2021年全球氢能产业发展竞争格局及未来前景

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。

能源领域的创新改革离不开资本力量的支撑。氢能已经成为资本市场的明星概念，其产业潜力得到了资本市场的肯定。但氢能资源获取难、加气设施规划建设滞后、氢燃料电池国家或行业标准缺失等问题，制约了氢能产业的发展。

2021年全球氢能源发展前景及趋势分析

实现碳中和已经成为全世界最紧迫的任务之一。欧盟、日本和韩国以及其他110多个国家已承诺到2050年实现碳中和。中国表示，将到2060年实现碳中和。联合国秘书长古特雷斯表示，占全球二氧化碳排放量65%以上，占世界经济70%以上的国家已经对碳中和做出颇具雄心的承诺——到本世纪中叶实现净零排放。事实上，要实现这一承诺需要全世界各国的共同努力，大力发展氢能将成为大势所趋。

2020年7月，欧盟宣布了“欧盟氢战略”，为保证该战略的实施，欧盟计划未来十年内向氢能产业投入5750亿欧元。“十三五”期间，中国科技部牵头组织实施国家重点研发计划“新能源汽车”和“可再生能源与氢能技术”两个重点专项，氢能和燃料电池技术持续得到重点部署，从基础科学到共性关键技术、系统集成、示范应用全链条一体化，强化产学研结合和企业强强联合，超前研发下一代技术。“新能源汽车”重点专项在车用燃料电池技术方面启动项目13项，尤其在燃料电池乘用车及商用车应用领域，对面向产业化的和具有前瞻性的核心技术进行了针对性研发部署，其中重大共性关键技术项目主要由整车企业牵头，极大带动燃料电池系统技术和产业快速发展。“可再生能源与氢能技术”重点专项已启动项目17项，特别在高效电解水制氢、先进制氢技术，高压储运氢、固态储运氢、加氢站及安全评价技术，燃料电池发电、长寿命电堆及关键组件、分布式热电联供系统技术，膜电极、空压机、循环泵、氢气纯化、催化剂技术方面加强研发部署。

不论是在中国、欧洲还是北美洲、日本抑或韩国，氢能的重要性早已跨越地缘边界，成为全球发展的共同议题。步入新阶段的全球能源改革正在打破传统企业间的界限，需要整合所有关键参与者才能进一步向前发展——建立真正的生态圈显得至关重要。

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。

图表：1980年以来主要国家氢能相关专利数量年度变化

数据来源：中研普华产业研究院整理

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。

我国氢能产业基础设施发展

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。

天津打造氢能产业示范区项目

中国氢能源产业发展状况如何?以天津为例，2019年，天津市提出打造氢能产业示范区项目，总投资10.09亿元，建设氢能产业技术孵化平台、氢能产业生产装备平台、氢能物流园等，构建临港氢能研发-生产-市场推广全产业链条。在应用场景拓展方面，天津将打造“港区+市区”联动的燃料电池汽车应用场景。计划未来四年共推广氢燃料电池汽车900辆，以及燃料电池叉车1000辆。

根据《天津市氢能产业发展行动方案(2020-2022年)》，到2022年，要初步形成氢能全产业链发展格局，以天津港保税区为主要承接载体，建设氢能示范产业园，加快氢能终端利用，提倡热电联产的分布式多点应用。

去年以来，《天津港保税区氢能产业发展行动方案(2020-2022年)》《天津港保税区关于扶持氢能产业发展若干政策》《天津市氢能示范产业园实施方案》等政策也陆续出台，明确到2022年，天津港保税区氢能产业链年产值达到120亿元。

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。

欲了解更多中国氢能行业发展分析，可点击中研普华《2021-2026年中国氢能行业投资分析及发展前景预测报告