產業(yè)政策扶持力度加深 我國氫能源產業(yè)集群效應初顯
現階段我國氫能上游產業(yè)具備一定優(yōu)勢，制氫規(guī)模已居世界首位，煤氣化和堿性電解水制氫技術也具有特色和優(yōu)勢，且加氫站數量排名世界第四。
盡管目前國內制氫已具備規(guī)模，但不可否認的是氫能的產業(yè)化和商業(yè)化仍然面臨著許多阻礙，而針對這些阻礙，國家開始陸續(xù)辦法產業(yè)扶持政策，以推動氫能的產業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展，在政策的支持下，我國氫能源的相關專利申請數量自2016年開始逐年攀升，且在這期間出現了許多個“全國首個”以及世界性難題的技術。
隨著產業(yè)政策扶持力度的加深，越來越多城市將發(fā)展氫能寫進政府工作報告，以加快布局搶占先機，從而使得我國氫能源產業(yè)集群效應開始形成。
1、氫能源產業(yè)鏈分析：下游燃料電池技術研發(fā)上需加大研發(fā)力度
氫能源主產業(yè)鏈包括上游氫氣制備、氫氣運輸儲存、中游氫燃料電池、下游氫能源燃料電池應用等多個環(huán)節(jié)。
其中，上游氫氣制備包括氯堿工業(yè)副產氫、電解水制氫、化工原料制氫(甲醇裂解、乙醇裂解、液氨裂解等)、石化資源制氫(石油裂解、水煤氣法等)和新興制氫方法(生物質、光化學等)等多種途徑;氫氣儲存包括氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫、固態(tài)合金儲氫三種方式，罐車運輸管道運輸等方法途徑;
中游氫燃料電池涉及質子交換膜、擴散材料、催化劑等多種零部件和關鍵材料;
下游燃料電池應用包括便攜式應用、固定式應用、交通運輸應用。
在氫能產業(yè)鏈上，我國氫能上游產業(yè)具備一定優(yōu)勢，制氫規(guī)模已居世界首位，煤氣化制氫和堿性電解水制氫具有特色和優(yōu)勢。但在可再生能源制氫技術等方面與國外相比有較大差距;
中游儲氫方面，我國固定式高壓儲氫技術和固態(tài)儲氫材料研究處于國際先進水平，但在車載高壓儲氫及氫運輸方面仍落后于國外先進技術，加氫站設施數量也較少，難以滿足商業(yè)化條件;
在下游燃料電池應用側方面，無論是燃料電池的核心零部件技術，還是燃料電池乘用車的各項指標，我國都還需要投入更多時間和資金，加大研究力度，才能趕上世界先進水平。
現階段國內外質子交換膜燃料電池系統(tǒng)技術指標對比分析情況
資料來源：前瞻產業(yè)研究院整理
2、制氫規(guī)模居世界第一，加氫站數量世界排名第四
為滿足國內氫氣需求和應用的增長，制氫設備生產企業(yè)及相關配套企業(yè)形勢喜人，煤制氫、天然氣制氫、甲醇制氫、氨分解制氫、水電解制氫、氯堿廠副產氫回收利用、各行業(yè)富含氫尾氣回收等制氫設備的技術水平大大提高，不僅基本實現國產化，而且大量向國外出口。
經過十余年的長足發(fā)展，我國氫氣年產量已逾千萬噸規(guī)模，位居世界第一大產氫國;同時，我國金屬儲氫材料產銷量已超過日本，成為世界最大儲氫材料產銷國。氫氣產量和儲氫材料產銷量兩項世界第一，為我國開發(fā)利用新能源、加快邁入氫能經濟時代創(chuàng)造了有利條件。據中國氫能聯盟數據統(tǒng)計，2012-2018年，我國氫氣產量呈逐年遞增趨勢，其中，2018年中國氫氣產量約為2100萬噸。
2012-2018年中國氫氣產量統(tǒng)計及增長情況
數據來源：前瞻產業(yè)研究院整理
基礎設施加氫站數量方面，從國家的角度來看，2018年日本憑借96座加氫站位居全球第一;德國和美國分別排名第二和第三，但在加氫站數量擁有量上同日本的差距依然較大。但日、德、美三個國家加氫站共有198座，占全球總數的54%，也顯示出了三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發(fā)展及絕對領先地位。此外，中國加氫站數量為23座，排名也相對靠前，位居全球第四。
2018年全球主要國家加氫站擁有量分布情況
數據來源：前瞻產業(yè)研究院整理
3、政策發(fā)力氫能，彌補行業(yè)發(fā)展短板
盡管氫能是最清潔的能源，成為能源領域一顆冉冉升起的新星，但不可否認的是氫能的產業(yè)化和商業(yè)化目前仍然面臨著許多阻礙。其中，最大的阻礙有以下兩點：
一是氫能使用便利度不夠高。當前中國加氫站太少，導致燃料電池汽車使用的局限性非常大。作為氫能商業(yè)化的關鍵性基礎設施，加氫站的發(fā)展決定了燃料電池汽車發(fā)展的上限。截至 2018年底，我國仍在運營的加氫站僅23座，過少的加氫站數量非常不利于燃料電池汽車的普及推廣。
截止至2019年中國正在運營與在建的部分加氫站分布情況
資料來源：前瞻產業(yè)研究院整理
二是氫能利用綜合成本過高。作為一種新興的清潔能源，氫能在中國離獲得成本優(yōu)勢還有很遠。特別是在分布式使用的場景下，由于技術不成熟且產量稀少，燃料電池汽車的生產、維護成本高企，而氫氣的制備、運輸、儲存成本同樣較高，也就提升了燃料電池汽車的使用成本。因此，高昂的成本也成為阻礙我國氫能發(fā)展的另一大阻礙。
而行業(yè)要想跨過這兩道阻礙，離不開國家政策上的支持。從政策上面來看，進入21世紀后，中國及全世界主要發(fā)達國家均制定了發(fā)展規(guī)劃，近10年來相關政策持續(xù)推出，2019年更是首次寫進了《政府工作報告》，要求“推動充電、加氫等設施建設”。
2019年3月，財政部等四部委聯合發(fā)布了《關于進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，指出地方應完善政策，過渡期后不再對新能源汽車(新能源公交車和燃料電池汽車除外)給予購置補貼，轉為用于支持充電(加氫)基礎設施“短板”建設和配套運營服務等方面。
得益于國家的政策利好及支持，中國的燃料電池汽車技術已初步掌握了整車、動力系統(tǒng)與核心部件的核心技術，基本建立了具有自主知識產權的燃料電池轎車與燃料電池城市客車動力系統(tǒng)技術平臺。在產業(yè)鏈配套方面，我國初步形成了燃料電池發(fā)動機、動力電池、DC/DC 變換器、驅動電機、供氫系統(tǒng)等關鍵零部件的配套研發(fā)體系，實現了小批量動力系統(tǒng)與整車的生產能力。
2019年6月，由國家能源集團牽頭，聯合17家企業(yè)、高校和研究機構發(fā)起的中國氫能源及燃料電池產業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯盟發(fā)布了《中國氫能源及燃料電池產業(yè)白皮書》，提出了中國氫能及燃料電池產業(yè)總體目標。
根據白皮書公布的目標，氫能將成為中國能源體系的重要組成部分，預計到2050年氫能在中國能源體系中的占比約為10%，年經濟產值超過10萬億元，交通運輸、工業(yè)等領域將實現氫能普及應用，燃料電池車產量達到520萬輛/年，固定式發(fā)電裝置2萬臺套/年，燃料電池系統(tǒng)產能550萬臺套/年。
中國氫能及燃料電池產業(yè)總體目標分析情況
資料來源：前瞻產業(yè)研究院整理
4、技術現狀分析：行業(yè)技術取得全新突破
在政策層面的扶持下，自2016年開始，國內氫能源專利數量迅速攀升，發(fā)明專利數量占比也同步提高，2018年達到峰值，為171件，其中發(fā)明專利申請量占比91.4%。截至2019年8月底，中國氫能源相關專利申請量共計774件，其中發(fā)明專利占比高達56.3%。
2011-2019年前8月中國氫能源相關專利申請量及占發(fā)明專利比例統(tǒng)計情況
數據來源：前瞻產業(yè)研究院整理
(備注：2011、2013年占比分別為47.2%、38.9%)
在氫能源領域，技術難點一直在燃料電池系統(tǒng)及其關鍵零部件上。經過長時間的研發(fā)與積累，我國在質子交換膜、催化劑、雙極板、車用燃料電池控制系統(tǒng)、儲氫瓶等領域都已經具備優(yōu)質的制造企業(yè)，其他關鍵部件領域也初步具備量產實力。
目前國內的億華通、新源動力在燃料電池系統(tǒng)核心技術方面都接近國際先進水平。2019年4月，中國科技大學成功制備了釕單原子合金催化劑，有效解決了高效廉價電解水制氫世界性難題，標志著中國向氫能廣泛應用的綠色未來邁進了一大步。
2018年中國中國氫能源行業(yè)10大技術進展分析情況
資料來源：前瞻產業(yè)研究院整理
5、多城市加快布局搶先機，氫能產業(yè)集群發(fā)展初見成效
進入2019年，廣東、山西等10個省份將發(fā)展氫能寫入政府工作報告，山東、河北、浙江等省份陸續(xù)發(fā)布本地氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃。目前，中國氫能產業(yè)已初步形成“東西南北中”五大發(fā)展區(qū)域。其中氫能布局最廣泛的東部區(qū)域以上海、江蘇和山東為代表，是中國燃料電池車研發(fā)與示范最早的地區(qū)。截至2019年6月底，該區(qū)域工有規(guī)模以上企業(yè)68家，示范運行燃料電池車563量，加氫站8座，并計劃到2020年建成50座。
截止至2019年6月中國氫能產業(yè)整體布局情況
資料來源：前瞻產業(yè)研究院整理
原標題：2019年中國氫能源行業(yè)市場現狀及發(fā)展趨勢分析 多城市加快布局推動集群效應初顯