可再生能源制氢占比仅为1%，氢来源亟待“绿化”

生物质资源丰富，是重要的可再生能源。生物质可通过气化和微生物催化脱氢方法制氢。在生理代谢过程中产生分子氢，可分为两个主要类群:

l、包括藻类和光合细菌在内的光合生物

Rhodbacter8604，R.monas2613，R.capsulatusZ1，R.sphaeroides等光合生物的研究已经开展并取得了一定的成果。

2、诸如兼性厌氧和专性厌氧的发酵产氢细菌。

目前以葡萄糖，污水，纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程的研究较多。中国在此方面研究也取得了一些进展，任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术的研究，并于

1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料的有机废水发酵法制氢技术，利用碳水化合物为原料的发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术的局限，开创了利用非固定化菌种生产氢气的新途径，并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。在此基础上，他们又先后发现了产氢能力很高的乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器，初步建立了生物产氢发酵理论，提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果在中试研究中得到了充分的验证:中试产氢能力达5.7m3H2/m3.d，制氢规模可达500-1000m3/m3，且生产成本明显低于目前广泛采用的水电解法制氢成本。

生物制氢过程可以分为5类:(1)利用藻类或者青蓝菌的生物光解水法(2)有机化合物的光合细菌(PSB)光分解法(3)有机化合物的发酵制氢(4)光合细菌和发酵细菌的耦合法制氢(5)酶催化法制氢。

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易车讯 3月23日，国家发展改革委、国家能源局联合印发 《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，《规划》明确了氢的能源属性，是未来国家能源体系的组成部分，充分发挥氢能清洁低碳特点，推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。同时，明确氢能是战略性新兴产业的重点方向，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。

《规划》提出了氢能产业发展各阶段目标：到2025年，基本掌握核心技术和制造工艺，燃料电池车辆保有量约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，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。到2030年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现。到2035年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。

《规划》部署了推动氢能产业高质量发展的重要举措：一是系统构建氢能产业创新体系。聚焦重点领域和关键环节，着力打造产业创新支撑平台，持续提升核心技术能力，推动专业人才队伍建设。二是统筹建设氢能基础设施。因地制宜布局制氢设施，稳步构建储运体系和加氢网络。三是有序推进氢能多元化应用，包括交通、工业等领域，探索形成商业化发展路径。四是建立健全氢能政策和制度保障体系，完善氢能产业标准，加强全链条安全监管。

四大直辖市

北京市： 《北京市氢能产业发展实施方案（2021-2025）》指出，2025年前， 交通运输领域， 探索 更大规模加氢站建设的商业模式，力争完成新增37座加氢站建设，实现燃料电池 汽车 累计推广量突破10000辆； 分布式供能领域，在京津冀范围 探索 更多应用场景供电、供热的商业化模式，建设“氢进万家”智慧示范社区，累计推广分布式系统装机规模10MW以上。推动实现内燃机叉车和铅酸电池叉车的分阶段替换，共计替换5000辆以上。

上海市： 《上海市氢能产业发展中长期规划 （2022-2035年）》指出，建设各类加氢站70座左右，培育5-10家具有国际影响力的独角兽企业，建成3-5家国际一流的创新研发平台， 燃料电池 汽车 保有量突破1万辆，氢能产业链产业规模突破1000亿元，在交通领域带动二氧化碳减排5-10万吨/年。

天津市： 《天津市氢能产业发展行动方案（2020—2022年）》指出，推广应用方面：到2022年，力争建成至少10座加氢站、打造3个氢燃料电池车辆推广应用试点示范区，重点在交通领域推广应用，开展至少3条公交或通勤线路示范运营，累 计推广使用物流车、叉车、公交车等氢燃料电池车辆1000辆以上；实现其他领域应用突破，建成至少2个氢燃料电池热电联供示范项目。

重庆市： 《重庆市氢燃料电池 汽车 产业发展指导意见》指出，2023 2025年，在产业链层面，产业集群进一步壮大，全市氢燃料电池相关企业超过100家，其中有全国影响力的整车企业2家、动力系统企业3家、核心零部件企业10家。 在示范推广层面，建成加氢站30座，在区域公交、物流等领域实现批量投放，氢燃料电池 汽车 运行规模力争达到2000辆。

七大省

广东省： 《广东省加快氢燃料电池 汽车 产业发展实施方案》指出，围绕氢燃料电池商用车和专用车规模化推广应用需要，组织编制加氢站布局方案，在珠三角核心区 、沿海经济带布局建设约300座加氢站。 按照“总量控制，先建先得”原则进行补贴，省财政对2022年前建成并投用，且日加氢能力（按照压缩机每日工作12小时的加气能力计算）500公斤及以上的加氢站给予补贴。

河北省： 《河北省氢能产业发展“十四五”规划》指出，到2022年：氢能关键装备及其核心零部件基本实现自主化和批量化生产，氢能产业链年产值150亿元。 到2025年，培育国内先进的企业10-15家，氢能产业链年产值达到500亿元。 全省建成25座加氢站，燃料电池公交车、物流车等示范运行规模达到1000辆，重载 汽车 示范实现百辆级规模；氢气实现在交通、储能、电力、热力、钢铁、化工、通信、天然气管道混输等领域试点示范。到2025年，累计建成100座加氢站，燃料电池 汽车 规模达到1万辆，实现规模化示范；扩大氢能在交通、储能、电力、热力、钢铁、化工、通信、天然气管道混输等领域的推广应用。

江苏省： 《江苏省氢燃料电池 汽车 产业发展行动规划》提出， 基本建立完整的氢燃料电池 汽车 产业体系，力争全省整车产量突破1万辆，建设加氢站50座以上 ，基本形成布局合理的加氢网络，产业整体技术水平与国际同步，成为我国氢燃料电池 汽车 发展的重要创新策源地。研制优势整车产品。以市场为导向，做优商用车，前瞻布局乘用车，重点发展续航里程500公里以上的氢燃料电池客车、物流车、专用车、小型货车等，加快100kW以上重型卡车开发，逐步形成多车型、多规格、系列化的产品体系，高水平建立氢燃料电池 汽车 整车产业集群。

浙江省： 《浙江省加快培育氢能产业发展的指导意见》指出，产业发展。 氢燃料电池整车、系统集成以及核心零部件等产业链全面形成，氢燃料电池整车产能达到1000辆，氢燃料发动机产量超过1万台，氢能产业总产值超过100亿元。 企业培育。力争培育形成一批具有较强竞争力、国内领先的氢燃料电池整车、发动机及零部件等优势龙头企业。推广应用。氢燃料电池在公交、物流、船舶、储能、用户侧热电联供等领域推广应用形成一定规模， 累计推广氢燃料电池 汽车 1000辆以上。 加氢设施。在现有加油（气）站以及规划建设的综合供能服务站内布局建设加氢站，力争建成加氢站30座以上，试点区域氢气供应网络初步建成。

山东省： 山东（山东省氢能产业中长期发展规划（2020-2030年）提出，2023年到2025年，为氢能产业加速发展期。氢能产业链条基本完备，培育10家左右具有核心竞争力和影响力的知名企业，燃料电池发动机产能达到50000台，燃料电池整车产能达到20000辆，燃料电池轨道交通、港口机械、船舶及分布式发电装备产业实现突破，氢能产业总产值规模突破1000亿元。燃料电池发动机、关键材料、零部件和动力系统集成等核心技术接近国际先进水平。制氢、储（运）氢、加氢及配套设施网络逐步完善，氢能在商用车、乘用车、船舶、分布式能源、储能等应用领域量化推广， 累计推广燃料电池 汽车 10000辆，累计建成加氢站100座，氢能在电网调峰调频、风光发电制氢等领域应用逐步推广。

四川省： 《四川省氢能产业发展规划（2021-2025年）》指出， 到2025年，燃料电池 汽车 (含重卡、中轻型物流、客车)应用规模达6000辆，氢能基础设施配套体系初步建立，建成多种类型加氢站60座； 氢能示范领域进一步拓展，实现热电联供(含氢能发电和分布式能源)、轨道交通、无人机等领域示范应用，建设氢能分布式能源站和备用电源项目5座，氢储能电站2座。

贵州省： 《贵州省“十四五”氢能产业发展规划》指出，以焦化副产氢为核心，可再生能源制氢为辅的多种氢源供氢总产能超过1万吨/年。建成加氢站15座（含油气氢综合能源站）；示范运营燃料电池重卡、物流车、环卫车、大巴车、 公交车及特种车辆超1000辆；在氢储能、燃料电池多能联供、备用电源、绿氢化工、绿氢冶金、天然气掺氢等领域布局示范；建设氢气输送管道20km，固定式多能联供装机超10MW。

两大自治区

内蒙古自治区： 内蒙古 《关于促进氢能产业高质量发展的意见》指出，到2025年前，开展“风光储+氢”“源网荷储+氢”等绿氢制备示范项目15个以上，绿 氢制备能力超过50万吨/年；鼓励工业副产氢回收利用，工业副产氢利用超过100万吨/年，基本实现应用尽用；建成加氢站（包括合建站）100座以上 ；加速推进燃料电池车替代中重型燃油矿用卡车和公共服务车辆， 推广氢燃料电池重卡5000辆以上 ，累计推广燃料电池 汽车 突破1万辆，自治区形成集制备、存储、运输、应用于一体的氢能产业集群，氢能产业总产值力争达到1000亿元。

宁夏回族自治区： 《宁夏回族自治区氢能产业发展规划（征求意见稿）》指出，到2025年，初步建立以可再生能源制氢为主的氢能供应体系。可再生能源制氢量达到 8 万吨以上， 建成加氢站10座以上，可再生氢替代煤制氢比例显著提升，天然气掺氢推广应用成效明显，氢燃料电池重卡保有量 500 辆以上， 完成国家氢燃料电池 汽车 示范城市群创建任务。

除上述省市已经发布相应的氢能产业规划，另外，广西壮族自治区、河南省、辽宁省、陕西省等也正在加紧编制省级氢能规划

化石燃料有限的储量使人类正面临着前所未有的能源危机。同时其燃烧产物被排放到大气中加速了温室效应。氢气具有含量丰富、燃烧热值高、能量密度大、热效率高、清洁无污染以及输送成本低以及用途广泛等优点川，被认为最有可能成为化石燃料的替代能源。 氢气是一种理想的能源,具有转化率高、可再生和无污染等优点。与传统制氢方法相比,生物制氢技术的能耗低,对环境无害,其中的厌氧发酵生物制氢已经越来越受到人们的重视。主要介绍了厌氧发酵生物制氢技术的方法和机理,分析了生物制氢的可行性,结合国内外研究现状提出了未来的发展方向。 全球石油储量不断减少。最新研究表明：按目前全球消费趋势，球上可采集石油资源最多能使用到21世纪末。石化、燃煤能源使用，还带来严重大气环境污染，人们日益感觉到开发绿色可再生能源急迫性，研究和开发新能源被提到紧迫议事日程。2000年7—8月美国《未来学家》杂志刊登了美国乔治·华盛顿大学专家对21世纪前10年内十大科技发展趋势预测，其中第二条是燃料电池汽车问世，福特和丰田公司实验性燃料电池汽车将2004年上市。第九条是替代能源挑战石油能源，风能、太阳能、热、生物能和水力发电将占到全部能源需求30%。这两条实际上都是新型能源开发利用。我国“十五”国家重点开发技术项目中也将新型能源开发利用放极为重要位置。目前，人们对风能、太阳能开发已经有了相当研究，并已到了进行加以直接使用阶段，生物能研究也取了重要进展，如何将所获能量储存起来，如何将能量转化为交通工具可利用清洁高效能源，是一亟待解决重要课题。 内容摘要

2生物制氮技术研究进展

2.1传统制氢工艺方法

传统制氢工艺方法有：电解水；烃类水蒸汽重整制氢方法及重油(或渣油)部分氧化重整制氢方法。电解水方法制氢是目前应用较广且比较成熟方法之一。水为原料制氢工程是氢与氧燃烧生成水逆过程，提供一定形式一定能量，则可使水分解成氢气和氧气。提供电能使水分解制氢气效率一般75%-85%。其中工艺过程简单，无污染，但消耗电量大，其应用受到一定限制。目前电解水工艺、设备均不断改进，但电解水制氢能耗仍然很高。烃类水蒸汽重整制氢反应是强吸热反应，反应时需外部供热。热效率较低，反应温度较高，反应过程中水大量过量，能耗较高，造成资源浪费。重油氧化制氢重整方法，反应温度较高，制氢纯度低，利于能源综合利用。

2.2新型生物制氢工艺发展

氢气用途日益广泛，其需求量也迅速增加。传统制氢方法均需消耗大量不可再生能源，不适应社会发展需求。生物制氢技术作为一种符合可持续发展战略课题，已世界上引起了广泛重视。如德国、以色列、日本、葡萄牙、俄罗斯、瑞典、英国、美国都投入了大量人力物力对该项技术进行研究开发。近几年，美国每年生物制氢技术研究费用平均为几百万美元，而日本这研究领域每年投资则是美国5倍左右，，日本和美国等一些国家为此还成立了专门机构，并建立了生物制氢发展规划，以期对生物制氢技术基础和应用研究，使21世纪中叶使该技术实现商业化生产。日本，由能源部主持氢行动计划，确立最终目标是建立一个世界范围能源网络，以实现对可再生能源--氢有效生产，运输和利用。该计划从1993年到2020年横跨了28年。

生物制氢课题最先由Lewis于1966年提出，20世纪70年代能源危机引起了人们对生物制氢广泛关注，并开始进行研究。生物质资源丰富，是重要可再生能源。生物质可气化和微生物催化脱氢方法制氢。生理代谢过程中产生分子氢，可分为两个主要类群：

l、包括藻类和光合细菌内光合生物；Rhodbacter8604，R.monas2613，R.capsulatusZ1，R.sphaeroides等光合生物研究已经开展并取了一定成果。

2、诸如兼性厌氧和专性厌氧发酵产氢细菌。目前以葡萄糖，污水，纤维素为底物并不断改进操作条件和工艺流程研究较多。中国此方面研究也取了一些进展，任南形琪等1990年就开始开展生物制氢技术研究，并于1994年提出了以厌氧活性污泥为氢气原料有机废水发酵法制氢技术，利用碳水化合物为原料发酵法生物制氢技术。该技术突破了生物制氢技术必须采用纯菌种和固定技术局限，开创了利用非固定化菌种生产氢气新途径，并首次实现了中试规模连续流长期生产持续产氢。此基础上，他们又先后发现了产氢能力很高乙醇发酵类型发明了连续流生物制氢技术反应器，初步建立了生物产氢发酵理论，提出了最佳工程控制对策。该项技术和理论成果中试研究中到了充分验证：中试产氢能力达5.7m3H2/m3.d，制氢规模可达500-1000m3/m3，且生产成本明显低于目前广泛采用水电解法制氢成本。

生物制氢过程可以分为5类：

(1)利用藻类青蓝菌生物光解水法；

(2)有机化合物光合细菌(PSB)光分解法；

(3)有机化合物发酵制氢；

(4)光合细菌和发酵细菌耦合法制氢；

(5)酶催化法制氢。

目前发酵细菌产氢速率较高，对条件要求较低，具有直接应用前景。但PSB光合产氢速率比藻类快，能量利用率比发酵细菌高，且能将产氢与光能利用、有机物去除有机耦合一起，相关研究也最多，也是最具有潜应用前景方法之一。生物制氢全过程中，氢气纯化与储存也是一个很关键问题。生物法制氢气含量通常为60%-90%(体积分数)，气体中可能混有CO2、O2和水蒸气等。可以采用传统化工方法来，如50%(质量分数)KOH溶液、苯三酚碱溶液和干燥器或冷却器。氢气几种储存方法(压缩、液化、金属氢化物和吸附)中，纳米材料吸附储氢是目前被认为最有前景。

2.3目前研究中存问题纵观生物技术研究各阶段，比较而言，对藻类及光合细菌研究要远多于对发酵产氢细菌研究。传统观点认为，微生物体内产氢系统(主氢化酶)很不稳定，进行细胞固定化才可能实现持续产氢。，迄今为止，生物制氢研究中大多采用纯菌种固定化技术。

，该技术中也有不可忽视不足。首先，细菌包埋技术是一种很复杂工艺，且要求有与之相适应菌种生产及菌体固定化材料加工工艺，这使制氢成本大幅度增加；第二，细胞固定化形成颗粒内部传质阻力较大，使细胞代谢产物颗粒内部积累而对生物产生反馈抑制和阻遏作用，使生物产氢能力降低；第三，包埋剂或其它基质使用，势必会占据大量有效空间，使生物反应器生物持有量受到限制，限制了产氢率和总产量提高。现有研究大多为实验室内进行小型试验，采用批式培养方法居多，利用连续流培养产氢报道较少。试验数据亦为短期试验结果，连续稳定运行期超过40天研究实例少见报道。即便是瞬时产氢率较高，长期连续运行能否获较高产氢量尚待探讨。，生物技术欲达到工业化生产水平尚需多年努力。

3、展望氢是高效、洁净、可再生二次能源，其用途越来越广泛，氢能应用将势不可当进人社会生活各个领域。氢能应用日益广泛，氢需求量日益增加，开发新制氢工艺势必行，从氢能应用长远规划来看开发生物制氢技术是历史发展必然趋势。

开发中国生物制氢技术需要做到以下政策和软件支持：

(1)励大宣传。人是生物能源生产主体和消费主体，有必要舆论宣传加强人们对生物能源认识；

(2)加大政府投资和扶持。新生物能源初始商业化阶段要进行减免税等优惠政策；

(3)借鉴国外经验。充分调动方和工业界积极性八

(4)加强高校对生物能源教育及研究。人们对生物能源认识不断加深，政府扶持力度加大和研究深人，生物制氢绿色能源生产技术将会展现出它更大开发潜力和应用价值。

本文出自：广州灵龙电子技术有限公司,制氢、氢燃料电池(www.liongon.com)

“百年老店”、多元化电子电气产品制造商日本东芝集团（Toshiba）正在全力布局有“未来能源”之称的氢能，并将大规模可再生能源制取“绿氢”视为低碳能源时代的完美解决方案。

近日在上海举行的第三届中国国际进口博览会期间，东芝多位高管对澎湃新闻表示，除了已提出“氢能源 社会 ”愿景的日本本土之外，东芝非常看好氢能在中国的发展前景。

放眼全球，日本是近年来最热衷于发展氢能的国家之一。日本“氢能基本战略”提出，到2030年要确立国内可再生能源制氢技术，构建国际氢能供应链，长期目标是利用碳捕获（CCS）技术实现平价化石燃料的脱碳制氢和可再生能源制氢。对于能源自给率低的日本而言，用零碳排的可再生能源来制取清洁高效、较易储运的氢能，无疑是“后福岛时代”得以兼顾能源安全和碳中和目标的理想选择。

日本能源转型历程

“东芝早在50年前就已经开始做氢能方面的技术研发，进行相关技术储备。我们在40年前推向市场的产品，已经有氢能利用的影子。”负责氢能业务的东芝（中国）有限公司营业总监张童对澎湃新闻表示，早年东芝的制氢路线是烃类醇类重整制氢。但在零碳理念下，该公司内部近十年间全面提升氢能体系，东芝燃料电池体系全部是纯氢燃料电池。

据介绍，东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex已累计在日本国内交付100台以上。这种100kW的模块化单元可根据需求灵活组合，启动时间不到5分钟，高效将管道或气罐中的氢气转化为电能和热能。

东芝的纯氢能燃料电池系统H2Rex累计在日本交付100台以上

典型场景如东芝的新氢能综合应用中心，利用太阳能电解水制备氢气，并直接将其应用在东芝的日本府中工厂的燃料电池物流叉车上。这样，不但燃料电池物流叉车在运转时不排放二氧化碳，而且，因为使用了通过可再生能源制取的氢气作为燃料，从制氢到氢利用的全程实现了零碳排。

当突发灾难时，这套小型分布式能源亦可大显身手，作为一条生命线为300名受灾群众提供一周的电力和热水供应。

纯氢固然样样好，但目前在全球范围内仍受居高不下的成本所困。据澎湃新闻了解，上述在日本落地的东芝纯氢燃料电池系统均为有日本政府政策支持的项目。

张童表示，全球可再生能源快速发展，但风电、光伏始终存在间歇性问题。尤其在中国，风电、光伏装机的迅猛增长对电网调峰要求巨大，弃风、弃电的问题屡见不鲜。若将这部分电力转换成氢能储存起来，在需要时再调取，就是一个最理想的结合。“可再生能源与电解质制氢技术结合起来，制出来的氢完全是绿色的。”

他认为，在该领域，东芝的所长是对电力系统、电子设备、控制系统的深入了解和对氢的长期技术积累，目前正在与多家上游制氢企业探讨合作。在氢能起步阶段，东芝呼吁政府对全行业予以政策支持，鼓励更多企业参与氢能产业链的完善，并尽早明确氢使用的法律法规。在这些前提下，氢能成本才能随着规模化效应快速下降。

氢能成本的下降有赖于一个足够大且高速成长的下游市场。东芝正在推动纯氢能燃料电池系统H2Rex尽早应用于中国市场，使其成本上尽早符合中国市场潜在的需求，并联合中国合作伙伴一起开拓市场。

实际上，东芝对于“终极能源解决方案”的认识，在日本福岛核事故之后出现了彻底的转变。东芝曾是全球核能领域的重要参与者，旗下拥有 历史 战绩辉煌的美国西屋电气公司。但由于2011年福岛核事故后全球核电建设放缓、建造成本陡增、西屋电气申请破产保护等原因，东芝最终选择剥离核电资产。

今年10月，日本首相菅义伟在临时国会上发表施政演说时宣布，日本将争取在2050年实现温室气体净零排放。这标志着作为全球第三大经济体和第五大碳排放国的日本在气候议题上的立场发生巨大转变。目前，日本的温室气体排放中有至少80%来自能源领域。

“二氧化碳零排放并不是最近才有的呼声，很早以前大家就在进行与此相关的探讨。”东芝中国总代表宫崎洋一对澎湃新闻说道，福岛核事故改变了全球的碳减排思路。2011年之前，日本、欧洲都将低碳发电目标寄希望于核能，但福岛事故后由于安全标准升级、核能发电成本陡增，欧洲主要国家纷纷选择弃核。

宫崎洋一称，除了重点业务氢能之外，目前东芝还有其他颇具竞争力的能源业务和碳捕捉技术，可以根据不同地区的特征进行灵活组合。具体而言，在水电领域，东芝的实际供货数量和技术实力处于全球第一梯队，已经向44个国家及地区累计供货2300多台水轮机和1800多台发电机；光伏领域，东芝的工业用光伏发电系统在日本有2700处应用，住宅用光伏发电系统在日本为10万户以上客户使用；地热领域，东芝已向全球提供累计达3.7GW的地热发电设备，以设备容量计处于全球第一。

福岛氢能研究基地（FH2R）

在日本国立的新能源产业技术综合开发机构（NEDO）牵头下，东芝与另外两家日本企业合作的福岛氢能研究基地（FH2R）已于今年2月底建成。

FH2R系统概览

该项目建有全球最大的利用可再生能源的10MW级制氢装置，正在验证清洁低成本的制氢技术。这里产生的氢气不仅用来平衡电力系统，还为固定的氢燃料电池系统、移动的氢燃料车等提供动力。

校对：刘威

全文 1940 字，阅读大约需要 5 分钟 未经许可严禁以任何形式转载 南方能源观察 欢迎投稿，投稿邮箱： eomagazine@126.com 编辑 黄燕华 审核 冯洁 6月1日下午，国家发改委等九部委联合发布了《“十四五”可再生能源发展规划》（以下简称《规划》，明确了“十四五”可再生能源发展的主要目标，同时更加注重可再生能源的大规模开发、高水平消纳以及市场化发展。 大规模开发 中国已经承诺二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、努力争取2060年前实现碳中和，明确2030年风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。截至2020年底，全国风电和光伏发电装机达到5.3...全文

导语： “双碳”目标下，发展清洁能源是保障我国能源安全的根本之道。氢能是全球公认的低碳、零排放能源。随着《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》的出台，各地正积极谋划氢能产业的布局。本文对氢能产业链进行梳理分析，为各地政府的氢能产业招商和布局，以及有意向布局氢能业务的企业提供参考。

氢能产业的发展概况

氢能是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量，可用于储能、发电、各种交通工具用燃料、家用燃料等。我国是世界上最大的制氢国，年制氢产量约 3300万吨，其中，达到工业氢气质量标准的约 1200 万吨。可再生能源装机量全球第一，在清洁低碳的氢能供给上具有巨大潜力。目前，国内氢能产业呈现积极发展态势，已初步掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺，在部分区域实现燃料电池 汽车 小规模示范应用。

从全国各地布局看，长三角、珠三角、环渤海和川渝鄂四个氢能产业集聚区正在形成。据不完全统计，全国有超过25个氢能主题园区。其中北京、上海、武汉、佛山四个城市具备较雄厚的产业基础。

氢能产业链的基本构成

氢能产业链条长，技术密集。其整体可以分为氢能制取、氢能储运、氢能应用三大环节。包括上游氢能制造，中游氢能储存运输，下游交通领域、储能领域、工业领域应用。其中，制氢技术和基础设施是氢能产业发展的基础与核心（如：加氢站建设、燃料电池研发与制造等）。

制氢技术方面： 我国现阶段氢能生产有化石能源、工业副产氢、可再生能源电解制氢等。其中，化石能源制氢以煤、天然气为原材料，其技术成熟、成本相对低，但制氢气过程存在碳排放问题，且存在有硫、磷等危害性杂质；工业副产氢以焦炉煤气、氯碱尾气等工业副产提纯制氢，目前无法作为大规模集中化的氢能供应来源；可再生能源电解制氢的电解水制氢，因成本较高，尚未实现规模化应用。除此之外，生物质制氢、太阳能光催化分解水制氢、核能制氢等技术处于试验和开发阶段。

氢能储运分为储氢技术、加氢站两个方面： 储氢技术从纵向看分为气态储氢、液态储氢、固态储氢三种。从横向看分为物理储氢、化学储氢、吸附储氢。气态储氢技术成熟，是较长时间内的主流储氢方式，其中高压气态储氢最为成熟。液态储氢分为低温液态储氢、有机液态储氢，目前只在航天领域应用。固态储氢是利用固体对氢气的物理吸附或化学反应作用，将氢气储存于固体材料中。在国内，固态储氢已在分布式发电中得到示范应用；加氢站主要包括站内制氢技术和外供氢技术，三大核心设备有压缩机、储氢瓶、加氢机。

氢能应用方面： 主要包括氢燃料电池、交通领域、工业及能源领域、建筑领域。氢燃料电池与锂电池不同，其本质是一种电化学反应发电装置，拥有较高的经济效应，且无有害气体排放与噪声污染；交通领域方面，氢燃料车分为氢内燃机 汽车 、氢燃料电池车两种。目前我国遵循“氢燃料电池商用车先发展、氢燃料电池车乘用车后发展”的特点。2020年销售的氢燃料电池 汽车 公交客车、公路客车等客车占比达90.3%，物流车、牵引车等货车占比9.7%；工业及能源领域，主要包括氢能冶金、天然气掺氢、固定式电源/电站等；建筑领域主要为微型热电连供。

重点上市企业概况及布局动向

据不完全统计，氢能全产业链规模以上工业企业超过 300 家。国内主要从事制氢的上市公司有华东能源、华昌化工、宝丰能源等。从事储氢、加氢站的上市包括厚普股份、中材 科技 等。

此外，在燃料电池系统装机市场处于寡头竞争格局。亿华通、潍柴动力、爱德曼、国鸿重塑、 探索 汽车 为国内燃料电池系统装机市场的TOP 5，市占率综合接近7成。

氢能产业部分上市企业概况

氢能产业部分上市企业布局动向

附：氢能发展规划政策

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