氫能革命，有哪些機會？

發展氫能是中國21世紀能源戰略的重要一環，也是實現“3060”雙碳目標的必經之路，“十四五”規劃明確了中國氫能的發展方向和戰略目標，政策繼續加碼預期會推動氫能滲透率持續提升。回顧中國新能源的發展史，我們認為氫能目前所處的時間點類似於2010年鋰電爆發的前夜，未來中國有望在氫能領域繼續複製鋰電產業鏈成功的路徑，踏上清潔能源革命的新臺階。

核心觀點

“雙碳”目標下，氫能迎來新的機遇。 氫能作為清潔零碳的二次能源，在未來能源變革中佔有重要地位，發展氫能已經成為國際上的共識，對我國實現“3060”雙碳目標具有重要意義。

國家政策與地方政策齊發力，加大氫能推廣力度。 2021年初氫能被正式寫入“十四五”規劃，中央及地方各級政府頻繁出臺有關氫能的各項政策，明確了氫能在“十四五”期間以及更長期的發展規劃與戰略目標。

電解水制氫滲透率預期2050年有望提升至70%。 現階段制氫以化石燃料制氫為主，電解水制氫是未來的發展方向，制約電解水制氫滲透率進一步提升的關鍵因素是成本因素，隨著光伏和風電等可再生能源發電成本的大幅下降，電解系統技術的進步以及電解槽裝置成本的國產化和規模化，電解水制氫的成本有望大幅降低。預期電解水制氫佔比有望從目前的不到1%提升至2050年的70%，電解系統市場規模預期可以超過7000億。

液氫儲運成本在2050年預期下降50%，滿足大規模長距離氫儲運需求。 現階段儲運氫普遍採用高壓氣態儲運，液氫儲運在大規模長距離儲運中成本優勢明顯，液氫儲運技術的發展將使得液氫儲運成本持續下降，預期2050年液氫儲運成本有望下降至目前的50%，大規模液氫儲運實現民用化。

加氫站規模預期存在百倍增長空間創造千億市場規模。 目前中國加氫站建設技術趨於成熟，實現了國產化，國內現有加氫站141座，2050年加氫站數量將達到1.2萬座，市場規模達到千億元，加氫站發展初期的政策補貼以及技術進步與規模效應帶來的加氫站成本下降是提升加氫站滲透率的關鍵性驅動因素。

氫燃料電池整車未來五年預期年複合增長率有望達68%。 現階段氫燃料電池汽車處於起步階段，以氫燃料電池商用車為主，氫燃料電池乘用車佔比不到0.1%。預期中國氫燃料電池汽車保有量將由2020年的7352輛增長至2025年的10萬輛，年複合增長率有望達到68%，預期市場規模有望達到800億元。氫燃料電池汽車的全生命週期成本總擁有成本（TCO）與純電動汽車等競爭產品的成本在未來達到平衡是氫燃料電池汽車在各細分領域市場滲透率提升的重要轉折點；政策補貼的發力將在整車市場的發展過程中起到巨大的激勵作用。

氫燃料電池汽車的發展階段與2010年的純電汽車類似程度較高。 在政策層面，國家級技術標準的制定，中央與地方的相關產業政策與規劃的出臺以及在試點城市實行的補貼政策；在滲透率層面，氫燃料電池汽車與純電汽車年銷量佔汽車總銷量的比例比較接近，位於同一數量級；在技術層面，優先推廣商用車，以商用車領域的推廣應用進一步帶動乘用車領域的規模化應用。

【投資建議】 長期投資的角度，建議積極關注氫能產業鏈上電解水制氫與相關電解系統裝置製造以及液氫儲運等技術路線發展方向明確的環節。中期投資的角度，建議積極關注產業鏈上游加氫站建設與產業鏈下游氫燃料電池汽車整車環節，預期政策補貼的持續發力將會使得這些環節短期內業績釋放。

【風險提示】 成本下降、技術進步、政策推廣與補貼力度等不及預期。

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氫能發展現狀

1.國際氫能形勢

氫能已經成為當前國際議程的新焦點：據中國氫能聯盟研究院統計，佔全球GDP 44%的20多個國家中，有9個國家已經制定了完整的國家級氫能戰略，有11個國家正在制定國家級氫能戰略。除此之外，另有佔全球GDP 38%的14個國家儘管尚未出臺氫能發展戰略，但是已經在支援氫能試點和示範專案，還有17個國家的政府和/ 或利益相關者正在就氫能進行首次討論。

2.中國氫能發展現狀

中國作為世界第一大產氫國，氫能產業正在迅速發展，2019年兩會期間氫能及燃料電池首次被寫入政府工作報告中，2021年氫能被正式寫入“十四五”規劃中，中央政府及地方地方各級政府推廣氫能的政策密集出臺，補貼力度進一步加大，截至2021年底，全國範圍內省及直轄市級的氫能產業規劃超過10個，地級市及區縣級的氫能專項規劃超過30個。預期在未來，氫能在我國將會有巨大的發展空間。

在北京冬奧會中，氫能發揮了“科技名片”的作用，向全世界展示了中國在氫能領域的發展成果。北京冬奧會的奧運火炬燃料全部採用氫能，在開幕式上將點燃冬奧賽場的氫能主火炬。此外，北京冬奧會將示範運營1000多輛氫燃料電池車和30多個加氫站。冬奧會和冬殘奧會期間，延慶賽區和張家口賽區將有700餘輛氫燃料大巴車投入使用，場館之間提供接駁服務的車輛將全部採用氫燃料電池客車，包含大巴車、中巴車等多個車型，為賽事提供交通保障服務。

3.“雙碳”目標下，氫能迎來新的機遇

2020年9月，中國明確提出了2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”的目標。 目前，中國每年的二氧化碳排放量達100億噸以上，位於全球第一位，高於第二、三、四位國家碳排放量的總和。 據統計，我國二氧化碳的主要排放來源，第一是工業領域，即終端用能和生產過程用能領域，年排放量在50億噸以上；其次是發電領域，年排放量在40億噸以上；建築領域和交通領域，年排放量都在10億噸左右。隨著工業生產的進一步發展， 預計2030年中國二氧化碳排放量將在130億噸以上。 實現“雙碳”目標，主要有兩條路徑：一是轉變終端用能的生產工藝，從技術上、源頭上減少甚至消除二氧化碳的排放；二是大幅提高可再生能源在一次能源中的佔比。氫能作為完全零碳排放的清潔能源，將承擔這一歷史使命，氫能可以幫助人類脫碳、固碳，甚至實現負碳。對於終端用能來說，可以把氫能作為主要能源，通過氫電互補體系實現工業用能領域二氧化碳排放量的減少甚至消除。在交通等方面，以氫能代替柴油、汽油等能源，也可以實現碳減排。

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中國氫能政策與戰略目標

1.中國早期氫能發展歷程與相關政策

中國氫能與燃料電池的研究可以追溯到20世紀50年代，20世紀80年代以來，中國相繼啟動了“863”計劃和“973 ”計劃，加速推動以研究為基礎的氫能技術商業化專案程序，氫能和燃料電池專案均被納入其中。

2.“十三五”以來的氫能政策：地方政策配套國家政策持續加碼，政府補貼發力

■ 國家級氫能政策

“十三五”期間，氫能與燃料電池開始快速發展，2016年以來中國政府相繼釋出了《能源技術革命創新行動計劃（2016～2030年）》、《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012～2020 年）》 、《中國製造2025 》等頂層規劃；2019年兩會期間， 氫能首次被寫入政府工作報告 ； 2020年4月，氫能被寫入《中華人民共和國能源法》（徵求意見稿）；2020年9月，五部委聯合釋出《關於開展燃料電池汽車示範應用的通知》， 採取“以獎代補”方式， 對入圍示範的城市群，按照其目標完成情況核定並撥付獎勵資金，鼓勵並引導氫能及燃料電池技術研發；2021年3月， 氫能正式被納入“十四五”規劃綱要草案。 截至2021年，我國政府累計支援氫能及燃料電池研發經費超過20億元。

■ 地方級氫能政策

根據《“十四五”規劃綱要和2035遠景目標綱要》，“十四五”期間，我國將實施氫能產業孵化與加速計劃，謀劃佈局一批氫能產業。目前，我國各省市大量氫能相關政策主要以新能源汽車政策與環保政策的形式釋出，北京、天津、山東、四川等地正在或已經制定氫能產業專項政策和規劃。

截至2021年底，全國已有16個省市制定了氫能發展規劃：北京、山東、河北、天津、四川、浙江和寧夏等省市釋出了氫能相關專項政策或規劃，明確了氫能產業的發展目標；其餘省市則通過氫燃料汽車等相關政策規劃釋出氫能產業建設目標。

3.中國未來氫能發展方向與戰略目標 ：供應體系與應用體系同步發展

中國氫能聯盟的測算，到2030年，中國氫氣需求將有目前的2000多萬噸達到3,500萬噸，在終端能源體系中佔比由不到3%提升至5%；到2050年，氫能將在中國終端能源體系中佔比至少達到10%，氫氣需求接近6,000萬噸，產業鏈年產值約12萬億元。

■  氫能供應體系目標：建立綠色、經濟、高效、便捷的氫能供應體系

中國將力爭在氫製取，氫儲運和氫加註各環節上逐漸突破，通過上游產業鏈制氫、儲運、加氫各環節的整合降低氫氣的終端價格， 尋找更綠色經濟的氫氣來源、採用更高效的氫氣製取方式和更安全的氫氣運輸方式。 長期來看，隨著用氫需求的擴大，凸顯了大規模綠色制氫的需求性，因此結合可再生能源的分散式制氫加氫一體站、經濟高效的集中式制氫、液氫等多種儲運路徑並行的方案將會是未來的主要發展方向。

■ 氫能應用體系目標：以交通運輸領域作為應用市場發展的突破口，逐漸向儲能、工業、建築領域拓展

中國的氫燃料電池商用車將率先實現產業化應用與執行，氫燃料電池客車、物流車、重卡等車型將在2030年前取得與純電動車型相當的全生命週期經濟性，在市場需求端形成一定的競爭力。

03

氫能產業鏈滲透率提升空間

1.氫能產業鏈劃分

根據所處的產業鏈環節，可以將氫能產業鏈劃分為由氫製取，氫儲運，氫加註組成的上游，由燃料電池系統及電堆組成的中游和由氫燃料電池汽車的下游。

2.上游·氫的製取

■ 發展現狀

氫氣的製取主要有三種主流的技術路線：以煤炭、石油、天然氣為代表的化石能源重整制氫（灰氫），以焦爐煤氣、氯鹼尾氣、丙烷脫氫為代表的工業副產物提純制氫（藍氫）；以電解水制氫為代表的可再生能源制氫（綠氫）。未來可能發展的制氫技術路線還包括熱化學制氫、光催化制氫、光電化學制氫、太陽能直接制氫技術等。灰氫成本低、碳排放量高，是世界主要制氫來源。藍氫成本較低、碳排放量低，產量有限。綠氫能源轉化率低、成本高，隨著電力成本下降，是未來制氫的主流技術。

目前全球制氫結構以天然氣制氫為主，灰氫和藍氫所佔比例在95%以上，其餘為綠氫。中國作為世界第一大產氫國，具有發展氫能產業的良好基礎，近年來中國氫氣產量呈逐年增長趨勢，2020年氫氣產量達2050萬噸，同比增長1.49%，中國製氫結構以煤制氫為主，約佔62%左右，基本為灰氫和藍氫，綠氫僅佔1%左右。

■  滲透率空間：2060年需求量由目前的3000萬噸增至1.3億噸，終端能源消費佔比達20%

隨著我國氫能產業加速發展，氫氣的應用將會越來越廣泛，在此背景下，我國氫氣需求與產量預期將會持續增長。2017年中國氫氣產量為1915萬噸，2018年氫氣產量為2100萬噸，增加185萬噸。中商產業研究院預測，2021年我國氫氣產量將超2600萬噸。根據中國氫能聯盟測算，在2060年碳中和目標下，到2030年，我國氫氣的年需求量將達到3715萬噸，在終端能源消費中佔比約為5%。到2060年，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中的佔比約為20%。其中，工業領域用氫佔比仍然最大，佔總需求量的60%，其次分別為交通運輸領域、新工業原料、工業燃料等。

■ 不同制氫路線對比

從各制氫技術路線的特點來看，傳統制氫工業中以煤、天然氣等化石燃料為原料，制氫過程排放大量CO2，並且製得的氫氣中含有的硫、磷等雜質會危害燃料電池，因此對提純技術有著較高的要求。焦爐煤氣、氯鹼尾氣等工業副產製氫，能夠避免尾氣中的氫氣浪費，實現氫氣的高效利用，但因其分散制氫的特點，長遠看無法作為大規模集中化的氫能供應來源；電解水制氫純度等級高，雜質氣體少，易與可再生能源結合，被認為是未來最有發展潛力的綠色氫能供應方式。

2.1.煤制氫：適合大規模集中制氫，不滿足低碳化

■ 發展現狀

煤制氫的主要技術路線是煤的氣化，是指煤在高溫常壓或加壓下，與氣化劑反應轉化成氣體產物，氣化劑為水蒸氣或氧氣（空氣），氣體產物中含有氫氣等成分，其含量隨不同氣化方法而異，利用變壓吸附(PSA) 技術可將其提純到燃料電池用氫要求。傳統的煤制氫過程會排放大量的二氧化碳，不符合低碳化要求，並且製取的氫氣中還有硫磷等吸附性雜質，檢測難度較高。

■ 滲透率驅動因素：大規模集中制氫降低成本，超臨界水煤氣化技術

煤制氫需要使用大型氣化裝置，前期裝置投資成本較高，單位投資成本在1~1.7萬元/( Nm3/h )，因此只有通過大規模集中制氫才能降低生產成本；此外，煤制氫成本還受煤炭價格影響，在煤炭價格為200~1000元/噸時，煤制氫成本約為6.77~12.14元/kg；因此煤制氫只適合中央工廠集中制氫，不適合分散式制氫。

傳統的煤制氫採用固定床、流化床、氣流床等工藝，合成氣體中一氧化碳，二氧化碳等體積分數高達45~70%。新型的煤制氫技術以超臨界水煤氣化技術為代表，利用超臨界水（溫度>=374℃，壓力>=MPa）作為均相反應媒介，具有氫氣組分高，氣化效率高，汙染少等優點，但是目前尚未實現產業化。

2.2.天然氣制氫：天然氣資源有限且工藝複雜，經濟性低

天然氣制氫以蒸汽重整制氫（SMR）技術應用最為廣泛，發展最為成熟。天然氣制氫的成本主要由天然氣價格決定，天然氣原料成本佔比高達70-90%。為了防止重整催化劑中毒，天然氣制氫的生產過程需要將原料氣的硫含量降至1ppm以下，因此製得氫氣的雜質濃度相對較低。中國天然氣資源供給有限且含硫量較高，預處理工藝複雜，導致國內天然氣制氫的經濟性遠低於國外。

2.3.工業副 產製氫：適合分散式制氫，供應潛力巨大

■ 發展現狀

工業副產製氫是指在生產化工產品的同時得到副產品氫氣，主要有焦爐煤氣，氯鹼化工、輕烴利用（丙烷脫氫、乙烷裂解）、合成氨合成甲醇等不同技術路線：

（1）焦爐煤氣：焦炭是中國鍊鋼行業的主要原材料，煤焦化過程中每1噸焦炭可產生約400 Nm 3的焦爐煤氣，其中氫氣含量約44%，氫氣中有40%-50%供焦爐自身加熱，有一小部分作為合成氨與合成甲醇的原料，剩下的約39%幾乎全部放空。若這部分放空量被回收利用，按2018年焦炭產量計算，則理論上全國焦化行業可以提供約271萬噸副產氫。焦爐煤氣制氫綜合成本約為0.83~1.33元/ Nm3 。

（2）氯鹼化工：氯鹼化工行業的離子膜燒鹼裝置每生產1噸燒鹼可副產280 Nm 3氫氣，目前大型氯鹼裝置多數已經配套鹽酸和聚氯乙烯裝置，以平衡氯氣並回收利用副產氫氣，但是副產氫氣中僅有60%左右得到回收用以生產鹽酸、氯乙烯單體和雙氧水等，其餘氫氣大部分都被用作鍋爐燃料或者直接放空，因此40%左右的氯鹼副產氫被低水平利用或直接浪費。理論上2018年全國氯鹼行業可以提供33萬噸副產氫氣用來供應氫能需求。單個氯鹼化工企業可利用放空副產氫量較小，且產能比較分散，但其比較接近氫能應用下游市場，氯鹼工業副產氫更適合用於短距離、小規模的分散式氫源供應。氯鹼化工的副產氫純度一般在99.99%以上，CO含量較低且不含有機硫和無機硫，但是含有微量的氯和少量氧，對燃料電池有毒害作用，使膜電極導電率降低，影響發電效率，且易造成管道、裝置腐蝕發生安全事故。氯鹼化工的副產氫還含有惰性氣體氮、氨等雜質，長時間使用將造成燃料電池惰性氣體累積，對燃料電池發電效率有一定影響。氯鹼化工制氫的生產成本約1.1~1.4元/ N m 3，提純成本約為0.1~0.4元/ N m 3，綜合成本約為1.2~1.8元/ N m 3。

（3）丙烷脫氫：丙烷脫氫制丙烯裝置（PDH）對原料丙烷的純度要求非常高，由於國內的丙烷基本為煉油副產品，純度難以滿足要求，因此國內建設的丙烷脫氫制丙烯裝置（PDH）通常採用進口的高純度液化丙烷。據統計，2014~2017年，中國80%~95%的丙烷進口量來自中東和北美地區。截至2020年，國內在執行以及在建的丙烷脫氫專案的氫氣供應潛力達30萬噸/年，預期到2023年，丙烷脫氫的副產氫規模可達44.54萬噸/年。丙烷脫氫製取的粗氫純度可達99.8%，通過進一步的變壓吸附（PSA）提純後可達99.999%，其中氧氣，水，一氧化碳和二氧化碳的含量基本滿足了燃料電池用氫的標準要求，僅有硫含量超標。丙烷脫氫制氫的生產成本約1.0~1.3元/ N m 3 ，提純成本約為0.25~0.5元/ N m 3 ，綜合成本約為1.25~1.8元/ N m 3。

（4）乙烷裂解：乙烷裂解目前的國內專案基本處於在建或在規劃的狀態，暫未釋放氫氣供應的潛力。乙烷裂解制乙烯工藝的優勢包括專案投資低，原料成本低，乙烯回收率高，乙烯純度高等。用乙烷裂解生產乙烯，每生產1噸乙烯大約產生107.25kg氫氣，乙烷裂解產生的氫氣純度為95%以上，採取PSA提純後可以滿足燃料電池的用氫標準。 乙烷裂解制氫 的生產成本約1.1~1.3元/ N m 3 ，提純成本約為0.25~0.5元/ N m 3，綜合成本約為1.35~1.8元/ N m 3。

（5）合成氨與合成甲醇：合成氨與合成甲醇是傳統的煤化工產品，目前我國氫氣消耗結構中的50%用於合成氨與合成甲醇。合成氨與合成甲醇的生產過程中會有合成放空氣及馳放氣排出，其中氫氣含量在18%~55%之間，合成氨與合成甲醇的企業可以通過回收利用現有合成放空氣及馳放氣，調整下游產品結構等途徑實現氫氣的外供。按照2018年合成氨與合成甲醇的產量，全國的放空氣馳放氣回收利用的副產氫供應潛力達到118萬噸。合成氨與合成甲醇制氫的生產成本約0.8~1.5元/ N m 3 ，提純成本約為0.5元/  N m 3，綜合成本約為1.3~2元/ N m 3。

■ 滲透率空間：丙烷脫氫和乙烷裂解產能提升

工業副產氫是我國氫能發展初期的重要過渡性氫氣來源，基於環保限產，提純成本以及可獲得性等方面的考慮，應當重點利用丙烷脫氫和乙烷裂解的工業副產氫，預期未來產能有所提升；焦炭和氯鹼行業屬於過剩產能行業，面臨淘汰落後產能的問題，預期未來產能維持平穩。

■ 滲透率提升驅動因素

（1）採取生產企業直接供應副產氫的模式：銷售公司的供應模式容易造成銷售公司為追求利潤最大化隨意更換副產氫生產廠家，導致氫源質量不穩定的問題。由生產企業直接供應副產氫能夠保證供應質量與數量的穩定，並有助於副產氫生產企業的長期戰略調整。

（2）將分散的副產氫集中提純處理，減小單位氫氣的提純成本。不斷優化氫氣分離裝置工藝，減少氫氣分離裝置建設成本。

（3）建立副產氫生產企業與下游儲執行業與加氫站的聯動機制，提供低成本、穩定的氫源，是氫能產業發展初期的理想供應源。在加氫站的選址時充分考慮周邊工業副產氫源的分佈情況，制定最佳的運輸路徑，最大化的減少運輸成本等。

（4）完善氫燃料檢測標準，建立第三方氫燃料檢測中心，健全氫能管理體制

2.4.電解水制氫

■ 發展現狀

以煤、天然氣等化石燃料為原料的傳統煤制氫技術路線在制氫過程中會排放大量的CO2，並且製得的氫氣中含有的硫、磷等雜質會對燃料電池系統元件造成腐蝕，因此對提純技術有著較高的要求。相比之下，電解水制氫純度等級高，雜質氣體少，易與可再生能源結合，被認為是未來最有發展潛力的綠色氫能供應方式。

目前國內電解水制氫主要有鹼性電解，質子交換膜（PEM）電解和固體氧化物（SOEC）電解三條技術路線：

（1）鹼性電解技術已實現大規模工業應用，國內關鍵裝置主要效能指標接近國際先進水平，裝置成本較低，單槽電解制氫產量較大，適用於電網電解制氫。

（2）PEM電解技術在技術成熟度、裝置規模、使用壽命、經濟性等方面與國際先進水平差距較大，在國外已有通過多模組整合實現百兆瓦級PEM電解水制氫系統應用的專案案例。PEM電解技術執行靈活性，反應效率較高，能夠以最低功率保持待機模式，因此與波動性和隨機性較大的風電和光伏具有良好的匹配性。

（3）SOEC電解技術的電耗低於鹼性和PEM電解技術，但尚未廣泛商業化，國內僅在實驗室規模上完成驗證示範。由於SOEC電解水制氫需要高溫環境，其較為適合產生高溫、高壓蒸汽的光熱發電等系統。

■ 滲透率空間：2050年電解水制氫達70%，電解槽系統市場規模破7000億

根據相關研究，中國氫能需求到2030年將超過3500萬噸，到2050年將接近6000萬噸，可再生能源電解水制氫將逐步作為中國氫能供應的主體，在氫能供給結構的佔比將在2040、2050年分別達到45%、70%。中國電解水制氫的生產環節中，電解裝置將是千億級的市場。隨著氫能供需量的提升，制氫系統裝機規模將大幅提高，規模經濟將有效降低單位投資,裝置折舊在成本中的比例降低，因此可以通過減少裝置的滿負荷利用小時數以降低平均用電成本，從而降低制氫成本，促進氫燃料電池應用的經濟性。至2050年，中國電解槽系統的裝機量達到500GW,預期市場規模將會突破7000億。

■ 滲透率提升驅動因素：可再生能源發電成本大幅下降，電解槽技術革新與國產化

電解水制氫成本主要包括電力成本和裝置成本兩部分，其中，電力成本佔比最大，一般為40~80%。裝置成本中電解槽成本佔比約40~50%，系統輔機佔比約50~60%。對比鹼性制氫和PEM制氫兩種已經商業化的制氫技術，鹼性電解制氫成本更低：在兩種電解水制氫路線中，電解槽成本分別佔制氫系統裝置成本的50%和60%；假設年均全負荷執行時間為7500小時，使用電價為0.3元/kWh,則鹼性電解與PEM電解的制氫成本分別約為21.6元/kg和31.7元/kg，其中電費成本是電解水制氫成本構成的主要部分，佔比分別為86%和53%。鹼性電解與PEM電解制氫的成本存在差異的原因有兩點：一是商業化發展階段不同，鹼性電解槽基本實現國產化，裝置成本為2000~3000元/kW；PEM電解槽由於關鍵材料與技術仍需依賴進口，裝置成本為7000-12000元/kW；二是制氫規模不同，國內鹼性電解槽單槽產能已達到1000 Nm3/h ,國內已有兆瓦級制氫應用；PEM電解槽單槽制氫規模約200Nm3/h,但國內還未有大規模製氫應用的案例，規模化使得鹼性電解在裝置折舊，土建折舊，運維成本上低於PEM電解。

電解水制氫的規模在中國仍處於兆瓦級，尚未發揮規模效應。目前電價很難達到0.3元/kWh的價格，即當前電解水制氫尚未體現經濟性。通過可再生能源發電電解水制氫是未來制氫的發展方向，也是實現綠氫的最好途徑。目前通過可再生能源發電電解水制氫主要面臨成本高的問題：一方面，光伏、風電等可再生能源發電成本較高；另一方面，電解槽的能耗和初始投資成本較高，規模較小。隨著可再生能源發電成本下降，電解槽能耗和投資成本下降以及碳稅等政策的引導，電解水制氫的經濟性將會不斷提高。5-10年內，電解水制氫成本將降至20元/kg以內，具備極高經濟性，推動滲透率顯著提升，驅動因素主要來自兩方面：

（1）光伏、風電等可再生能源發電成本的大幅下降。未來可再生能源將成為一次能源消費中的主體，到2050年，可再生能源在一次能源需求中的佔比預計將達到61%,其中風電和光伏在可再生能源中的合計佔比將超過70%。可再生能源電價將大幅下降，到2025年可降至0.3元/kWh,到2035年可降至0.2元/kWh。

（2）電解槽裝置成本隨著技術進步和規模化將在2030年前下降60%-80% ,電解水制氫系統的耗電量和運維成本降低。電解槽是利用可再生能源生產綠氫的關鍵裝置。其技術路線、效能水平、成本的發展是影響綠氫市場趨勢的重要因素。PEM電解水和鹼性電解水技術目前已商業化推廣，未來具備較強的商業價值。目前來看，鹼性電解槽成本較低，經濟性較好，市場份額較PEM電解槽高一些。不過隨著燃料電池技術的不斷成熟，質子交換膜國產化的不斷加速突破，長期來看，PEM電解槽的成本和市場份額將逐漸提高，與鹼性電解槽接近持平，並根據各自與可再生能源電力系統的適配性應用在光伏、風電領域。

3.上游·氫的儲運

3.1.氫的儲存：普遍採用高壓氣態儲氫

■ 發展現狀

根據氫的物理特性與儲存行為特點，可將儲氫方式分為：壓縮氣態儲氫、低溫液態儲氫、液氨/甲醇儲氫、吸附儲氫(氫化物/液體有機氫載體(LOHC) ) 等。壓縮氣態儲氫以其初始投資成本低，匹配當前氫能產業發展，技術難度低等優勢在國內外得到廣泛應用。低溫液態儲氫在國內主要應用於航空領域，民用領域有待進一步推廣。液氨/甲醇儲氫和吸附儲氫在國內尚處於實驗室階段。中國的氫儲存技術尚未完全解決能效性、安全性等問題， 目前普遍採用高壓氣態儲氫方式，存在儲氫密度低、壓縮能耗高，儲氫罐材料成本較高等缺點。

3.2.氫的運輸：現階段以高壓氣氫拖車為主，液氫槽車是未來發展方向

■ 發展現狀

氫的運輸按形態主要可以分為三種：氣態運輸、液態運輸和固體運輸；按運輸方式可以分為三種：即陸運、海運和管網運輸。目前，氣態運輸和液態運輸是主流的運氫方式，高壓氣態氫運輸主要有長管拖車和管道運輸兩種方式。全球範圍內，韓國主要採用了“高壓氣態+管道”的運輸方式，日本正探索通過液氫船將澳大利亞褐煤制氫氣通過海運運回國。由於與遠距離（1500公里以上）輸電相比，直接輸氫更具經濟性，全球範圍內輸氫管道長度有限，不到4500公里。其中，美國和歐洲分別有2500公里和1569公里，我國目前僅有100公里。

現階段中國氫的運輸方式以20MPa高壓氣氫拖車為主，在加氫站日需求量500kg以下以及短距離運輸的情況下，氣氫拖車節省了液化成本與管道建設的前期投資成本。在用氫規模較大，長距離運輸的情況下，採用液態槽車和管道氣氫的運輸方式可以滿足高效經濟的要求，液態槽車運氫在大規模長距離運氫上相較於20MPa高壓氣氫拖車儲運有著顯著的成本優勢，隨著氫能產業的發展，液態運氫是大規模長距離運氫的方向之一。目前我國在液氫產業鏈各環節包括氫液化裝置、儲罐、罐車和加註系統等均已基本具備自主國產化的技術和產品。

■ 滲透率提升驅動因素：液氫技術水平的進步

液氫工藝技術水平的提升將會驅動液氫滲透率在未來的進一步提升，在解決氫液化系統效率低、投資大的主要問題以及相關法規標準體系建設完善後，國內液氫的生產與運輸將實現民用化，液氫的生產與儲運成本將會快速下降，以滿足大規模的液氫生產需求。

4.上游·氫的加註

■ 發展現狀：加氫站建設技術成熟，國產化程度高

根據氫氣的儲存方式可以把加氫站分為高壓氣氫站和液氫站。相比氣氫儲運加氫站， 液氫儲運加氫站佔地面積更小、儲存量更大、成本更低，但是建設難度也相對更高，適合滿足大規模加氫需求。 根據《全球氫能產業發展的現狀與趨勢》統計，全球約30%加氫站為液氫儲運加氫站，主要分佈在美國和日本，中國現階段的加氫站主要為高壓氣氫站。

中國的加氫站建設技術趨於成熟，實現了國產化。在加氫站技術方面，中國的35MPa加氫站技術已經趨於成熟，在加氫站的設計、建設以及三大關鍵裝置：45MPa大容積儲氫罐、35MPa加氫機和45MPa隔膜式壓縮機全部實現國產化。目前，中國已經開始主攻70MPa加氫站技術，2016年中國首座利用風光互補發電制氫的70MPa加氫站(同濟-新源加氫站) 在大連建成，集成了可再生能源現場制氫技術、90MPa超高壓氫氣壓縮和儲存技術、70MPa加註技術以及70MPa加氫站整合技術。

中國加氫站成本較高，其中裝置成本約佔 70%。中國氫能聯盟資料顯示，建設一座日加氫能力 500 公斤，加註壓力為 35 MPa 的加氫站投資成本達 1200 萬元（不含土地費用），約相當於傳統加油站的 3 倍。考慮裝置維護、運營、人工、稅收等費用摺合加註成本約 13-18 元/公斤。

截至2021年上半年，中國累計建成141座加氫站(不含3座已拆除加氫站)，從加氫站建設參與主體來看，中國加氫站建設前期以行業標杆企業為主，隨著近年氫能行業發展逐漸加快，加氫站建設參與主體呈現多樣化發展，氫能產業各環節的企業都有參與加氫站建設的案例，包括上游的能源、化工和氣體公司以及專業的加氫站建設運營商和裝置供應商，中游的燃料電池電堆和系統企業，下游的整車企業和車輛運營企業。大型能源化工企業大都是從2018年開始有實質性動作，憑藉自身強大的資源背景，參與加氫站建設的程序明顯快於其他參與者。

■ 滲透率空間：2050年加氫站數量達到1.2萬座，市場規模達到千億元

中國加氫站將於2050年達到1.2萬座,隨著加氫裝置的國產化與規模化生產，加氫站建設成本將大幅下降，至2050年，單座加氫站的平均建設成本將下降到800萬元（不含土地成本）。中國未來加氫基礎設施的市場規模在 2030-2050年間將突破千億規模，於2050年達到千億元的市場規模。

■ 滲透率提升驅動因素一：政策補貼

2014年起，財政部、科技部、工信部和國家發改委等部門相繼出臺了一系列相關政策推動加氫站行業的發展。

在氫能發展初期，尤其是2020-2030十年期間，加氫站市場規模較小，單純依靠市場資本，加氫站建設與運營的盈利空間較小，政府補貼將起到很大的激勵作用，預期中國政府將會進一步加大對加氫站的補貼。

■ 滲透率提升驅動因素二：技術進步及規模效應導致加氫站成本下降

加氫站成本下降的空間主要取決於於加氫站裝置成本的下降以及對加氫站系統裝置進行優化配置和選型包括採用站內製氫方式，集中在固定時間段進行加氫、加氫站用裝置的國產化等方面。在技術進步及規模效應下，壓縮機、儲氫罐等裝置的單位投資成本將大幅下降。

5.中游·燃料電池

氫燃料電池的工作方式是通過化學反應產生電能來推動汽車，而內燃機車則是通過燃燒產生熱能來推動汽車。使用氫燃料電池，汽車的工作過程不涉及燃燒， 因此無機械損耗及腐蝕，氫燃料電池所產生的電能可以直接被用在推動汽車的四輪上，從而省略了機械傳動裝置。各發達國家的研究者都已強烈意識到氫燃料電池將結束內燃機時代這一必然趨勢。使用氫燃料電池發電，是將燃料的化學能直接轉換為電能，不需要進行燃燒，能量轉換率為60% ～80%，汙染少、噪聲小，裝置可大可小，靈活高效。

氫燃料電池主要由電堆和系統部件（空壓機、增溼器、氫迴圈泵、氫瓶）組成：

● 電堆是整個電池系統的核心，包括由膜電極、雙極板構成的各電池單元以及集流板、端板、密封圈等。

●  膜電極的關鍵材料是質子交換膜、催化劑、氣體擴散層， 這些部件及材料的耐久性（與其他效能）決定了電堆的使用壽命和工況適應性。

近年來，氫燃料電池技術研究集中在電堆、雙極板、控制技術等方面。

5.1.燃料電池系統

■ 發展現狀

燃料電池系統包括氫氣供給迴圈系統、空氣供給系統、水熱管理系統、電控系統和資料採集系統。商用車用燃料電池發動機和乘用車用燃料電池發動機是主流燃料電池系統。商用車用燃料電池發動機前沿技術指標如下：額定功率100kW，冷啟動溫度零下40°C,壽命20000小時以上，功率密度0.6kW/L。國內商用車用燃料電池發動機的額定功率有逐步向大功率發展的趨勢，工信部發布的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》中，氫燃料電池商用車系統功率基本在40~100kW,目前由大同氫雄研發的130kW大功率燃料電池發動機已經進入量產程式。

5.2.電堆

■ 發展現狀

電堆是氫燃料電池的核心部件，是氫氣與氧氣發生化學反應產生電能的場所。電堆由膜電極和雙極板兩大部分組成，膜電極的構成包括催化劑、質子交換膜和碳布/碳紙。全球範圍內氫燃料電池電堆技術領先的企業是日本的豐田和本田兩家公司，生產的電堆峰值功率在110kW左右，電堆比功率為3.1kW/L，乘用車用電堆壽命為5000h，商用車用電堆壽命為10000h，最高效率在65%以上。目前國內氫燃料電池電堆型別有石墨板電堆、複合板電堆、金屬板電堆，電堆供應商主要有捷氫、新源動力等，其中捷氫於2020年8月釋出的燃料電池金屬板電堆，功率密度達到3.8kW/L，雙極板和膜電極均已實現100%自主化與國產化，可在-30℃低溫環境下實現30s無輔熱自啟動，完成6000h實車工況的耐久性測試。

■ 滲透率空間

2020年我國車用燃料電池電堆出貨量為320MW，同比增長77.8%。預計到2022年，我國車用燃料電池電堆出貨量將達到506MW。

6.下游·氫氫燃料電池汽車

■ 發展現狀

氫燃料電池汽車的交通領域的應用主要有氫燃料電池物流車，氫燃料電池客車，氫燃料電池重卡和氫燃料電池乘用車。目前氫燃料電池汽車在我國的應用主要集中在客車，物流車和客車等商用車領域，乘用車尚未實現商業化。根據新能源汽車國家監測與管理平臺的統計資料，截至2019年底，國內已接入平臺的氫燃料電池物流車佔比為60.5%,氫燃料電池客車佔比為9.4%,氫燃料電池乘用車只用於租賃，佔比僅為0.1%。2016至2019年，中國氫燃料電池汽車銷量及保有量均實現大幅增長，分別由2016年的629輛和639輛上升至2019年的2737輛和6175輛，年複合增長率分別為63%和114%；2020年因受疫情等因素影響，中國氫燃料電池汽車的銷量大幅下降，僅為1177輛，同比下降57%，2021年氫燃料電池汽車銷量為2000輛。

■ 滲透率空間：未來5年預期年複合增長率有望達到68%，2025年預期市場規模有望達到800億元

根據《中國氫能產業發展報告2020》測算，中國氫燃料電池汽車保有量將由2020年的7352輛增長至2025年的10萬輛，未來五年預期年複合增長率有望達到68%，至2025年氫燃料電池汽車市場規模有望達到800億元。根據2016年釋出的《節能與新能源汽車技術路線圖》，2030年中國氫燃料電池汽車的保有量將達到100萬輛。氫燃料電池客車的市場滲透率有望在2025、2035、2050年分別達到5%、25%、40%；氫燃料電池物流車的市場滲透率有望在2030年、2050年分別達到 5%、10%。氫燃料電池重卡的市場滲透率有望在2025、2035、2050年分別達到0.2%、15%、75%。氫燃料電池乘用車的市場滲透率有望在2025、2035、2050年分別達到0.08%、2.0%、12.0%。

■ 滲透率提升驅動因素一：商用車用氫燃料電池系統和儲氫系統價格的下降

目前制約氫燃料汽車大規模商用的因素主要在於燃料電池系統和儲氫系統的價格，隨著生產規模的不斷擴大，燃料電池系統和儲氫系統的價格已有大幅下降。目前國內商用車用燃料電池系統的價格約為1萬元/kW,商用車用儲氫系統的價格約為5000元/kg。隨著氫燃料電池汽車應用的範圍與規模擴大，核心零部件及系統價格的規模效應逐步顯現，商用車用燃料電池系統的價格預計在2025、2035、2050年分別降至3500、1000、500元/kW, 商用車用儲氫系統的價格預計在2025、2035、2050年分別降至3500、2000、1200 元/kg。

■ 滲透率提升驅動因素二：全生命週期總擁有成本與競爭產品的平衡點

氫燃料電池汽車的全生命週期成本總擁有成本（TCO）與純電動汽車等競爭產品的成本平衡點，是氫燃料電池汽車在各細分領域市場滲透率提升的重要轉折點。下面從面向消費者的全生命週期總擁有成本（TCO）角度分析，研究氫燃料電池汽車未來的TCO發展趨勢，研判各車型的產業化途徑。

（1）氫燃料電池客車

氫燃料電池客車中公交客車佔比達到60%以上， 較長續航里程的氫燃料電池客車將於2030年左右TCO成本經濟性優於純電動車型， 氫燃料電池客車的每公里TCO成本2025年將降低至3.72元/km,相比2020 年的降幅達到42.3%,到2035年、2050年分別降到2.73元/km、1.62元/km。

（2）氫燃料電池物流車

氫燃料電池物流車是氫能在城市或城際中長距離貨運領域的應用場景， 載荷能力>=3噸、續航里程〉400km的氫燃料電池物流車將於2025-2030年間TCO成本經濟性優於純電動車型。 氫燃料電池物流車的每公里TCO成本2025年將降低至2.20元/km, 相比2020年的降幅達到40.5%,到2035年、2050年分別降到1.51元/km、1.03 元/km。

（3）氫燃料電池重卡

氫燃料電池重卡是重卡領域減排脫碳的重要替代方案，目前國內已推出多款車型，並已展開小範圍小批量的試運營。 對於載荷能力>=35噸的重卡,在城際幹線或支線物流等長距離運輸場景（續航里程500km）下，氫燃料電池重卡的TCO將在2030年左右超過純電動車型。 從消費者角度看，氫燃料電池重卡的每公里TCO 成本2025年將降低至5.60元/km,相比2020年的降幅達到43.3%,到2035 年、2050年分別降到3.21元/km、1.94元/km。

（4）氫燃料電池乘用車

目前，國內氫燃料電池乘用車尚未量產，整車處於樣車試製階段，整車購置成本約接近150萬元。 續航里程在500km以上的乘用車將於2040年後達到與同等續航能力的純電動車型相當的全生命週期成本經濟性。 由於小型純電動乘用車的發展較為成熟且TCO成本經濟性更優，氫燃料電池在SUV、大型乘用車等領域更具商業化推廣的潛力，預計2035年以後氫燃料電池乘用車的每公里TCO成本與同等續航里程的純電動乘用車差距小於0.1元/km。

■ 滲透率提升驅動因素三：政策補貼

中國政府優先選擇有條件的城市作為氫能示範試點並採取“以獎代補”的方式獎勵示範城市。根據財政部2020年4月釋出的《關於完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，將當前對燃料電池汽車的購置補貼，調整為選擇有基礎、有積極性、有特色的城市或區域，重點圍繞關鍵零部件的技術攻關和產業化應用開展示範，將採取“以獎代補”方式對示範城市給予獎勵。2020年9月，財政部發布《關於開展燃料電池汽車示範應用的通知》，根據示範城市在燃料電池汽車推廣應用、氫能供應等方面的實際情況給予獎勵。

目前我國氫燃料電池汽車尚處於起步階段，整車的TCO與同類競爭產品相比劣勢明顯，政府補貼能夠有效彌補這一劣勢。通過政府補貼，促進燃料電池汽車銷量的提高，提升氫燃料電池汽車滲透率，進一步帶動產業鏈中游和上游的規模擴張。目前氫燃料電池汽車的推廣對政府補貼的敏感度極高，預期2035年前政府補貼都將在整車市場發揮巨大的激勵作用。

04

氫燃料電池與純電動汽車發展歷程對比

1.中國純電汽車發展歷程

2009年的“十城千輛”工程標誌著中國正式開始大力推廣純電動汽車，在政策推動和產業發展雙重因素驅動之下，經過12年的時間，中國已經發展成為全球最大的電動汽車市場：電動乘用轎車銷量佔全球銷量的50%，電動公交車和電動卡車的銷量佔全球銷量的90%以上，截至2021年，中國電動汽車的滲透率突破了15%。氫燃料電池汽車與純電汽車同屬於新能源汽車，純電汽車在中國的發展歷程對氫燃料電池汽車的發展具有重要的指導和參考意義。回顧純電汽車在中國的發展歷程，可以劃分為四個主要階段，即探索發展階段，標準和戰略確立階段，市場完善階段和市場成熟階段，以時間為結點可以劃分為2009年以前，2009-2012年，2013-2017年和2018年以後四個時期。

（1）探索發展階段（2009年之前）:探索純電汽車技術發展方向與路線

2001年開始的“十五”規劃和“863計劃”啟動了電動汽車重大專項，並首次確立了“三縱三橫”的技術研發佈局：即以混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車為三縱的整車技術路線和以多能源動力總成控制系統、電機及其控制系統和電池及其管理系統為三橫的系統技術路線來構建中國電動汽車自主開發的技術平臺。

2007年10月，發改委釋出《新能源汽車生產准入管理規則》， 規定了新能源汽車產品量產的門檻和技術標準， 為新能源汽車投放市場奠定了基礎。

2008年8月，北京奧運會期間，中國自主生產的500輛新能源汽車首次亮相。

（2）標準和戰略確立階段（2009-2012年）：制定純電汽車政策規劃與補貼標準

2009年1月，財政部、發改委、工信部、科技部四部門共同啟動了 “十城千輛” 節能與新能源汽車示範推廣應用工程：計劃通過提供財政補貼形式，用3年左右的時間， 每年發展10個城市，每個城市推出1000輛新能源汽車開展示範執行，力爭使全國新能源汽車的運營規模到2012年佔到汽車市場份額的10%。 北京、上海、深圳、武漢、杭州、重慶、長春、大連、濟南、合肥、長沙、昆明、南昌被列入第一階段試點城市名單。“十城千輛”計劃為示範城市設定了新能源汽車推廣的目標。一些地方政府並不滿足於這些目標，而是制定了更高的發展目標。例如，深圳、北京、上海和廣州計劃在其市政公交車隊中推廣9000、5000、4150和2600輛新能源汽車。按這些城市級的目標，到2012年底，中國公共服務領域新能源汽車總量將達到5萬輛，除了上述公共服務領域的目標外，5個私人新能源汽車示範城市（上海、長春、深圳、杭州和合肥）提出在三年內推廣12.9萬輛新能源私家車的目標。

2009年2月，財政部發布《關於實施節能與新能源汽車試點的通知》， 詳細規定了符合國家補貼要求的汽車技術型別、技術標準以及補貼標準。除國家補貼外，示範城市還需要為消費者購買新能源汽車提供配套補貼，以及為充電基礎設施的建設和維護提供配套資金。 補貼額度的設計原則是為了抵消新能源汽車和傳統燃油汽車之間的前期成本差異，因此, 根據車輛型別、技術路線和效能引數的差異新能源汽車獲得的補貼也不同。一般來說，車型越大、技術越複雜獲得的補貼就越多。比如在這一時期的補貼政策中，純電動公交車能獲得最高50萬元/車的中央補貼，燃料電池公交車可以獲得最高60萬元/車的中央補貼。

2009年3月，國務院釋出《汽車產業調整與振興規劃》，首次提出大規模發展新能源汽車的目標，即到2012年實現50萬輛混合動力、插電式混合動力汽車和純電動汽車的產能目標，屆時，新能源汽車將佔乘用車銷量5%的市場份額。 政府為此計劃撥款100億元並提供了大額的低息貸款， 以刺激新能源汽車和其他清潔能源產業的投資

2010年10月，國務院釋出《國務院關於加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，新能源汽車產業被確定為中國七大戰略重點新興產業之一。

2010年國家發改委、工信部、財政部和科技部聯合批准了第二階段七個試點城市：天津、海口、鄭州、廈門、蘇州、唐山和第三階段五個試點城市：瀋陽、呼和浩特、成都、南通和襄陽。

2012年6月，國務院釋出《節能與新能源汽車發展規劃（2012 - 2020年）》，明確了以插電式電動汽車（即插電式混合動力、純電動和燃料電池汽車）為主，傳統混合動力汽車為輔的技術路線。根據這一中期規劃，到2015年中國將生產50萬輛插電式電動車，2020年這一目標提升到200萬，累計新能源汽車數量達到500萬輛。 中央財政安排40億元專項資金支援實施這一規劃， 側重研發新能源汽車車型及關鍵零部件。

2012年，財政部和稅務總局 免去了新能源汽車的車船稅和新能源公交車的購置稅。

（3）市場完善階段（2013-2017年）：修正與完善純電汽車標準和補貼政策，調整規劃目標

2013年，國家對新能源汽車的補貼政策進行了調整，納入相關條款以打破地方保護，並明確各級政府在採購公務車隊時優先考慮新能源汽車。

2013年10月，北京市政府釋出《北京市空氣重汙染應急預案（試行）》，預案明確規定，當空氣重汙染預警為紅色，即預測未來持續3天出現嚴重汙染，全市範圍內按規定實施機動車單雙號行駛，但是零尾氣排放的純電動汽車則不受這一限制。

2013年11月，北京市政府釋出《北京市2013-2017年機動車排放汙染控制工作方案》任務分解表，從2014年起，每年24萬個的小汽車搖號指標將縮水近4成，配置機動車指標變為15萬輛，而且不同型別機動車配比額度會有變化。其中新能源車的配比率逐年遞增，從最初的每年2萬個逐漸增加到每年6萬個。普通小汽車的“限購令”則將逐年收緊，到2017年每年非新能源車的配比量僅為9萬輛。

2014年，天津和杭州緊隨北京之後，為新能源汽車提供了上牌和限行政策方面的優惠。

2014年7月，國務院釋出《關於加快新能源汽車推廣應用的指導意見》，從六個方面構建了一套較為完整的新能源汽車發展的生態環境：即建立充電基礎設施以滿足電動汽車的增長需求；培育新能源汽車共享、分時租賃等創新商業模式；提供補貼以刺激電動汽車消費；擴大新能源汽車在公共、市政和企業車隊的應用；打擊地方保護主義；提高消費者意識。為配合《指導意見》的實施，政府先後出臺了 免徵新能源汽車購置稅，政府及公共車隊對新能源汽車採購要求和充電基礎設施獎勵措施等政策。

2015年，財政部進一步穩定和調整了新能源汽車補貼政策， 宣佈補貼將會延續至2020年， 但也釋放了補貼將逐年退坡的訊號。2013-2015年的短短兩年間， 中國新能源汽車年銷量實現了從1.8萬輛到33萬輛的爆發性增長，成為全球最大的新能源汽車市場。

2015年，政府開始致力於解決充電設施不足這一限制純電汽車滲透率進一步提升的主要障礙，10月國務院釋出《關於加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》，11月發改委釋出《電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020年）》，設定了2020年建成1.2萬個集中式充、換電站和480萬個分散式充電樁的目標以滿足500萬輛新能源車輛的充電需求，並對全國城際快充網路進行了規劃。為配合這些目標和規劃， 2016年財政部發布了充電基礎設施建設獎勵政策，城市最高可申請1.2億元人民幣資金用於的充電基礎設施建設。

2016年，新能源汽車騙補事件曝光，五家新能源公交車生產企業存在典型騙補行為，涉及超過十億人民幣的補貼金額。中國財政部等四部委開展了官方的審查行動，揭露了投機者套取國家財政補貼的種種手段：包括申報補貼車輛並未完成生產、偽造銷售資料、通過非法渠道進行車輛註冊、使用不符合補貼規定的電池，以及將電池在車體上重複使用等。騙補事件使得中國政府對新能源汽車的補貼政策進行了更加徹底的變革，有針對性地將補貼投放到真正的先進技術，獎勵續航里程更長、能耗更低的車輛，同時進一步明確了補貼逐步減少，到2020年後完全退坡的計劃。修正後的補貼政策還增加了實施監管方面的條款，如商用新能源汽車必須達到至少3萬公里的累計里程才能獲得補貼，監管部門會開展隨機檢查，嚴懲欺詐行為等措施。同時，中國政府明確並加嚴了新能源汽車產品市場準入的的技術門檻， 出臺了超過40個詳細的技術標準——包括7個電池標準，2個電動驅動電機標準，4個整車安全標準和3個能效標準。

2017年4月，工信部，科技部和發改委聯合釋出《汽車產業中長期發展規劃》，引導汽車產業逐步向新能源化過渡，《規劃》提出 到2020年，新能源汽車年產量將達到200萬輛，到2025年，新能源汽車佔到新車產量的20%以上。這一目標放在中國汽車市場規模的背景下意味著，2025年將有約700萬輛新能源汽車投放市場， 數量上甚至超過了2010到2019年全球新能源汽車銷量的總和。

2017年9月，工信部，財政部、商務部、海關總署、質檢總局五部委釋出《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分並行管理辦法》，這項稱之為“雙積分”的法規既要求汽車生產企業達到其傳統燃油車輛的油耗標準，又規定其必須生產一定比例的新能源汽車，年產銷量超過3萬輛的生產（和進口）企業除了滿足油耗標準外還需要在2019和2020年分別滿足相當於其總產量（或進口量）10％-12％的新能源汽車積分要求。油耗標準或新能源汽車積分不達標的企業可以從擁有更清潔的車輛技術的競爭對手那裡購買積分。

（4）市場成熟階段（2018年至今）：政策補貼退坡，國產純電汽車快速發展

■ 政策梳理

2018年中國新能源汽車銷量再創新高， 年產量突破了100萬輛大關，佔當年全球銷量的一半以上。 政策補貼退坡在2018年後進一步提速：在2018年，純電動乘用車只有達到150公里續航里程才有資格獲得補貼，這一門檻在2019被提高到250公里。中國政府逐漸將財政支援的重心 從車輛生產和銷售轉向使用階段的充電設施建設， 並提供了多重經濟激勵，在這些激勵措施下， 在2018年底已建成77萬個充電樁。

2018年6月，發改委和商務部發布《外商投資准入特別管理措施（負面清單）（2018年版）》， 宣佈取消專用車、新能源汽車整車製造外資股比限制。 這一政策迅速掀起了全球汽車企業在華進行新能源汽車投資建廠的浪潮：新規釋出僅一個月後，特斯拉即宣佈在上海臨港自由貿易區建設超級工廠；寶馬與長城汽車將聯手在中國生產Mini品牌的電動汽車；大眾計劃於2020年在中國投資40億歐元，其中約40%用於電動化出行相關研發，並計劃到2028年將其全球400萬輛電動汽車年產量的一半投產到中國；豐田與比亞迪、寧德時代和滴滴建立了合作伙伴關係。全球汽車企業在中國加大新能源汽車投資的發展趨勢已經明顯地展露出來： 全球對電動汽車產業的投資共約3000億美金，其中1370億流向了中國，這其中約半數來自於歐洲汽車生產企業。

這一時期，中國國內的電動汽車企業也開始快速發展：2018年，蔚來汽車成為第一家在紐約證券交易所上市的中國電動汽車生產企業，2020年，理想汽車和小鵬汽車在紐約證券交易所上市，比亞迪、蔚來、理想、小鵬等汽車企業越來越受到全球汽車行業的關注。同時，新的合作和商業模式也在不斷湧現：網際網路巨頭百度和騰訊對蔚來汽車進行投資，阿里巴巴對小鵬汽車進行投資，上汽集團和阿里巴巴在汽車資訊娛樂系統方面開展合作，這些合作模式推動了 電動汽車智慧化 ，為電動汽車使用者提供革命性的服務解決方案。

2.氫燃料電池汽車與純電汽車發展階段對比

本節主要從政策，滲透率，技術三個層面將當前氫燃料電池汽車的發展階段與純電汽車的發展階段對比。

■ 政策層面：與純電汽車 標準和戰略確立階段高度相似

政策層面，氫燃料電池汽車產業所處的階段與純電汽車產業在2009-2012年的標準和戰略確立階段初期高度吻合，相似之處主要表現在三個方面：

（1）確立國家級技術標準：2020年11月，燃料電池汽車國家標準《燃料電池電動汽車安全要求》正式釋出，規定了燃料電池電動汽車整車、關鍵系統等方面的安全及手冊要求。

（2）確立首批試點補貼城市：2020年9月，財政部等五部委聯合釋出《關於開展燃料電池汽車示範應用的通知》，根據示範城市在燃料電池汽車推廣應用、氫能供應等方面的實際情況給予補貼，示範期暫定為四年。示範期間，五部門將採取“以獎代補”方式，對入圍示範的城市群按照其目標完成情況給予獎勵。獎勵資金由地方和企業統籌用於燃料電池汽車關鍵核心技術產業化，人才引進及團隊建設，以及新車型、新技術的示範應用等，不得用於支援燃料電池汽車整車生產投資專案和加氫基礎設施建設。 此政策被解讀為燃料電池版“十城千輛”政策。

（3）各省市出臺明確的目標規劃：2021年各省市相繼出臺氫能源具體規劃與目標，國已有16個省市制定了氫能源發展規劃：北京、山東、河北、天津、四川、浙江和寧夏等省市釋出了氫能源相關專項政策或規劃，明確了氫能源產業的發展目標。

■ 滲透率層面

2016年至2021年，中國氫燃料電池汽車銷量分別佔當年汽車總銷量的0.22‱、0.44‱ 、0.54 ‱、1.06 ‱、0.47 ‱、0.76‱，這一比例接近純電汽車在2009和2010年的水平，2009和2010年，中國純電汽車銷量分別佔當年汽車總銷量的0.35‱和0.60‱。純電汽車銷量佔比在2012年迎來爆發式增長，當年同比增長5倍，2022年氫燃料電池汽車的銷量佔比能否實現歷史性突破尚待觀察。

■ 技術層面

目前中國氫燃料電池汽車主要應用在商用車領域，包括物流車，重卡和客車，乘用車領域由於單車成交較高等因素還沒有實現量產。政策層面的推廣主要以商用領域為主，這一點與我國純電汽車發展初期的政策推廣路線高度相似，2009年出臺的純電汽車政策，重點推廣純電汽車在公交車，計程車等方向的應用並給予極大的政策補貼。

3.結論：氫燃料電池汽車目前所處階段與2010年的純電汽車比較相似

我們分別從政策，滲透率以及技術三個不同的層面比較氫燃料電池汽車與純電汽車所處的發展階段：在政策層面，氫燃料電池汽車處於行業標準確定，政策與規劃出臺，政府補貼開始發力階段，與純電汽車2010年所處的階段高度類似；在滲透率層面，氫燃料電池汽車在2021年的銷量佔當年汽車總銷量的比例（0.76‱）與純電汽車在2010年的銷量佔當年汽車總銷量的比例（0.60‱）比較接近，不同之處在於，純電汽車的銷量佔比逐年穩定提升，氫燃料電池汽車的銷量佔比有所波動，除此之外，純電汽車在2011年的銷量佔比增加了400%，滲透率實現了突破式進展，因此需要進一步觀察2022年氫燃料電池汽車的銷量情況來判斷滲透率是否會有類似的突破；技術層面，目前中國氫燃料電池汽車以商用車為主，乘用車暫時沒有實現市場化和量產化，政策的推廣優先發力於公交車，重卡和物流車等商用車應用領域，這一發展模式與純電汽車在2010年前後的時間點比較類似，即優先發展純電商用車。綜上所述，可以得出結論，氫燃料電池汽車目前所處的發展階段與純電汽車在2010年所處的發展階段相似程度比較高。

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總結

1.國家政策與地方政策齊發力，加大氫能推廣力度

自2021年年初氫能被正式寫入“十四五”規劃以來，中央及地方各級政府頻繁出臺有關氫能的各項政策，明確了氫能在“十四五”期間以及更長期的規劃與發展戰略，具體規劃與目標的出臺使得氫能的發展方向更加明確，高效、綠色、低汙染、低碳排放的氫能必將在未來迎來無限的發展空間。

2.中國氫能產業鏈各環節發展潛力巨大，滲透率具有極大的提升空間

（1）可再生能源發電成本下降與電解水系統技術進步和國產化推進電解水滲透率提升：2060年中國氫氣需求量將由目前的每年3000萬噸增至每年1.3億噸，在終端能源消費中佔比從不到3%提升至20%。我國現階段制氫以化石燃料制氫為主，汙染大，氫氣純度低，電解水制氫是未來制氫的主要發展方向，當前制約電解水制氫滲透率進一步提升的因素主要是成本因素，隨著光伏和 風電等可再生能源發電成本的大幅下降以及電解系統技術的進步與電解槽裝置成本的國產化，規模化，電解水制氫的成本將大幅降低。預期電解水制氫佔比將從目前的不到1%提升至2050年的70%，電解系統市場規模將超過7000億。

（2）液氫儲運在長距離規模化氫儲運的成本優勢凸顯：中國現階段儲運氫普遍採用高壓氣態儲運，液氫儲運是未來的發展方向，液氫儲運技術的進步將使得液氫儲運成本持續下降，預期2050年液氫儲運成本下降至目前的50%。

（3）政策補貼與規模效應推動加氫站數量百倍增長空間和千億市場規模：目前中國加氫站建設技術趨於成熟，實現了國產化。目前中國具有加氫站141座，2050年加氫站數量將達到1.2萬座，市場規模達到千億元，加氫站發展初期的政策補貼以及技術進步與規模效應帶來的加氫站成本下降是提升加氫站滲透率的關鍵性驅動因素。

（4）燃料電池電堆等關鍵部件實現國產與量產化：氫燃料電池具有能量轉換率高，汙染少、噪聲小，裝置可大可小，靈活高效等特點，國內商用車用燃料電池發動機的額定功率有逐步向大功率發展的趨勢，中國的大功率燃料電池已經實現量產化。 

（5）全生命週期成本總擁有成本的平衡點疊加政策補貼帶動氫燃料電池汽車滲透率迎來關鍵轉折點：中國現階段燃料電池汽車處於起步階段，以燃料電池商用車為主，燃料電池乘用車佔比不到0.1%。預期中國氫燃料電池汽車保有量將由2020年的7352輛增長至2025年的10萬輛，年複合增長率有望達到68%，預期市場規模有望達到800億元；氫燃料電池客車的市場滲透率預期在2025、2035、2050年分別達到5%、25%、40%；氫燃料電池物流車的市場滲透率預期在2030年、2050年分別達到 5%、10%。氫燃料電池重卡的市場滲透率預期在2025、2035、2050年分別達到0.2%、15%、75%。氫燃料電池乘用車的市場滲透率預期在2025、2035、2050年分別達到0.08%、2.0%、12.0%。生產規模的不斷擴大使得燃料電池系統和儲氫系統的價格大幅下降，促進氫燃料電池商用化程度的不斷提升。氫燃料電池汽車的全生命週期成本總擁有成本（TCO）與純電動汽車等競爭產品的成本在未來達到平衡則是氫燃料電池汽車在各細分領域市場滲透率提升的重要轉折點。政策補貼的發力將在整車市場發揮巨大的激勵作用，促進燃料電池汽車銷量的提高，提升氫燃料電池汽車滲透率並且進一步帶動產業鏈中游和上游的規模擴張。

3.氫燃料電池汽車目前所處階段與純電汽車2010年前後所處階段相似程度較高。

目前氫燃料電池汽車所處的發展階段與純電汽車發展歷程中的標準與戰略完善階段相似程度比較高，時間節點上類似於純電汽車在2010年左右：政策層面，在這一階段，國家級技術標準的出臺規定了氫能產業的各項技術標準與指標；中央與地方政府密集出臺的氫能政策，明確了氫燃料電池汽車的發展方向與戰略規劃；隨之配套的在首批試點城市實行的政策補貼彌補了氫燃料電池汽車在發展初期相對於競爭產品的成本劣勢。滲透率層面，氫燃料電池汽車目前銷量佔當年汽車總銷量的比例與2010年左右純電汽車佔當年汽車總銷量的比例為同一數量級。技術層面，純電汽車初期的推廣以公交車等商用領域為主，與目前氫燃料電池汽車客車，物流車和重卡優先的推廣方向比較相似。

4.投資建議： 長期投資的角度，建議積極關注氫能產業鏈上游電解水制氫與相關電解系統裝置製造以及液氫儲運等技術路線發展方向明確的環節。中期投資的角度，建議積極關注產業鏈上游加氫站建設與產業鏈下游氫燃料電池汽車整車環節，預期政策補貼的持續發力將會使得這些環節短期內業績釋放。

風險提示

1.成本下降不及預期：目前氫能源產業鏈上中下游的成本仍然處於較高水平，氫能源的價效比明顯低於傳統能源，成本因素已經成為制約氫能源產業鏈滲透率進一步提升的關鍵性性因素，如果在未來各環節成本下降無法達到預期，將會嚴重壓縮產業利潤，制約氫能源產業的進一步發展，延緩氫能源的進一步發展。

2.技術進步不及預期：目前氫能源產業鏈各環節的技術處於較為落後的狀態，急需技術升級進步推動細分產業進一步發展，如果技術水平進步不及預期，會延緩整個行業空間釋放。

3.政策推廣與補貼不及預期：目前氫能源產業的發展主要依賴於政策推廣和政府補貼的力度，推廣政策的執行力度是否達到預期，以及補貼的可持續性以及未來可能存在的退補滑坡，將會大大影響氫能源滲透率的進一步提升。