制氫是指通過特定的工藝技術(shù)將氫氣從其他物質(zhì)中分離或生成的過程。氫氣是一種清潔、高效的二次能源,其制備方式主要包括化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫、電解水制氫等。其中,電解水制氫是利用電能將水分解為氫氣和氧氣,是目前最具發(fā)展?jié)摿Φ木G色制氫方式。根據(jù)生產(chǎn)來(lái)源,氫氣還可分為“灰氫”“藍(lán)氫”和“綠氫”,其中“綠氫”是通過可再生能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等)電解水制得的氫氣,具有零排放、低碳的特點(diǎn)。
中國(guó)制氫行業(yè)正處于能源革命與產(chǎn)業(yè)升級(jí)的歷史交匯點(diǎn)。作為氫能產(chǎn)業(yè)鏈的源頭環(huán)節(jié),制氫技術(shù)的突破與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用直接關(guān)系到國(guó)家能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。近年來(lái),在政策引導(dǎo)、技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)需求的多重驅(qū)動(dòng)下,中國(guó)已形成天然氣制氫、電解水制氫、焦?fàn)t氣制氫等多元技術(shù)路徑并存的格局,應(yīng)用場(chǎng)景從傳統(tǒng)工業(yè)逐步延伸至新能源汽車、儲(chǔ)能、發(fā)電等戰(zhàn)略領(lǐng)域。
一、制氫行業(yè)政策環(huán)境:戰(zhàn)略定位與制度保障
國(guó)家層面:頂層設(shè)計(jì)構(gòu)建發(fā)展框架
中國(guó)將氫能產(chǎn)業(yè)定位為“戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”,通過多部國(guó)家級(jí)政策文件明確發(fā)展路徑。早期規(guī)劃聚焦技術(shù)研發(fā)與示范項(xiàng)目建設(shè),近年逐步轉(zhuǎn)向全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展,重點(diǎn)支持制氫技術(shù)創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)通與標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建。政策工具從“規(guī)劃引導(dǎo)”向“資金扶持+市場(chǎng)激勵(lì)”組合轉(zhuǎn)變,通過設(shè)立專項(xiàng)基金、稅收優(yōu)惠、電價(jià)補(bǔ)貼等方式降低企業(yè)研發(fā)成本,同時(shí)推動(dòng)跨省跨區(qū)域氫能試點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),形成“東西部聯(lián)動(dòng)、南北呼應(yīng)”的產(chǎn)業(yè)布局。
地方層面:區(qū)域特色與競(jìng)爭(zhēng)協(xié)同
地方政府結(jié)合資源稟賦出臺(tái)差異化政策。資源富集地區(qū)側(cè)重發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)氫與傳統(tǒng)能源制氫,如西北地區(qū)依托煤炭資源探索低碳煤制氫技術(shù);沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)則聚焦可再生能源制氫與氫能交通應(yīng)用,如廣東、上海將制氫納入新能源產(chǎn)業(yè)集群建設(shè),打造“制儲(chǔ)輸用”一體化生態(tài)。地方政策的競(jìng)爭(zhēng)性布局加速了技術(shù)落地與市場(chǎng)擴(kuò)容,但也存在重復(fù)建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題,需通過國(guó)家層面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)形成合力。
國(guó)際合作:技術(shù)引進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接
政府積極推動(dòng)制氫領(lǐng)域國(guó)際合作,通過技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。一方面,與全球氫能技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,引進(jìn)高效電解槽、催化劑等核心設(shè)備制造技術(shù);另一方面,參與國(guó)際氫能標(biāo)準(zhǔn)制定,推動(dòng)制氫裝備與檢測(cè)認(rèn)證體系與國(guó)際接軌,為中國(guó)制氫企業(yè)出海奠定基礎(chǔ)。政策層面的開放姿態(tài)加速了技術(shù)迭代,但核心材料與高端裝備依賴進(jìn)口的局面仍未根本改變,自主創(chuàng)新仍是政策長(zhǎng)期支持重點(diǎn)。
二、制氫技術(shù)路徑:多元并存與迭代方向
傳統(tǒng)制氫技術(shù):成本優(yōu)勢(shì)與低碳轉(zhuǎn)型
天然氣制氫與工業(yè)副產(chǎn)氫憑借成熟的工藝與規(guī)模效應(yīng),目前占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。天然氣制氫通過蒸汽甲烷重整技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),廣泛應(yīng)用于煉油、化工等工業(yè)領(lǐng)域,但受限于化石能源依賴,正逐步向“藍(lán)氫”升級(jí),通過碳捕集技術(shù)降低碳排放。焦?fàn)t氣、氯堿尾氣等工業(yè)副產(chǎn)氫則依托現(xiàn)有工業(yè)體系實(shí)現(xiàn)低成本回收,成為“過渡性低碳?xì)洹钡闹匾獊?lái)源,技術(shù)改進(jìn)方向聚焦提純度提升與能耗優(yōu)化。
可再生能源制氫:零碳目標(biāo)與技術(shù)瓶頸
電解水制氫被視為“終極清潔制氫技術(shù)”,按電力來(lái)源可分為“灰氫”“藍(lán)氫”“綠氫”。其中,綠氫(可再生能源電解水制氫)是政策重點(diǎn)扶持方向,技術(shù)路線涵蓋堿性電解、質(zhì)子交換膜(PEM)電解與固體氧化物電解(SOEC)。當(dāng)前堿性電解技術(shù)最成熟,成本逐步逼近傳統(tǒng)制氫水平;PEM電解因響應(yīng)速度快、兼容性強(qiáng),更適配波動(dòng)性可再生能源,正成為分布式制氫主流選擇;SOEC則處于實(shí)驗(yàn)室到中試過渡期,有望在高溫高效制氫領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。
前沿技術(shù)探索:顛覆性創(chuàng)新與商業(yè)化挑戰(zhàn)
新型制氫技術(shù)處于基礎(chǔ)研究向應(yīng)用轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵階段。光催化制氫利用太陽(yáng)能直接分解水,理論上具備“零能耗”優(yōu)勢(shì),但效率低、穩(wěn)定性差等問題尚未解決;生物質(zhì)制氫依托農(nóng)業(yè)廢棄物資源,適合農(nóng)村分布式應(yīng)用,但原料收集成本與轉(zhuǎn)化效率制約規(guī)模化發(fā)展。前沿技術(shù)的商業(yè)前景取決于基礎(chǔ)材料突破(如高效催化劑、新型半導(dǎo)體材料)與工程化能力提升,未來(lái)十年有望在特定場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)突破,但全面替代傳統(tǒng)技術(shù)仍需更長(zhǎng)時(shí)間。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2025-2030年中國(guó)制氫行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略分析報(bào)告》分析:
三、制氫市場(chǎng)格局:需求驅(qū)動(dòng)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同
需求結(jié)構(gòu):工業(yè)主導(dǎo)與新興場(chǎng)景崛起
當(dāng)前制氫市場(chǎng)呈現(xiàn)“工業(yè)需求穩(wěn)占主導(dǎo),新興領(lǐng)域快速滲透”的格局。工業(yè)用氫占比超80%,集中于煉油、合成氨、甲醇等傳統(tǒng)領(lǐng)域,需求增長(zhǎng)穩(wěn)定但增速趨緩。交通與儲(chǔ)能用氫成為新增長(zhǎng)點(diǎn):氫燃料電池汽車推廣帶動(dòng)車載氫需求擴(kuò)容,重卡、港口機(jī)械等重載領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng);儲(chǔ)能領(lǐng)域則探索“綠電制氫-氫儲(chǔ)能-發(fā)電”閉環(huán)模式,在棄風(fēng)棄光地區(qū)開展小規(guī)模示范。需求結(jié)構(gòu)的多元化推動(dòng)制氫企業(yè)從“單一供應(yīng)商”向“綜合能源服務(wù)商”轉(zhuǎn)型。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同:上下游聯(lián)動(dòng)與模式創(chuàng)新
制氫環(huán)節(jié)與儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、用氫環(huán)節(jié)深度耦合,催生多元化商業(yè)模式。傳統(tǒng)模式下,制氫企業(yè)多聚焦生產(chǎn)端,與下游用戶簽訂長(zhǎng)協(xié)供應(yīng);新興模式則強(qiáng)調(diào)“制儲(chǔ)用一體化”,如可再生能源電站配套建設(shè)電解制氫設(shè)施,直接為周邊工業(yè)園區(qū)或加氫站供氫;分布式制氫與就近消納結(jié)合,降低運(yùn)輸成本,適合氫能交通與微電網(wǎng)場(chǎng)景。產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同加速了技術(shù)落地,但也面臨基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后、利益分配機(jī)制不明確等挑戰(zhàn),需通過“政府引導(dǎo)+市場(chǎng)主導(dǎo)”推動(dòng)資源整合。
競(jìng)爭(zhēng)格局:主體多元與頭部集中
制氫行業(yè)參與者涵蓋傳統(tǒng)能源企業(yè)、化工企業(yè)、新能源企業(yè)與初創(chuàng)公司。傳統(tǒng)企業(yè)依托資金與規(guī)模優(yōu)勢(shì)布局大型集中式制氫項(xiàng)目,如“三桶油”在沿海地區(qū)建設(shè)規(guī)?;烊粴庵茪浠?新能源企業(yè)則聚焦可再生能源制氫,通過“風(fēng)光氫儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目搶占綠氫市場(chǎng);初創(chuàng)公司側(cè)重細(xì)分技術(shù)突破,如專注PEM電解槽研發(fā)或新型催化劑生產(chǎn)。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)從“成本比拼”向“技術(shù)壁壘+場(chǎng)景適配”轉(zhuǎn)變,頭部企業(yè)通過垂直整合與跨界合作構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),中小企業(yè)則需依托技術(shù)差異化尋求 niche 市場(chǎng)。
政策驅(qū)動(dòng)下的技術(shù)迭代與需求擴(kuò)容,正在重塑制氫行業(yè)的底層邏輯。傳統(tǒng)制氫技術(shù)面臨低碳轉(zhuǎn)型壓力,可再生能源制氫加速商業(yè)化落地,但成本與穩(wěn)定性仍是規(guī)模化發(fā)展的核心制約;市場(chǎng)需求從工業(yè)領(lǐng)域向交通、儲(chǔ)能延伸,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與商業(yè)模式創(chuàng)新,但基礎(chǔ)設(shè)施滯后與標(biāo)準(zhǔn)體系不完善等系統(tǒng)性問題亟待解決。在此背景下,制氫行業(yè)的發(fā)展不僅需要技術(shù)層面的突破,更依賴政策、市場(chǎng)、資本的深度協(xié)同,未來(lái)五年將是技術(shù)路線分化、市場(chǎng)格局重塑、產(chǎn)業(yè)生態(tài)成型的關(guān)鍵階段。
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