2023年中國氫能源行業產業鏈上中下游市場剖析(附產業鏈全景圖)

中商產業研究院 發佈 2024-03-04T03:45:16.026636+00:00

:氫能源作為一種新型能源,具有來源多樣、清潔低碳、靈活高效的特點,能夠幫助可再生能源大規模消納,實現電網大規模調峰和跨季節、跨地域儲能,可廣泛應用於能源、交通運輸、工業、建築等領域。

中商情報網訊:氫能源作為一種新型能源,具有來源多樣、清潔低碳、靈活高效的特點,能夠幫助可再生能源大規模消納,實現電網大規模調峰和跨季節、跨地域儲能,可廣泛應用於能源、交通運輸、工業、建築等領域。我國具有良好的制氫基礎,是世界上最大的制氫國,年制氫產量約3300萬噸,已初步掌握氫能製備、儲運、加氫、燃料電池和系統集成等主要技術和生產工藝,發展氫能源優勢顯著。

一、產業鏈

氫能源產業鏈上游是氫氣的製備,主要包括氫氣製取、氫氣純化、氫氣液化等;中游是氫氣的儲運環節,主要包括儲氫、注氫等;下游是氫氣的應用,包括交通運輸、工業燃料、發電等。

資料來源:中商產業研究院整理

二、產業鏈上游

人工制氫的方法主要包括化石燃料制氫、電解水制氫、光解水制氫以及微生物制氫等,其中化石燃料制氫原料主要包括煤、石油、天然氣等。目前化石燃料制氫方法較為成熟,並且具備產量高、成本較低的優點,但制氫過程都有溫室氣體排放;電解水是一種製取純氫的最簡單的方法,但是其消耗的電能太高導致不夠經濟,因而其發展受到很大限制;光解水被視為最理想的制氫途徑,但目前技術尚不成熟。

數據來源:中商產業研究院整理

(一)制氫原材料占比

從各制氫路徑的特點來看,傳統制氫工業中以煤、天然氣等化石能源為原料,但從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。數據顯示,目前我國制氫原料中,煤炭使用最為廣泛,占比達到64%,其次是工業副產品占比達21%,天然氣占比達14%,電解水使用最少,占比僅為1%。

數據來源:中國氫能聯盟、中商產業研究院整理

(二)制氫方式占比

目前,全球制氫技術的主流選擇是化石能源制氫,主要是由於化石能源制氫的成本較低,其中天然氣重整制氫由於清潔性好、效率高、成本相對較低,占到全球48%。我國能源結構為「富煤少氣」,煤制氫成本要低於天然氣制氫,因而國內煤制氫占比最大達62%,其次為天然氣制氫占比達19%。

數據來源:中國煤炭工業協會、中商產業研究院整理

(三)制氫重點企業

資料來源:中商產業研究院整理

三、產業鏈中游

氫氣儲運可分為氣態儲運、液態儲運以及固態儲運三種方式。其中,氣態儲運的成本較低、充放氫速度較快,但儲氫密度與運輸半徑較為有限;液態儲運的儲氫密度較大,但設備投資與能耗成本較高;固態儲運則在潛艇等特殊領域有所應用,整體仍處於小規模試驗階段。

資料來源:中國氫能聯盟、中商產業研究院整理

(一)儲氫

目前,我國加氫站一般採用高壓氣態儲氫。低溫液態氫主要作為航天火箭推進器燃料,其儲罐和拖車已在我國航天等領域應用,隨著技術的不斷成熟,液態儲氫有望成為工業氫氣的主要儲存形式。

資料來源:中商產業研究院整理

1.儲氫材料市場規模

2017年我國儲氫材料市場規模達到9.07億元,此後逐年下降,2020年我國儲氫材料市場規模達7.62億元。但我國儲氫材料供需平衡,2020年我國儲氫材料產量達1.23萬噸,需求量達1.22萬噸。中商產業研究院預計2023年中國儲氫材料市場規模將達8.93億元。

數據來源:中商產業研究院整理

2.儲氫相關企業

高壓氣態儲氫這方面的相關企業有浙江巨化、北京科泰克、京城股份、瀋陽斯林達、中國中氫、中材等;在低溫液態儲氫技術方面,相關企業有中國航天科技集團101所和張家港福瑞氫能;在固態儲氫技術方面有北京浩運金能、廈門鎢業及北京有色金屬研究總院等企業。

資料來源:中國氫能聯盟、中商產業研究院整理

(二)運氫

輸配氫氣主要分為管道運輸和道路運輸。管道運輸是實現長距離大規模運輸氫的重要環節,我國正處於起步階段,目前氫氣管網僅有300-400公里;壓縮氫公路運輸運輸量小、距離短,成本相對較高;液態氫公路運輸距離相對較長,運輸量大於壓縮氫。

資料來源:中商產業研究院整理

資料來源:中商產業研究院整理

(三)氫能源

1.氫氣產量

目前,我國已成為世界上最大的氫氣生產國,根據中國煤炭工業協會數據,2022年我國氫氣產量達4004萬噸,同比增長32%。此外,我國可再生能源裝機量全球第一,在清潔低碳的氫氣供給上具有巨大潛力。中商產業研究院預測,2023年我國氫氣產量將達4575萬噸。

數據來源:中國煤炭工業協會、中商產業研究院整理

2.氫氣供給結構

目前,國內氫能產業尚處於市場導入階段,除部分氣體公司外,市場化供氫渠道有限。結合不同技術路線制氫的產能、經濟性以及碳排放情況,不同地區須依據其資源稟賦進行選擇。

結合未來可再生能源發電裝機規模,通過年度氫儲能調峰電量需求測算,2030年和2050年季節性儲能調峰電量潛力約為0.99萬億千瓦時和2.14萬億千瓦時,由此產生的制氫規模將分別達到1800萬噸和4000萬噸。

數據來源:中國氫能聯盟、中商產業研究院整理

3.氫能企業數量

企查查數據顯示,我國現存氫能相關企業2675家。2022年上半年,我國新增氫能相關企業276家,同比減少18.34%。近10年來,我國氫能相關企業註冊量不斷增加,2020年新增499家,同比增長6.85%。2021年新增680家,同比增長36.27%。預計2023年我國氫能相關企業註冊量將達846家。

數據來源:企查查、中商產業研究院整理

(四)企業熱力分布圖

數據來源:中商產業研究院整理

(五)重點企業

數據來源:中商產業研究院整理

四、產業鏈下游

(一)加氫站

1.加氫站數量

加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的燃氣站,作為給燃料電池汽車提供氫氣的基礎設施,中國加氫站的數量也在不斷增長。據高工產研氫電研究所(GGII)不完全統計,截至2021年底國內共建成加氫站207座,其中2021年加氫站新增數量達到100座,同比增長超過120%。截至2022年8月15日,國內共建成加氫站260座,剔除已拆除臨時加氫站後,目前運行加氫站數量為248座。預計到2025年,氫燃料電池汽車示範數量合計達到108800輛,加氫站建設目標高達1187座。

數據來源:GGII、中商產業研究院整理

2.加氫站企業競爭格局

從加氫站設備集成商來看,目前國內已建成的加氫站中,前五大設備集成商市占率合計將近90%,市場集中度較高。其中,國富氫能市占率名列第一,市場占有率為28.4%,TIO2-5企業分別是液空厚普、舜華新能源、海德利森和上海氫楓,市占率合計達到61.3%。

數據來源:GGII、中商產業研究院整理

(二)氫燃料電池

氫燃料電池對環境無污染,作為真正意義上「零排放」的清潔能源,氫燃料電池在發達國家的應用正在提速。受到疫情和政策影響,2020年中國氫燃料電池產業市場規模為30億元,同比下降40%,市場還需時間從疫情中恢復。隨著加氫站不斷建成、氫燃料電池產業趨於完善、氫燃料電池系統成本下降,未來氫燃料電池市場規模將繼續增長,預計2023年市場規模將達230億元。

數據來源:GGII、中商產業研究院整理

(三)燃料電池汽車

燃料電池車相比傳統汽車,具有無污染、"零排放"、無噪聲、無傳動部件的優勢,相比電動車,具有續航里程長、充電時間短、起動快的優勢,發展前景廣闊。我國目前已研發出燃料電池乘用車、客車、物流車等不同類型。2022年,中國氫燃料電池汽車產量累計分別完成3626輛,完成了2021年全年產量的2.04倍;銷量累計完成3367輛,同比增長112.3%。

數據來源:中汽協、中商產業研究院整理

更多資料請參考中商產業研究院發布的《中國氫能源市場前景及投資機會研究報告》,同時中商產業研究院還提供產業大數據、產業情報、行業研究報告、行業白皮書、商業計劃書、可行性研究報告、園區產業規劃、產業鏈招商圖譜、產業招商指引、產業鏈招商考察&推介會等服務。

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