2021年全球及中国氢能产业市场现状及竞争格局分析,政策助力氢燃料汽车发展「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年全球及中国氢能产业市场现状及竞争格局分析,政策助力氢燃料汽车发展「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、氢能概述

1、分类

氢能是清洁、低碳能源,在使用过程中不产生额外污染,也不产生CO2排放。按照氢能的制取方式,可将氢能划分为灰氢、蓝氢和绿氢:其中,(1)灰氢:从化石燃料制取的氢气,碳排放强度高;(2)蓝氢:化石燃料制氢+CCS(即碳捕集技术)制取的氢气,碳排放强度低;(3)绿氢:可再生能源电解水制取的氢气,几乎没有碳排放。

氢能分类

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资料来源:公开资料整理

2、作用

氢能是低碳经济的重要组成部分,虽然部分制氢过程可能产生碳排放,但未来随着绿氢的推广,氢能产业的碳排放预计将显著减少,有助于实现双碳目标。据预测,2021-2050年,氢能在全球降碳行动中的累计贡献度为6%。

2021-2050年全球降碳方式累计贡献度

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资料来源:公开资料整理

二、氢能产业相关政策

近年来,政府出台多项政策支持氢能产业发展。自2019年,氢能相关内容被首次写入政府工作报告,提及加速充电,加氢等基础设施建设以来,国家对氢能产业的扶持不断增加,促进氢能产业不断发展。2022年3月,多部门联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,明确提出支持氢能全产业链发展。此外,2022年已有多项文件明确提出支持氢能发展的政策,氢能产业发展将在政策扶持下不断加速。

2022年我国氢能产业相关政策

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资料来源:政府公开报告,公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国氢能行业市场全景评估及发展战略规划报告》

三、全球氢能产业现状

1、供给端

当前全球制氢技术以化石能源制氢为主,天然气、煤炭、石油制氢的比例合计为78.6%。工业副产氢为第二大制氢方式,占比21%,CCUS技术的运用以及电解水制氢的比例都很微小。

2020年全球制氢来源占比情况

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资料来源:公开资料整理

2、需求端

工业领域方面对氢能需求主要是合成氨,需求占比65%,其次是甲醇和直接还原铁,分别占比25%和10%。

2020年全球工业领域氢能需求量情况

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资料来源:公开资料整理

四、中国氢能产业现状

1、氢气产量

根据中国煤炭工业协会数据,2017年至2021年中国氢气产量逐渐增长。伴随产能扩容,21年我国氢气产量达3342万吨,同比增长32%,成为世界最大产氢国,占21年全球氢气产量的28%。

2017-2021年中国氢气产量

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资料来源:中国煤炭工业协会,公开资料整理

2、制氢成本

煤制氢是当前我国大规模稳定制氢的主要途径,传统煤制氢采用固定床、流化床、气流床等工艺,合成气中CO2、CO等体积分数高达45%-70%,碳排放高,且含有硫化物等腐蚀性气体,不满足低碳化的制氢路径。

工业用氢级别煤制氢成本

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资料来源:中国氢能联盟,公开资料整理

五、氢能应用领域现状

1、燃料电池汽车

燃料电池汽车是氢能应用的重要领域。与纯电动汽车相比,氢能汽车具有诸多优势,主要包括:第一,补能时间短,氢能汽车充满燃料的时间不超过5分钟;第二,续航里程长,氢能汽车续航里程通常可达650-700公里,甚至部分车型能实现1000公里,超过目前大部分纯电动汽车;第三,环保性好,就车辆本身而言,氢能汽车在行驶过程中不排放任何有害物质,燃料电池也不存在回收利用问题;第四,环境适应性强,与电动汽车不同,氢燃料电池不受外界温度的显著影响,并且不会在寒冷天气中减少里程。

燃料电池汽车、纯电动汽车及燃油车对比

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由于燃料电池汽车有诸多优势,全球主要国家高度重视氢能汽车产业。日本、美国、欧洲等发达国家已将其上升到了国家能源战略高度,制定各项政策体系以促进氢能汽车发展。美国奥巴马政府发布《全面能源战略》,特朗普政府将氢能和燃料电池作为美国优先能源战略,近十年投资规模超16亿美元,计划2025年建成200座加氢站;欧盟先后提出《2030气候和能源框架》、《2050低碳经济战略》等文件,计划在2025年建成770座加氢站,2030年建成1500座;日本先后发布《氢能源基本战略》、《氢能及燃料电池战略路线图》等文件,计划到2025年建成320座加氢站,2030年达到900座。

各国氢能源产业政策汇总

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政策推动氢燃料电池汽车快速发展,全球氢能源汽车随着成本降低而快速扩张。据统计,2021年全球氢能源汽车销量达16313辆,同比2020年增长81%,截止2021年保有量已达49562辆。

2020-2021年全球燃料电池汽车销量及保有量情况

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从燃料电池汽车各地区推广情况看,2020年全球燃料电池汽车共3.48万辆,其中,中、美、日、韩、德国发展较快,燃料电池汽车数量合计占全球95%,占比分别为24%、27%、12%、29%及3%。

2020年全球燃料电池汽车数量占比

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我国燃料汽车销量方面,2015年至2019年我国燃料电池汽车销量迅速增长,受疫情影响,2020年销量有所下降,2021年销量1596量,未来有望恢复到疫情前水平。

2015-2021年我国燃料电池汽车销量

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资料来源:公开资料整理

2、加氢站建设

燃料电池汽车的发展离不开加氢站的建设。2020年全球加氢站数量540座,其中中、美、日、韩、德国合计加氢站数量占全球79%,占比分别为16%、12%、25%、9%及17%。

2020年全球加氢站数量占比情况

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我国加氢站建设方面,2016年至2022年加氢站数量逐年上涨。加氢站数量从2016年的10座增长至2022年7月初的272座,近年来建设明显提速。

2016-2022年中国加氢站建设数量

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资料来源:公开资料整理

六、中国氢能产业竞争格局

1、产业链结构

目前氢能产业已经开始形成“制、储、运、用”四大环节,氢能的利用方式逐渐多元化。上游制取环节,目前主要有化石能源制氢、工业副产氢和电解水制氢等方式;中游储运环节存在气态、液态、固态等方式,加氢站等基础设施建设也是重要部分;下游应用环节,当前氢能主要应用在工业领域,未来有望扩展为交通、工业、建筑、储能等多领域。

氢能产业链

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2、企业竞争格局

我国部分上市公司已布局氢能上游、中游和下游全产业链。上游氢能制取,企业主要布局工业副产氢、电解水制氢、氢气提纯,化石能源制氢方式企业较少。中游氢能储运、加注,企业主要集中在加氢站建设,储氢瓶、氢用阀门、储氢系统、氢能源发电和氢动力无人机所涉及的企业较少。氢能应用方面,大部分企业集中在燃料电池系统生产,还有部分企业从事氢燃料电池汽车、质子交换膜和氢燃料电池催化剂的生产加工。

中国氢能产业企业布局

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资料来源:各上市公司公告,公开资料整理

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