氢特征及产业链
中国氢燃料动力电池行业发展概况、技术重点发展方向及发展对策分析
中国氢燃料动力电池行业发展概况、技术重点发展方向及发展对策分析一、氢气的需求量氢在地球上主要以化合态的形式出现，是宇宙中分布最广泛的物质，它构成了宇宙质量的75%，是二次能源。
氢能在21世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的能源，氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。
氢具有燃烧热值高的特点，是汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。
氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。
氢能来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展发展的理想互联媒介,是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择其产业链较长，能够带动上下游产业共同发展，为经济增长提供强劲动力，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。
2019年全球氢气的需求量是71百万吨，预计在可持续发展情景下，2030年全球氢气的需求量88百万吨；2040年全球氢气的需求量137百万吨；2050年全球氢气的需求量287百万吨；2060年全球氢气的需求量415百万吨；2070年全球氢气的需求量519百万吨。
二、中国氢能及燃料电池发展现状1、研究历程及政策氢能燃料电池技术是中国未来能源技术的战略性选择，也是新能源汽车科技创新的重要方向。
科技部高度重视氢能及燃料电池技术研发。
“十五”期间，启动实施“电动汽车”重大科技专项，确立了以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为“三纵”和电池、电机、电控为“三横”的“三纵三横”研发布局，燃料电池汽车技术作为“三纵”之一得到重点研发部署，并在“十一五”“十二五”“十三五”持续进行科技攻关，对燃料电池汽车用电堆、双极板、炭纸、催化剂、膜电极、空气压缩机、储氢瓶等关键技术均进行了研发部署。
2021年以来,国家及相关部门为推进氢能及燃料电池的推广和应用，不断出台有关氢能和燃料电池相关的政策。
与此同时，全国各地方政府也陆续发布政策支持氢能产业的发展。
氢产业经济效益分析
氢产业经济效益分析氢产业，即以氢能源为核心的产业链，是近年来全球关注的热点领域之一、氢能源具有环保、高效、可再生等特点，被视为实现能源革命和碳中和的重要手段。
氢产业的发展既可以推动经济增长，又能促进能源转型和环保减排，具有巨大的经济效益。
首先，氢产业的发展可以带动经济增长。
氢产业涵盖了氢能源的生产、储存、运输、利用等全产业链，需要大量的劳动力、资本和技术投入，从而带动相关产业的发展。
例如，氢能源的生产需要大规模的水电、风能、太阳能等能源设施，相关的设备制造、安装和运维等也会创造大量就业机会。
此外，氢燃料电池等氢能源的利用还需要建设充电桩、氢气加气站等基础设施，进一步推动了建筑、制造、交通运输等各个行业的发展。
氢产业链的完整发展，将形成庞大的产值，促进总需求和总供给的扩大，进而实现经济的高速增长。
其次，氢产业的发展可以促进能源转型和环保减排。
氢能源是一种清洁能源，燃烧后只产生水，不产生二氧化碳等有害气体，对大气环境没有污染。
相比石油、煤炭等传统能源，氢能源具有零排放、低污染的特点，可以有效降低空气污染和温室气体排放，改善生态环境。
同时，氢能源还可以替代传统能源，减少对石油、煤炭等有限资源的依赖，提高能源利用效率，推动能源结构的升级和优化。
通过推动氢能源的发展，可以实现能源转型，减少对化石能源的依赖，促进能源的可持续发展，为经济和社会发展提供可靠、清洁的能源支持。
最后，氢产业的发展还可以带来多元化的经济效益。
氢产业的发展从多个维度和层面带来经济效益。
一方面，氢产业的发展会涉及到技术研发、设备制造、工程建设等多个领域，这些领域的发展都需要投入大量的人力、物力和资金，推动相关产业的升级和发展。
另一方面，氢产业链的完善会涉及到不同环节的合作和协同，推动了产业之间的融合和发展。
比如，水电站与氢能源的生产、制造业与氢燃料电池的利用等，都需要实现产业链的衔接和协同发展。
此外，氢能源的应用领域也很广泛，包括交通运输、发电、供热等多个领域，推动了各个行业的发展，扩大了市场需求。
氢能源产业链细分龙头全梳理！
氢能源产业链细分龙头全梳理！氢能的产业链主要包括上游的氢能制备，中游氢能储存运输，下游氢燃料电池及氢能源燃料电池应用等多个环节。
上游的氢气制备主要技术方式有传统能源的热化学重整，电解水和工业副产品制氢。
中游是氢能储存运输，目前储存氢能源的方法主要分为高压气态储氢，低温液态出氢气和固体材料储氢三种。
另外加氢站是氢能产业链中非常重要的环节，将不同来源的氢气经过压缩机增压储存在站内高压罐中，再通过加气机为氢燃料电池汽车加注氢气。
下游是氢能源的应用环节，氢的传统应用是以化工业为主，但目前以燃料电池为主的新能源应用成为未来主要方向。
01制氢产业链美锦能源：公司是国内氢产业链投入最大，产业布局最完善的公司。
其中焦化业务板块在炼焦过程中焦炉煤气富含50%以上氢气，可以低成本制氢。
宝丰能源：公司积极扩张光伏制氢，公司的绿氢综合示范项目已建成调试进入试生产阶段，将生产的绿氢直接补入化工系统，项目全部投产后有望成为全球最大电解水制绿氢公司。
华昌化工：公司在作为制氢生产企业的基础上，在氢资源能源利用领域进行了探索与布局，已生产出电堆样机，用于示范运用验证。
冰轮环境：制氢设备02储氢产业链富瑞特装：储氢设备龙头公司。
以车载高压供氢系统和加氢站设备为主，开拓了包括氢气制备、加氢站建设、FCV供氢系统研发多块氢能业务。
中材科技：公司率先研发完成国内最大容积320L燃料电池氢气瓶，并投入市场形成销量。
公司已启动投资氢气瓶生产线技改项目及站用储氢容器生产线项目。
京城股份：公司积极引进加氢站装备制造技术，解决氢气储运的瓶颈环节，打造公司在氢能装备制造领域的领先优势和龙头地位。
凯龙股份：公司通过产业基金投资资环院，该公司已逐步构建了从制氢储氢、加氢站建设、燃料电池及动力系统、氢能整车及核心零部件等氢能汽车全产业链发展布局03加氢产业链雄韬股份：公司湖北建设两个加氢站，汉南加氢站正在建设中，目前基本完工;大同建设两个加氢站，第一座加氢站已经开工建设并于近期开始运营。
氢能源的发展现状与未来趋势探讨
氢能源的发展现状与未来趋势探讨氢能作为一种新型的清洁能源，正逐渐引起人们的关注。
目前，氢能源的发展现状已经逐渐从理论研究向实际应用转变，同时也展现出了较好的发展前景。
一、氢能源的发展现状1、氢能源产业链的逐步完善随着氢能源产业链的不断完善，氢能源产业慢慢展示出了比较成熟的发展趋势。
现如今，氢气的生产、贮存、运输、应用等核心技术已经越来越成熟。
首先是生产环节，目前氢气的生产主要包括电解水和天然气蒸汽重整两种方式。
其中，电解水生产氢气环保程度较高，也更符合当今社会的发展趋势。
其次是贮存环节，由于氢气具有极高的挥发性，因此需要特殊的贮存方式。
例如目前常用的贮存方式有储罐贮存、储存合金贮存等。
2、氢能源的应用范围逐步扩大氢气的应用范围主要包括氢能源车辆、氢能源燃料电池等领域。
在氢能源车辆领域，国内外车企纷纷投入到了新能源车的研发中。
在燃料电池领域，由于其具有较高的高效能源转化率和高可靠性，因此也逐渐被认为是具有广泛应用价值的能源形式。
目前，国内已经开始实施涉氢政策，先后出台了《关于支持燃料电池汽车产业发展的若干政策》《新能源汽车产业发展规划（2021-2023）》，这些政策也为氢能源的发展提供了充足的政策支持。
二、氢能源未来的发展趋势1、发展所面临的挑战目前氢能源发展所面临的主要挑战有两个，一是技术上的问题，二是成本问题。
特别是目前燃料电池的成本较高，还需要依靠一定程度的政策支持才能够实现商业化的运用。
另外，由于氢气的压缩和储存也需要一定的设备成本，因此制约了氢能源的推广。
但是，可以相信，随着技术的不断进步和应用范围的逐步扩大，这些问题也会逐步得到改善。
2、未来发展趋势总的来说，氢能源将成为未来能源领域的主要发展趋势之一。
首先是应用领域的不断扩大。
除了汽车和电力系统外，氢能源在航空航天、原子能科技、氢燃料电池供暖等领域的应用也有很大的潜力。
其次，随着技术不断进步，氢能源的成本也将不断降低。
目前，国内外各个汽车制造商纷纷研发了氢能源汽车，企业间的竞争也在逐渐加剧。
氢能与燃料电池产业概论 第一章 氢能概论
第一章 氢 能 概 论
2023年
01 氢能的特点
目录
CONTENTS
02 氢能的综合开发与利用 03 氢能对实现“双碳”目标的作用与价值 04 氢能全产业链图谱
05 国内外氢能产业发展现状
氢能与燃料电池产业概论
01 氢 能 的 特 点
氢能与燃料电池产业概论
氢能的特点
氢（英文名称：Hydrogen）是一种化学元素，符号为 H，在元素周期表中位于第一位，其原子质量为1.00794u，是 最轻的元素，也是宇宙中含量最多的元素，大约占据宇宙质量 的75%。常温常压下，氢通常的单质形态是氢气（H2），表现 为无色透明、无味无臭，是一种双原子分子气体，也是所有气 体中密度最小的气体。在超低温(-253℃)高压条件下，氢气转 变成无色无味透明的液体，称为液氢；当温度低至-259.1℃ 时，可变成白色雪花状的固体，称为固氢。
3、来源丰富：氢可从水、化石能源等多种含氢元素的物质中制取。例如可通过煤炭、石油、天然气/页岩 气等化石能源重整制取，焦炉煤气、氯碱化工、丙烷脱氢等工业副产氢提纯制取，甲醇、氨等化工原料分解制 取，水电解制取，生物质气化制取等。
4、可储存运输：相比另一种能源载体电力，氢形态多样，可以以气态、液态、固态的形式，通过不同的储 存技术和运输方式，将氢气储存并运输到有需求的地区；在需要使用时，可通过燃料反应或燃料电池反应，分 别将氢能转化为热量或直接转化为电能。
氢能与燃料电池产业概论
氢能的综合开发与利用
1、全产业链统筹发展。 氢能产业链包括上游的制氢、储运、加注环节，中游的燃料电池及其核心零部件，以及下游的应用环节， 涵盖了氢能供给端及燃料电池的应用端。目前，我国在氢能的许多环节已经实现自主化生产。
中国氢能产业链技术现状及发展趋势
中国氢能产业链技术现状及发展趋势目录一、内容综述 (2)二、中国氢能产业链概述 (2)三、中国氢能产业链技术现状 (4)3.1 氢气的制备技术 (5)3.2 氢气的储存技术 (7)3.3 氢气的运输技术 (8)3.4 氢气的应用技术 (9)四、中国氢能产业链发展趋势 (10)4.1 政策支持与市场驱动 (12)4.2 技术创新与产业升级 (12)4.3 产业链协同与整合优化 (13)五、具体案例分析 (14)5.1 先进的氢气制备技术案例 (16)5.2 氢气储存技术创新案例 (17)5.3 氢气运输技术进展案例 (18)5.4 氢能应用示范项目案例 (19)六、面临的挑战与问题 (20)6.1 技术难题与挑战 (22)6.2 产业规模与成本问题 (23)6.3 安全风险与监管问题 (24)七、前景展望与建议 (25)7.1 发展前景展望 (26)7.2 行业建议与对策 (27)7.3 未来研究方向重点 (28)八、结论 (30)一、内容综述氢能作为一种清洁、高效、可再生的能源，在全球能源结构转型和应对环境问题方面具有重要意义。
随着科技的不断进步和政策的扶持，中国氢能产业链技术得到了快速发展。
本文档将对当前中国氢能产业链技术的现状进行梳理，并探讨其未来的发展趋势。
中国氢能产业链技术已初步形成了完整的体系，包括氢气制取、储存、运输和应用等环节。
在氢气制取方面，中国已经掌握了一些先进的煤制氢、天然气重整和水电解制氢技术，其中煤制氢技术尤为成熟。
在氢气储存和运输方面，中国正在积极推进液化氢储罐、氢气管道和氢燃料电池汽车等方面的技术创新，以降低氢气的储存和运输成本。
在氢气应用方面，中国已经将氢能应用于电力、钢铁、化工、交通等多个领域，其中氢燃料电池汽车的发展尤为迅猛。
中国氢能产业链技术仍然存在一些挑战和问题，氢气制取技术仍有提升空间，特别是在提高转化效率和降低能耗方面。
氢气储存和运输技术需要进一步优化，以确保氢气的安全、高效输送。
我国氢能产业发展的特点、问题与定位
我国氢能产业发展的特点、问题与定位内容摘要：我国氢能产业发展目前呈现出三个特点：一是氢气产量和储氢材料产销量世界第一，为我国氢能技术开发利用创造了有利条件；二是氢能产业发展的财税支持政策、技术标准等政策框架进一步完善；三是地方政府非常重视氢能产业发展，全国31个省市自治区均发布了氢能产业发展的相关政策。
然而，从低碳转型的逻辑看，我国制氢原料以化石能源为主导，现阶段大规模推动氢能产业发展将导致CO2排放量快速增加，不利于我国“双碳”工作的推进，而且在氢能开发利用技术还处于研发和示范阶段的情况下，各地大规模推进产生低水平重复投资的后果。
此外，我国氢能产业规划的应用场景选择单一也不利于真正发挥氢能在未来低碳能源系统中的作用。
因此，我国氢能产业发展应该在在能源转型趋势下合理确定氢能在我国未来能源系统中地位，从我国能源产业实际出发选择氢能产业发展切入点，并致力于构建创新驱动的氢能产业政策框架。
早在上世纪90年代中期，氢就作为“提供脱碳，可持续能源系统必不可少的元素”而被寄予厚望，但此后二十年的发展进程远远低于人们的期望。
2015年，根据根据《巴黎协定》设定的1.5℃温控和净零排放目标，2030年前全球目前年均约12%的脱碳速度需要提高五倍方可实现。
由于交通运输和工业领域脱碳的复杂性和难度，仅靠可再生能源远不能满足CO2或温室气体净零排放的“脱碳”要求，氢能由于具备来源多样、清洁低碳、安全、灵活高效、应用场景丰富等特点再次受到重视，被视为未来十年替代碳氢化合物，应对气候变化的关键要素。
近年来，氢能因其在能源转型和工业脱碳中重要作用日益受到关注，但氢能作为一个“产业”在各国都处于初步发展阶段。
本文主要探讨我国氢能产业发展的现状与特点、存在的问题以及相关发展建议。
一、我国氢能产业发展现状与特点氢能产业，无论从氢的制造、运输和储存，还是氢作为能源利用方面都还属于萌芽状态的产业。
目前，我国氢能产业发展表现出如下三个特点。
氢能源产业链分析
氢能源产业链分析
1. 氢能源生产链
氢能源生产链主要包括水电解制氢、天然气蒸气重整制氢和其他生产方式制氢等。
其中，水电解制氢被视为最可持续的制氢方式，因为它的唯一副产品就是氧气。
参考内容：
1）蓝皮书：《中国产业整合发展研究报告（2018-2019）》
2）白皮书：《中国氢能产业链发展报告（2018）》
3）报告：《全球氢能市场评估报告（2019）》
2. 氢能源存储及分配链
氢能源存储及分配链主要包括氢气压缩站、氢气运输以及氢能源加注站等。
目前，氢气压缩储存仍然是存储氢气最成熟的方式，而液态和固态氢气储存技术还处于试验阶段。
参考内容：
1）报告：《氢气运输市场 - 全球预测到2025年（2019）》
2）研究报告：《氢气压缩储存技术及市场（2019）》
3. 氢能源利用链
氢能源利用链主要包括氢燃料电池发电、氢能源燃料电池汽车以及其他氢能源应用等。
目前，氢燃料电池发电和氢能源燃料电池汽车已经成为商业化应用的代表。
参考内容：
1）白皮书：《中国燃料电池产业发展研究报告（2018）》
2）报告：《全球氢燃料电池市场分析和预测报告（2019）》
以上是关于氢能源产业链分析的一些参考内容，不同的行业、领域和角度可能还有不同的分析方法和观点。
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安全性好
正常情况下，氢气泄露安全性高于汽油泄露安全性
应用形式多
可燃烧产生热能，用于热力发动机； 可作为能源，用于燃料电池直接产生电能；用于交通、分布式发电； 转换成固态氢用作结构材料
可储能
实现持续供应、远距离输送、快速补充。多种能源都可以转化为氢气， 以压缩气态储氢、液化储氢、金属氢化物储氢、碳质吸附储氢的方式 储存起来，实现大规模稳定存储能源，缓解弃风弃光弃水等问题
常态：气态，无色、无味、无毒、 易燃、易挥发 密度：0.0899kg/m3(101.3kPa/0℃) 液态点：-252.87℃ 固态点：-259.1℃，雪花状固体 燃 点； 574℃ 比热容：14.3kJ/(kg· ℃） 5 热值：约1.4x10 kJ/kg 34000Kcal/kg 爆炸极限：4-74.2%点燃 （空气中体积比） 热导率：0.1805 W/m/K 水溶性：不溶于水
氢的特征
氢的物理化学特性 氢(H—Hydrogen) 燃烧热值高
1
是宇宙中最常见的元素，氢及其同位 素占到了太阳总质量的84%，宇宙质 量的75%都是氢。
氢燃烧的重量热值高居各种燃料之冠，为液化石油气的 2.5 倍，为汽 油的 3 倍
清洁无污染
氢气H2
氢气无色、无味、无毒，燃烧生成水，水电解又可以生成氢，是一种 可循环使用的清洁能源
1766年，英国化学家和物理学家 卡文迪许（H.Cavendish）在英国发 现
来源广泛
氢能
传统化石能源如煤炭、石油、天然气等低碳化技术制取 通过风、光、水等可再生能源制备，是实现化石能源清洁化利用和清 洁能源规模化发展的利器,
氢产业链 氢能产业链
氢 制取
氢 储运 1）石油、天然气原料转化 2）煤炭水煤气制氢 3）甲醇、氨等裂解制氢 4）水电解制氢 5）生物质原料制氢
2
氢燃料电池的应用
1）高压储运；3）有机液态储运 2业用氢 2）医学用氢 3）氢燃料电池 4）内燃机 5）其他用途