01氢能：重塑能源格局，驱动可持续发展的关键力量

氢能作为一种清洁、高效、可持续的清洁能源，在推动能源转型方面扮演着至关重要的角色。当前，氢能产业正在我国加速培育，制氢、储运、加注、燃料电池等主要技术不断突破，基础设施建设加快进行，产业规模日益壮大。氢能应用广泛，可通过发电、热电联产等形式为社会提供电、热、冷的多联供给，也广泛应用于高端制造、冶金、电子、新能源汽车、无人机等领域。由于自然界中氢气极少以单质形式存在，因此需要通过工业过程进行制取。目前，全球超过95%的氢气来源于化石燃料重整，但这类制氢过程会产生CO2排放。相比之下，通过电解水制取的氢气仅占约4%-5%，且生产过程中无CO2排放。随着钢铁、石化化工、航运、航空、电力等行业低碳转型进程加快，基于清洁低碳氢开展冶金、炼化、合成化学品、合成燃料的重要性、紧迫性日益凸显。此外，氢储能可作为支撑高比例可再生能源发展，可发挥调峰调频作用，保证电力系统稳定运行。根据中国氢能联盟的《低碳氢、清洁氢与可再生氢的标准与评价》，“低碳氢”的温室气体排放阈值为14.51KgCO2e/KgH2，“清洁氢”和“可再生氢”的阈值为4.90KgCO2e/KgH2，同时“可再生氢”要求其制氢能源为可再生能源。

02政策组合拳：持续发力，氢能产业驶入发展快车道

为落实《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，积极拓展清洁低碳氢在工业领域应用场景，加强供需对接，加快技术装备产品升级，促进氢能产业链融通发展，工业和信息化部办公厅、国家发展改革委办公厅、国家能源局综合司于2024年12月发布《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》，该方案提出，“到2027年，工业领域清洁低碳氢应用装备支撑和技术推广取得积极进展，清洁低碳氢在冶金、合成氨、合成甲醇、炼化等行业实现规模化应用，在工业绿色微电网、船舶、航空、轨道交通等领域实现示范应用，形成一批氢能交通、发电、储能商业化应用模式。培育一批产业生态主导力强的龙头企业和产业集聚区，以及专业水平高、服务能力强的系统解决方案供应商，初步构建较为完整的产业链和产业体系。”

《中华人民共和国能源法》自2025年1月1日起施行，明确积极有序推进氢能开发利用，促进氢能产业高质量发展。

2025年1月，工业和信息化部办公厅发布《关于组织开展2025年未来产业创新任务揭榜挂帅工作的通知》，首次将清洁氢产业纳入榜单，布局一批核心基础、重点产品、公共支撑、示范应用创新任务，发掘培育一批掌握关键核心技术、具备较强创新能力的优势单位，突破一批标志性技术产品，加速新技术、新产品落地应用，有助于进一步增强氢能企业和社会各界发展氢能的信心和动力，加速氢能产业的商业化进程。

2025年2月，工业和信息化部等8部门发布《新型储能制造业高质量发展行动方案》，明确适度超前布局氢储能等超长时储能技术。

2025年2月，国家能源局发布《2025年能源工作指导意见》，提出“稳步发展可再生能源制氢及可持续燃料产业，稳步推动燃料电池汽车试点应用，有序推进全国氢能信息平台建设，稳妥有序探索开展管道输氢项目试点应用，推动各地建立完善氢能管理机制。”

03制氢端：以电解水为基，绿氢领航能源产业新方向

电解水制氢的“优”与“忧”

制氢过程可根据碳排放强度分为灰氢（如煤制氢）、蓝氢（如天然气制氢）和绿氢（如电解水制氢、可再生能源制氢）。鉴于氢能产业的零碳或低碳发展目标，灰氢和蓝氢正逐渐被绿氢替代。因此，基于电解水和可再生能源的绿氢逐步成为未来能源产业的发展方向。

碱性电解水制氢

碱性电解水制氢是一种利用直流电在碱性电解质溶液中分解水产生氢气和氧气的技术，目前处于成熟阶段，以实现商业化应用，技术成熟度高，设备成本低，在工业应用中占据重要地位。但该技术也面临一些挑战，如电解效率相对较低，电解器在承受高电流密度方面存在局限，存在渗碱污染环境问题，且需要对碱性流体进行维护，氢气纯度相对较低等。目前，该技术仍在不断发展，通过改进隔膜材料、优化电极结构等技术革新来提高效率、降低成本和增强稳定性。

质子交换膜电解水制氢

质子交换膜电解水制氢是一种利用质子交换膜作为电解质的水电解技术，目前处于市场化初期阶段，技术成熟度较高，以初步实现商业化应用。该技术具有高电流密度、高气体纯度、快速响应和紧凑系统设计等优点，适合与可再生能源电力结合，实现绿电制氢。该技术广泛应用于交通运输、工业生产、电力系统调解等领域。

阴离子交换膜电解水制氢

阴离子交换膜电解水制氢是一种结合碱性电解水和质子交换膜电解水优点的技术，阴离子交换膜允许氢氧根离子从阴极迁移到阳极，同时防止氢气和氧气混合，这种膜具有较高的阴离子传导性和极低的电子传导性。该技术目前处于实验室研发阶段，尚未实现大规模商业化应用，在膜材料的稳定性和耐久性、催化剂的活性和稳定性等方面面临挑战。

固体氧化物电解水制氢

固体氧化物电解水制氢是一种高温电解水技术，主要利用固体氧化物作为电解质。该技术目前处于示范验证阶段，尚未实现大规模商业化应用。尽管该技术在电耗和效率等方面具有明显优势，但面临一些挑战，如高温材料和制造工艺的成本较高，启停时间长，以及材料的稳定性和耐久性问题。该技术适用于核电站的余热利用和高温工业废热回收，将高温热源转化为氢气，实现能源的高效利用和转化。

碱性电解水制氢：可再生能源电解水制氢技术的“主力军”

根据电解质和工作原理的不同，将电解水制氢分为碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢、阴离子交换膜电解水制氢、固体氧化物电解水制氢。可再生能源电解水制氢技术路线以碱性电解水制氢为主，占比达82.3%。

光伏电解水制氢规模占比超六成

电解水制氢的电力来源主要包括传统电网电力、风电、光伏、水电、核电等，其中，光伏为主要电力来源，占比67.2%。 

04用氢端：加氢站建设稳步推进，氢能应用多元发展

加氢站是氢能应用端的重要基础设施，主要由制氢、压缩、储存、加注及控制等环节构成。截至2024年底，中国已建成加氢站538座，较2023年增长33.5%，其中，中南地区、华东地区和华北地区建成加氢站数量最多，分别为166座、149座和145座。目前，氢能广泛应用于交通、炼化、合成甲醇、合成氨等领域，其中，交通领域为主要应用方向，占比32.7%。

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