成本；③ 电解槽大型化，制氢量提升，将降低单位绿氢折旧成本。
降低电耗： ① 电解槽结构与核心材料的迭代（高电流密度大尺寸电极）。
用电成本下降：① 可再生发电产能持续释放，绿电发电成本持续下降；② 示范项目推广离网绿电制氢，以降低用电成本。
设备方面：
与传统化石能源制氢（灰氢、蓝氢）相比，无论是碱性电解槽还是PEM电解槽仍然有很大的成本下降空间。PEM电解槽更是比碱性电解槽贵超过50-60%以上，给这些非化石能源制氢技术的市场渗透造成了很大的障碍。当考虑到经济规模，自动化，零部件供应商增加，大规模市场需求，能源存储的大量部署应用等这些因素，碱性电解槽和PEM电解槽都被认为还有很大的成本下降空间。其中，电解槽的设备折旧和电费两部分合计达到成本的 90% 以上。根据业内反馈，在研发方向方面，未来，随着材料和部件制备、系统集成等技术的突破，绿氢制备技术将朝着延长运行寿命、提升单体功率、降低安全风险和成本等方向发展。
电力成本方面：
可再生能源发电成本下降。预计到 2035 年，光伏与世纪新能源网的新增装机发电成 本预计将低于 0.3元/kWh。预计到 2050 年，新增光伏和世纪新能源网发电成本将降 至约0.13元/kWh和0.25元/kWh，风能和太阳能将成为最廉价和最丰富的电力来源。可再生能源电解水制氢成本将低至11.63 元/kgH2。
电耗方面：
运行负荷和电解水制氢效率降低绿氢成本。以碱性电解水制氢为例，运行负荷分别为1000h、3500h、6000h和 8000h时，平准化氢气成本分别为58.53元 /kgH2、42.72元/kgH2、40.08 元/kgH2、39.06 元/kgH2。电解水制氢电耗从当5kWh/Nm3降低至4kWh/Nm3时，平准化氢气成本可降低约20%。
碱性电解槽设备供给端格局
2022年全球碱性电解槽市场出货量约为1GW，国内出货量近750MW。中国电解槽设备集中度较高，CR3达到80%，派瑞氢能（718所 子公司）、考科利尔竟立、隆基氢能排名前三。国内电解槽设备有三类参与者，第一类为718所、竟立、天津大陆等老牌电解槽企业，其技术积淀以及产品得 到长期了验证；第二类为隆基氢能、阳光电源等光伏龙头企业，资金技术实力雄厚，光伏业务与电解槽制氢业务高度协同；第三类为华电重工、瑞麟科技、 华光环能等新兴势力，切入电解水制氢市场，在行业发展前期抢占市场份额。
中船718研究所：2008年，718所成立全资子公司派瑞氢能，开展电解水设备相关业务。2022年，中船718所举办全球首台套单体产氢量2000Nm?/h水电解制氢 装备发布仪式，派瑞氢能成为北京冬奥会绿氢制氢装置唯一供应商。派瑞氢能拥有碱性电解槽产能 350台，PEM电解槽产能120台，合计产能约1.5GW。
考克利尔竞立：公司核心团队来自718研究所，参与国家 973 重大科研项目“大规模非并网世纪新能源网规模化制氢”。2019 年，比利时 John Cockerill集团承接 苏州竞立制氢设备有限公司全部人员和知识产权，成立考科利尔竟立，加大研发，扩大碱性电解槽产能。2021年，公司分别下线国际首台套1200Nm?/h和 1300Nm?/h的电解水制氢设备。公司现有产能约 1GW，预计2023年将扩充至1.5GW。
隆基绿能：2023年2月，隆基氢能推出 ALK Hi1 系列产品，在直流电耗满载状况下可低至 4.3kwh/Nm?，同时推出 ALK Hi1 plus 产品，直流电耗满载状况下 低至 4.1kwh/Nm?，在2500A/㎡电流密度下，更可低至4.0kwh/Nm?。隆基氢能2022年作为新进入者，产能快速扩张，22年产能达1.5GW，23年产能将进一步扩 张至2.5GW，25年规划5-10GW。
阳光电源：对碱性电解槽、PEM 电解槽均有布局，二者单机功率分别可达1000Nm?/h、200Nm?/h，2022年底，配备阳光氢能200Nm?/h PEM电解槽的长江电力绿 电绿氢示范项目产氢成功。
华电重工：电解水制氢设备领域，公司1200Nm3/h碱性电解水制氢装置与气体扩散层产品已成功下线。此外，公司持续加大PEM电解设备研发投入，双技术路 线并行发展。华电集团为公司控股股东，依托华电集团，公司与内蒙古华电氢能签署《内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目PC总承包 合同制氢站部分》。同时收购通用氢能51%股权，在PEM原材料端有一定布局。
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