在全球能源結構轉型與碳中和目標的驅(qū)動下,氫能作為清潔、高效、可再生的二次能源,成為各國能源戰(zhàn)略的核心方向之一。中國作為全球最大的能源消費國,近年來將氫能納入國家能源體系,并出臺多項政策推動其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。天然氣制氫憑借技術成熟度高、成本相對可控的優(yōu)勢,成為當前主流制氫路徑之一,其生產(chǎn)的“藍氫”(結合碳捕捉技術)在碳排放與經(jīng)濟效益間取得平衡。
2018-2023年,隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨笤黾雍蜌淠芙?jīng)濟的發(fā)展,天然氣制氫產(chǎn)業(yè)迅速擴大。2023年全球天然氣制氫市場規(guī)模將達到約450億美元。2018-2023年期間,年均復合增長率(CAGR)約為18%-20%。近年來,中國天然氣制氫產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,產(chǎn)量持續(xù)增長。
我國已初步形成了長三角、京津冀、珠三角、華中和西南等氫能產(chǎn)業(yè)集群,這些區(qū)域在氫能制備、儲運、基礎設施建設等方面取得了顯著進展。這些氫能產(chǎn)業(yè)集群的形成,為天然氣制氫行業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐,并推動了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的進一步擴大。
我國已初步建成了氫能的“制、儲、運、用”完整產(chǎn)業(yè)鏈,為天然氣制氫行業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐。隨著產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善,天然氣制氫產(chǎn)業(yè)將進一步拓展其應用領域和市場空間,從而推動產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)增長。
我國20世紀60年代開發(fā)成功了烴類蒸汽轉化技術,并在大慶煉油廠成功建設了第一套以天然氣為原料的制氫裝置。經(jīng)過長期的工業(yè)化和生產(chǎn)實踐,我國在研發(fā)設計、施工建設天然氣制氫裝置的能力已接近世界先進水平。近幾年,我國天然氣制氫行業(yè)產(chǎn)量快速增長,從2015年的277.5萬噸增長到了2024年的845萬噸。天然氣制氫市場規(guī)模增長至2024年的1723億元。
隨著氫燃料電池汽車、分布式能源等新興應用的拓展,天然氣制氫的市場需求持續(xù)增長,行業(yè)進入規(guī)模化與技術創(chuàng)新并行的關鍵階段。
1. 技術成熟與產(chǎn)業(yè)規(guī)模化
中國天然氣制氫技術始于20世紀70年代,以水蒸氣重整(SMR)為核心工藝,設備投資低、產(chǎn)氫率高,占據(jù)工業(yè)應用主導地位。近年來,催化劑性能提升、工藝流程優(yōu)化及設備結構改進顯著提高了生產(chǎn)安全性和效率。然而,技術瓶頸仍存,如原料利用率低(天然氣成本占比70%-90%)、工藝復雜、對設備與操作要求苛刻等。2024年數(shù)據(jù)顯示,中國天然氣制氫年產(chǎn)量已達845萬噸,市場規(guī)模超1700億元,長三角、京津冀等五大氫能產(chǎn)業(yè)集群初步形成,覆蓋“制、儲、運、用”全產(chǎn)業(yè)鏈。
2. 政策驅(qū)動與區(qū)域布局
國家層面,《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》明確氫能戰(zhàn)略地位,地方政府如廣東、上海等推出氫能專項規(guī)劃,通過補貼、示范項目等扶持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。政策重點包括推動藍氫規(guī)?;?結合CCS技術)、探索綠氫混合路徑,以及完善加氫站等基礎設施。例如,深圳市燃氣集團等企業(yè)通過整合天然氣資源與氫能技術,加速區(qū)域市場布局。
3. 成本挑戰(zhàn)與資源約束
中國天然氣資源集中于西部,含硫量高導致預處理成本增加,疊加進口依賴度高(國內(nèi)供給有限),制約行業(yè)降本空間。此外,碳捕捉技術的應用尚未普及,藍氫的環(huán)保優(yōu)勢未能完全轉化為經(jīng)濟性。相比之下,煤制氫成本更低,但碳排放問題突出;電解水制氫(綠氫)受限于電價與設備成本,短期內(nèi)難以替代天然氣制氫的主流地位。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國天然氣制氫行業(yè)發(fā)展分析與投資戰(zhàn)略咨詢報告》分析:
當前,天然氣制氫行業(yè)正面臨“低碳化”與“市場化”的雙重壓力。一方面,全球碳關稅機制與國內(nèi)“雙碳”目標倒逼企業(yè)加速技術升級,碳捕捉與封存(CCS)、可再生能源耦合制氫成為突破方向;另一方面,氫能應用場景的拓展(如氫燃料電池汽車、儲能)催生龐大需求,但成本與資源分布不均導致區(qū)域發(fā)展失衡。例如,西部資源富集區(qū)因基礎設施滯后,氫氣外運成本高;東部消費市場則依賴進口天然氣,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應尚未完全釋放。這一階段,政策引導、技術創(chuàng)新與資本投入的協(xié)同,將成為行業(yè)破局的關鍵。
1. 需求增長與多元化應用
預計到2030年,中國氫氣年需求將突破3500萬噸,其中工業(yè)領域占比約60%,交通與儲能領域快速崛起。氫燃料電池汽車的商業(yè)化推廣(如商用車、重卡)將成為核心增長點,帶動加氫站建設與分布式制氫項目投資。此外,鋼鐵、化工等傳統(tǒng)高耗能行業(yè)的脫碳需求,將進一步擴大藍氫的市場空間。
2. 技術突破與低碳轉型
未來,天然氣制氫將向“低碳集成”方向發(fā)展:
CCS技術普及:通過碳捕捉降低藍氫碳排放,提升環(huán)保溢價;
混合制氫模式:結合風電、光伏等可再生能源電力,探索“天然氣+電解水”混合制氫路徑;
智能化升級:引入AI優(yōu)化生產(chǎn)流程,降低能耗與人工成本。
例如,國內(nèi)企業(yè)已在開發(fā)抗硫催化劑與高效重整反應器,目標將制氫效率提升15%-20%。
3. 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與全球化布局
隨著天然氣進口渠道多元化(如中俄管道、LNG進口)與頁巖氣開采技術進步,原料成本有望下行。同時,企業(yè)通過縱向整合(如上游氣源控制、下游加氫站運營)與橫向合作(跨行業(yè)技術聯(lián)盟),構建競爭力。國際市場方面,“一帶一路”沿線國家的氫能合作項目將為中國企業(yè)提供技術輸出與資源獲取機遇。
中國天然氣制氫行業(yè)正處于規(guī)模擴張與轉型升級的交織期。政策紅利釋放、技術創(chuàng)新迭代與市場需求擴容為其提供了廣闊前景,但資源約束、成本壓力及環(huán)保要求也構成顯著挑戰(zhàn)。短期來看,藍氫憑借技術成熟度與成本優(yōu)勢,仍是過渡階段的主力;中長期則需通過CCS技術普及、綠氫混合模式及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,實現(xiàn)低碳化與經(jīng)濟效益的平衡。
未來,行業(yè)競爭將聚焦于核心技術突破(如催化劑、碳捕捉)、區(qū)域資源整合(如西部氣源與東部市場對接)及國際合作深化。企業(yè)需把握政策導向,加大研發(fā)投入,同時探索多元化商業(yè)模式,以在氫能產(chǎn)業(yè)萬億賽道中占據(jù)先機。
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