多地氢能发展规划出台中国氢能源行业风口已至

能源HaoChenChong2021/4/8

多地氢能发展规划出台

目前已有包括京津冀、长三角、珠三角、四川、山东等30余个省市级的氢能发展规划相继出台。从各省份发布的氢能发展计划来看，“十四五”时期将是氢能产业快速发展的时期。其中，在各地的“十四五”规划中，超过10个省市将氢能纳入，包括广东、甘肃、河北、山东、内蒙古、陕西、吉林、广西等。

中国氢能源行业风口已至

随着氢燃料电池汽车的推广，氢气市场需求递增，加氢站建设驶入快车道。截至2020年2月，我国加氢站共有66座。国家要在2年内对氢能立法，这是迄今为止氢燃料电池行业的最大利好，氢能源行业风口将至。

在生产与消费方面，我国已具备一定氢能工业基础，全国氢气产能超过2000万t/a，但生产主要依赖化石能源，消费主要作为工业原料，清洁能源制氢和氢能的能源化利用规模较小。国内由煤、天然气、石油等化石燃料生产的氢气占了将近70%，工业副产气体制得的氢气约占30%，电解水制氢占不到1%。国内外能源企业结合其各自优势选择不同技术路线，纷纷布局氢能源生产与供给，煤制氢、天然气制氢、碱性电解水制氢技术和设备已具备商业化推广条件。

氢能是一种绿色、高效的二次能源，具有热值较高、储量丰富、来源多样、应用广泛、利用形式多等特点。氢能产业链包括制氢、储运氢、用氢等环节。

近年来，随着氢能利用技术发展成熟，以及应对气候变化压力持续增大，氢能在世界范围内备受关注，氢能已经纳入我国能源战略，成为我国优化能源消费结构和保障国家能源供应安全的战略选择。氢能产业基础设施是发展氢能产业的前置条件，能带动高端装备制造业快速发展、促进产业结构调整。

氢能产业基础设施内涵丰富，主要包括氢源、氢能储存与输送、氢能加注及氢安全等。我国氢源资源丰富多样，包括化石燃料制氢、可再生能源制氢及工业副产气制氢等;水电解制氢及变压吸附提纯氢等制氢技术与装备发展成熟;氢安全技术发展紧跟国际先进水平，高压氢气瓶和储罐技术已取得重大突破;氢能加注基础设施发展滞后于美国、日本及德国等发达国家，但近几年来呈现快速递增趋势;氢能与燃料电池技术标准体系构建完成，积极与国际接轨，标准对氢能产业发展的引领作用逐步显现。

到2020年，我国氢能产业基础设施发展将取得重大突破。其中，以能源形式利用的氢气产能规模将达到720亿m3;加氢站数量达到100座;燃料电池车辆达到10000辆;氢能轨道交通车辆达到50列;行业总产值达到3000亿元。到2030年，氢能产业将成为我国新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分，产业产值将突破10000亿元;加氢站数量达到1000座，燃料电池车辆保有量达到200万辆，高压氢气长输管道建设里程达到3000km，氢能产业基础设施技术标准体系完善程度迫近发达国家水平，氢能与燃料电池检验检测技术发展及服务平台建设形成对氢能产业发展的有效支撑。

根据中研普华产业研究院出版的《2021-2026年中国氢能行业投资分析及发展前景预测报告》统计分析显示：

产业发展现状

在我国中东部沿海经济、技术实力较强的珠三角、长三角和北京等地区，聚集了我国燃料电池发展的主要企业。并且，近2年燃料电池投资热度升温，由几年前的数家发展到现在的近千家燃料电池企业。与国外丰田、现代等燃料电池生产企业发展路线不同，中国氢燃料电池汽车企业主要分布在商用车领域——氢燃料电池商用车已实现量产。氢燃料电池乘用车还处于示范运行阶段，其中上汽集团对燃料电池乘用车投入力度最大，2017年发布国内第一款商业化燃料电池轻型客车——大通V80。燃料电池叉车方面，我国已有东莞氢宇等企业布局，随着氢能市场不断成熟，我国叉车市场会是燃料电池另一个巨大的应用场景。

加氢站方面，目前我国已形成了一批从加氢站设计到运营的企业，这些企业主要集中在北上广地区。目前我国制氢、储氢、加氢等环节的关键核心设备，还不能全部“国产化”，成本难降。我国建成可运行加氢站12个，在建19个，典型代表北京永丰加氢站和上海安亭加氢站均从国外引进核心设备和技术咨询服务。我国示范性加氢站及燃料电池客车车载供氢系统尚处于35兆帕压力技术水平。为与客车配套，现有加氢站采用45兆帕隔膜式压缩机、45兆帕储氢罐和35兆帕氢气加注机等设备，压力标准提升还有待未来70兆帕燃料电池汽车普及。

专利申请状况

氢能产业链上的技术布局对于抢占发展制高点具有重要意义。本文以德温特创新索引(Derwent Innovations Index)数据库为数据来源，利用关键词和德温特手工代码(MC)组合构建氢燃料电池检索式对1963—2019年的数据进行了检索(检索时间为2019年5月13日)，共计检出相关专利78675项。从氢能产业主要国家的专利数量变化趋势看(图2)，个主要国家日本、美国、德国、中国和韩国氢能产业上、中、下游专利布局差异较大。在产业链上游制氢环节，日本和美国专利申请趋势较接近，2000年后专利数量开始上升，2005年日本专利数量达到最高点，之后缓慢下降，近五年下降明显，美国在2010年专利数量开始下降;中国制氢技术专利申请较晚，2005年以后才逐渐有所增长，2010年后突飞猛进，2016年后专利数量超过其他四个国家之和;相比之下，德国和韩国制氢专利数量变化一直比较平稳，且数量偏少。在储运氢技术方面，五个国家1980年以来的趋势与制氢大致相同，日本在储运氢技术上投入研发较早。在下游的主要应用质子交换膜燃料电池方面，日本自20世纪70年代开始申请专利，2000年后迅速增长，2004年达到最高点1480项，此后开始缓慢下降，其它4个国家在质子交换膜技术领域专利数量变化不大，中国近五年虽有所增长，但年度最大申请数量未超过500项。综上，从总体上看，氢能产业技术上、中、下游在2010年后呈现专利申请下降的趋势，从市场来看，制氢的几条路线相对比较成熟，储运氢以气态和液态为主，市场化也比较成熟，但由于储运氢基础设施建设滞后，氢燃料电池车尚处于市场培育阶段，质子交换膜燃料电池技术应用有限等因素导致技术研发不够积极，近年来专利数量呈现下降趋势。但在制氢和储运氢领域中国呈现出与其他四国相反的趋势，这表明，中国在上述领域投入研发较晚，但在积极布局和追赶。

图表：1980年以来主要国家氢能相关专利数量年度变化