國家層面對氫能以及燃料電池汽車產 業給予高度重視，并積極引導、支持 其發展。宏觀產業政策方面，自“十三五”至 “十四五”，國家連續將新能源汽車 以及燃料電池汽車列入五年科學技術 發展規劃中，明確其發展目標、重點 任務以及保障措施等，積極建設“三 縱三橫”的研發布局。2022年3月23日，國家發展改革委、國 家能源局聯合發布《氫能產業發展中 長期規劃（2021-2035年）》，明確了 氫能在我國能源綠色低碳轉型中的戰 略定位、總體要求和發展目標，將對 我國氫能產業的高質量發展發揮的重 要指導作用。

二、制氫：CCS助力低碳制氫，水解制氫靜待突破

2.1 灰氫仍為主要氫源，綠氫比重有望提升

碳排放劃分氫氣類型：灰氫、藍氫、綠氫

氫元素在地球上主要以化合物的形式存在于水和化石燃料中，而氫能作為一種二次能源，需要通過制氫技術進行“提取”。根 據氫能生產來源和生產過程中的碳排放情況，人們將氫能分別命名為灰氫、藍氫、綠氫。

灰氫：使用化石燃料（例如石油、天然氣、煤炭等）燃燒制取氫氣，并對釋放的二氧化碳不做任何處理。目前，市面上絕大多 數氫氣是灰氫，約占當今全球氫氣產量的95％左右�；覛涞纳�產成本較低，制氫技術較為簡單，而且所需設備、占用場地都較 少，生產規模偏小。

藍氫：將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整制取氫氣，同時對釋放的二氧化碳進行捕捉與儲存（CCS），可實現了低排 放生產。

綠氫：使用可再生能源（例如太陽能、風能、核能等）發電電解或光解制取的氫氣，完全沒有碳排放。

三種主要制氫方法

我國的制氫工業以引進技術為主，技術相對成熟，與發達國家的差距不大。當前，氫的制取技術主要有三種比較成熟的路線：1）以煤炭、石油、天然氣為代表的化石能源重整制氫；2）以焦爐 煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業副產提純制氫；3）以電解水制氫為代表的可再生能源制氫。其他技術路線，如生物質直接制氫和光解水制氫等目前產收率較低，仍處于實驗和開發階段，尚未達到規模制氫要求。

氫氣制備工藝以化石能源重整為主

2019年全球氫產量11500萬噸，主要來自化石能源重整制氫中的天然氣制氫，占比達46%。2019年我國氫產量3342萬噸，主要來自化石能源重整制氫中的煤制氫，占比達64%。

2.2 化石能源制氫：CCS助力低碳生產

化石能源制氫：煤制氫

化石能源制氫為目前最主要的制氫技術路線，主要包括煤制氫與天然氣制氫。煤制氫是工業大規模制氫的首選方式之一，也是我國最主要的制氫方式。其具體工藝過程是煤炭經過高溫氣化生成合成氣（H2+CO）、CO與水蒸氣經變換轉變為（H2+CO2）、脫除酸性氣體 （CO2+SO2）、氫氣提純等工藝環節，可以得到不同純度的氫氣。傳統煤氣化制氫工藝具有技術成熟、原料成本低、裝置規模大等特點，但其設備結構復雜、運轉周期相對短、配套裝 置多、裝置投資成本大，而且氣體分離成本高、產氫效率偏低、CO2排放量大。

化石能源制氫：天然氣制氫

天然氣制氫是北美、中東等地區普遍采用的制氫路線。工業上，由天然氣制氫的技術主要有蒸汽轉化法、部分氧化法以及天然氣催化裂解制氫。蒸汽轉化法（SMR）最為常用。甲烷和水蒸氣在催化劑以及高溫（500~950℃）的條件下發生化學反應：CH4+2H20=4H2+C02， 產物中氫氣體積分數可達74%。部分氧化法是由甲烷等烴類與氧氣進行不完全氧化生成合成氣，需要配置空分裝置或變壓吸附制氧裝置。天然氣催化裂解制氫主要則是天然氣在催化劑表面發生催化裂解反應生成氫氣和碳。（報告來源：未來智庫）

化石能源制氫：短期氫氣主要來源，投資機會在CCS

煤制氫

煤制氫技術路線可以大規模穩定制氫，成熟高效，價格相對較低，是目前主要的化石能源重整制氫方式。原料煤作為 最主要的消耗原料，約占煤制氫總成本的50%。以成本最低的煤氣化制氫技術為例，每小時產能54萬方合成氣的裝置，在原料煤(6000大卡，含碳量80%以上）價格 600 元/噸的情況下，制氫成本約8.85元/千克。結合尚處在探索示范階段的碳捕獲與封存技術（CCS）以控制化石能源重整制氫的碳排放，按照煤制氫路線單位氫氣 生成二氧化碳的平均比例計算，增加CCS后以上設定條件下的制氫成本約為15.85 元/千克。今后，隨著國內CCS技術 的進一步開發，煤制氫成本有望下降。

天然氣制氫

與煤制氫裝置相比，天然氣制氫投資低、CO2排放量小、耗水量小、氫氣產率高，是化石原料制氫路線中理想的制氫 方式。然而，我國化石資源稟賦特點是“富煤、缺油、少氣”，原油與天然氣對外依存度高，在此能源供給現狀的大背景下， 采用天然氣制氫存在氣源供應無法保障、天然氣價格高企的現實問題 。但從長遠來看，由于我國非常規天然氣資源（頁巖氣、煤層氣、可燃冰等）十分豐富，隨著未來非常規天然氣開采技 術進步、開采成本降低，必將迎來天然氣大發展的時期，屆時采用天然氣制氫預計要比煤制氫更具優勢。

三、儲氫端：產業鏈瓶頸環節，期待技術突破

3.1 儲運：高壓儲氫為主導，多條技術路線并進

氫的儲存主要包括四種形式

氫的儲存要求安全、高效、低成本、便捷，主要技術指標有容量、加注便捷性、耐久性等。當前，氫的儲存主要由氣態儲氫、液態儲氫、固體儲氫和有機液體儲氫四種形式：

(1)氣態儲氫，是將氫氣壓縮到一個耐高壓的容器里進行儲存的方式。儲運工具主要包括高壓長管拖車和管道運輸;

(2)低溫液態儲氫，是將氫氣冷凍至零下252.72℃以變為液體加注到絕熱容器中進行儲運，儲運工具主要為液氫槽罐車;

(3)固態儲氫，是以金屬氫化物、化學氫化物或納米材料等作為儲氫載體，通過化學吸附和物理吸附的方式進行氫儲運， 對儲運工具并無特殊要求;

(4)有機液體儲氫，是通過加氫反應將氫氣固定到芳香族有機化合物并形成穩定的氫有機化合物液體，最終以液體槽罐 車進行儲運。

高壓氣態儲氫占主導

高壓氣態儲氫是現階段的主要儲氫方式，其容器結構簡單、充放氫速度快，是目前最常用且發展成熟的技術。根據材質的不同，高壓儲氫瓶分為純鋼制金屬瓶（I型）、鋼制內膽纖維纏繞瓶（II型）、金屬內膽纖維纏繞瓶（III型） 和塑料內膽纖維纏繞瓶（IV型）4種。I型瓶、Ⅱ型瓶技術成熟且成本低，但儲氫密度低、安全性能差，且鋼材質重量 較高，難以滿足車載儲氫密度要求，主要用于加氫站等固定式場景；Ⅲ型、Ⅳ型瓶由內膽、碳纖維強化樹脂層及玻璃 纖維強化樹脂層組成，明顯減少了氣瓶質量，提高了單位質量儲氫密度，因此車載儲氫瓶大多使用Ⅲ、Ⅳ型兩種容器。工業領域，20MPa鋼制氫瓶已廣泛應用，且與45MPa鋼制氫瓶、98MPa鋼帶纏繞式壓力容器組合應用于加氫站。車載領域，70MPa Ⅳ型瓶已廣泛應用于海外車載領域，我國燃料電池商用車載儲氫方式以35MPa Ⅲ型瓶為主，70MPa Ⅲ型瓶也已小批量應用。