氢能产业
当前国际能源转型正沿着从高碳到低碳、从低密度到高密度的路径推进，氢能产业作为全球能源重要战略布局备受关注。
发展氢能是建设脱碳社会和应对气候变化的关键方向，既符合碳减排战略也有利于解决能源安全问题。
产业链从上游制氢到下游氢燃料电池等环节均蕴藏机遇。
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氢能行业概览
氢能是高能量密度的清洁二次能源，其核心优势包括：零碳排放和广泛的来源获取。
与其他可再生能源相比，氢能适应不同场景需求，在稳定性、储能性和应用性等方面具备更大优势。
“十四五”规划以来，在能源转型的战略背景下，国家政策有序加码，引导氢能产业健康发展。
2019年两会期间，氢能被首次写入《政府工作报告》。近年来工信部、国务院、发改委等多部门陆续发布支持、规范氢能产业的发展政策，“十四五”规划中提到要加速氢能尤其是绿氢产业发展。
国家能源局等部门发布关于推进能源装备高质量发展的指导意见，其中明确提到要加快突破高可靠、长寿命、高效率，并适应波动性电源输入的电解水制氢装备。
此外，以BloomEnergy为代表的海外厂商正加速将氢能消费端高效技术SOFC（固体氧化物燃料电池）用于数据中心电力供应。
02
氢能产业链
氢能产业链包括氢气从生产到下游应用的过程，覆盖制氢（电解水制氢、工业副产氢等）、储氢氢、运氢、加氢、燃料电池等核心环节。
氢能产业链图示：
资料来源：行行查
产业链上游：制氢
制氢技术路线按原料来源主要分为化石能源制氢、工业副产气制氢和电解水制氢几种。
常规的制氢技术路线以传统化石能源制氢为主。
化石能源制氢：国内最主流的制氢方式，以煤制氢和天然气制氢两种方式为代表。全球主要是使用天然气制氢；我国由于煤炭资源比较丰富，因此主要使用煤制氢技术路线。
电解水制氢：是实现“绿氢”制取的最好途径，被视为绿色氢能未来的核心发展方向。
碱性电解槽、质子交换膜电解槽（PEM）和SOEC固体氧化物电解槽是当前电解水制氢技术的三大主流路线。
碱性电解槽：发展最成熟，生产成本较低，适合大规模制氢。核心部件包括端压板、密封垫、极板、电极、隔膜等，国内单台最大产气量已达3000Nm³/h（如中船派瑞氢能）。
国内厂商隆基氢能（隆基绿能子公司）、阳光氢能、华能集团、上海电气（氢器时代）、中国华电、三一氢能、双良节能、中电丰业、奥扬绿能等都在该环节布局。
例如，双良节能已发布世界最大标方5000Nm³/h高性能碱性电解槽，自主研发的第三代碱性电解槽单槽产氢量达5000Nm³/h，达到国际先进水平。
质子交换膜电解槽（PEM）：利用质子交换膜作为电解质，启动快且负荷调节灵活，适合与可再生能源波动匹配。核心部件包括质子交换膜、催化剂、双极板等。长春绿动、隆基氢能、考克利尔竞立、阳光氢能等厂商均布局PEM技术。
SOEC固体氧化物电解槽：是在高温条件下（600°C-1000°C）电解水制氢的技术。该技术具有效率高、电耗低等优势，但仍面临高成本和稳定性挑战。北京质子动力与国家电网、中广核、中石油、东方电气、大唐集团等多个央企开展了科技项目和示范项目合作，此外亿华通、氢鹏科技、中弗新能源、上海翌晶氢能等均在该环节布局。
从制氢行业趋势来看，制氢路线上将由化石能源制氢逐步过渡至可再生能源制氢。大规模低成本氢气是关键，路线由“灰氢”向“绿氢”发展。未来“可再生能源+水电解制氢”有望成为大规模制氢发展趋势。
制氢市场格局
整体来看，国外方面，欧美日韩等在制氢领域展现出强大的竞争力。如美国空气产品公司、法国德希尼布公司、瑞典PowerCell公司以及日本三菱重工等，均已在氢能产业链上深耕多年。
随着“双碳”目标的提出与绿色发展战略的深入实施。
制氢环节相关厂商中，国内厂商中船重工718所（中船派瑞氢能）、佛燃能源、宝泰隆、天合光能、亿华通、隆基氢能、明阳氢能、阳光氢能、考克利尔竞立、上海电气、质子动力和国鸿氢能等企业加速布局。
例如，佛燃能源与国电投合作推进佛山南海首个兆瓦级电解水制氢项目，探索可再生能源制氢模式；德固特为氢能源产业链提供制氢相关过程装备（换热器、分离器、过滤器等）；天合光能旗下子公司天合元氢已推出天擎碱性电解水制氢系列、可再生能源制氢综合应用解决方案和移动制氢站等系列产品。
氢能产业链中游：氢气储运
氢能产业链储运环节包括氢能储存和氢能运输两个部分。
在氢能全产业链中氢储运是制约我国氢能和燃料电池产业发展的关键环节。
储氢
目前主要的储氢方式主要有气态储氢、液态储氢、固态储氢三种。
高压气态储氢已得到广泛应用，低温液态储氢在航天等领域得到应用，有机液态储氢和固态储氢尚处于示范阶段。
在储氢环节，国内厂商蜀道装备（液氢装置、液氢储罐、储氢系统）；富瑞特装（车载高压供氢系统和加气设备）；京城股份旗下天海氢能（车载储气瓶、钢质无缝气瓶，钢质焊接气瓶，焊接绝热气瓶，碳纤维全缠绕碳复合气瓶）等均有所布局。
运氢
氢能的储存方式决定了运输方式。
目前氢的运输方式包括道路车辆、铁路、轮船、管道运输四种。
气态氢能主要采用长管拖车和管道运输方式进行运输。
液态氢能主要采用槽罐车和驳船进行运输，液氢槽车运输因成本较高，在现阶段大规模普及并不现实。
固态氢能主要以固态储罐形式通过货车进行运输。
我国氢能示范应用主要围绕工业副产氢和可再生能源制氢地附近（小于200公里）布局，氢能储运以高压气态方式为主。
加氢站
产业发展基础设施先行，加氢站是氢能应用的中枢环节，主要用于氢燃料汽车氢气加注。
高密度加氢站建设是氢燃料汽车大规模推广的必备条件。
加氢站成套设备由卸气操作柱、压缩机、顺序控制盘、加氢机、站控系统等多种设备组件构成，压缩机、加注机、储氢罐是价值量最高的三大设备。
从目前国内外加氢站的运营情况来看，目前供氢的方式主要分为两种：站内制氢和外供氢气。
中石油、中石化、国家能源集团等二十余家大型央企加速跨界发展氢能产业。
厚普股份提供加氢站成套设备，覆盖设计到部件研发、生产，成套设备集成、加氢站安装调试和售后服务；冠城新材通过参股上海舜华新能源系统有限公司布局氢能源领域，舜华新能源提供从氢气生产、储存、运输到应用的全链条解决方案；此外，中集安瑞科和嘉化能源等均在该领域加速布局。
氢燃料电池端
从氢能实际应用来看，氢燃料电池汽车是氢能高效利用的最有效途径，当前我国已布局了较为完整的氢能产业链。
氢燃料电池系统核心构成
氢燃料电池主要由燃料电池电池堆、空气循环系统、供氢系统、水热管理系统、电控系统五大系统构成。
目前在燃料电池系统、电堆环节，国产企业已经实现产品批量供应。膜电极国产化的逐步深入，燃料电池产业链已经基本实现国产化。
燃料电池电堆
燃料电池电堆是氢燃料电池动力系统的核心部件，作用是将氢燃料的化学能直接转化为电能。
主要厂商包括雄韬股份、亿华通、大洋电机、潍柴动力。氢气循环系统厂商方面，雪人集团是空压机的主要供应商、汉钟精机自主研发螺杆空气压缩机。
燃料电池电堆由多个单体电池以串联方式层叠组合而成。每个单体电池包含双极板、膜电极、密封件等关键部件。
催化剂：膜电极的关键材料之一，在降低催化剂成本的方面，目前有两条路径，一条是降低铂的使用量，另一条则是研发非铂催化剂，两者都已有所进展，该领域参与厂商主要有贵研铂业、如国家电投、格林美、锋源新创科技等。
双极板：燃料电池常采用的双极板材料包括石墨碳板、复合双极板、金属双极板三大类。安泰科技在气体扩散层和双极板这两个环节均有涉及，氢璞创能专注于水冷燃料电池和甲醇制氢技术的研发和产业化。
资料来源：行行查
此外，以Bloom Energy为代表的海外厂商正加速将SOFC（固体氧化物燃料电池）用于数据中心电力供应，SOFC通过电化学反应将燃料（如氢气、天然气、生物质气）的化学能直接转化为电能。国产产业链相关包括壹石通、佛燃能源、潍柴动力、雄韬股份。
以目前燃料电池的购车和使用成本来看，除了燃料电池系统等车辆相关部件成本有较大下降空间外，制氢储氢环节的技术进步和基础设施的推广也是推广燃料电池汽车的重要把手。
政策扶持下产业进入规模化-降本-开拓市场的良性内循环，此外持续的技术进步也将反哺解决各环节核心技术的成本制约，进一步提升商业化竞争力。