全球氢能产业提速：欧洲、美国和中国氢能行业规划与展望

联合国气候变化大会第27次缔约方会议(COP27)于去年底在埃及沙姆沙伊赫落下帷幕，世界各国与地区纷纷加速能源结构的低碳转型，推动《巴黎协定》气候目标的实现。作为能源转型与碳减排的重要措施之一，氢能特别是由可再生能源生产的绿氢，成为继风能、太阳能之后国际社会的关注重点。欧洲、美国、中国以及众多国家与地区均制定了氢能中长期发展战略规划，氢能行业有望获得政府与私营部门的大额投资。

未来30年，全球氢能市场发展将进入爆发期。到2050年，氢能相关投资将达每年1760亿美元，氢能产量将从当前0.8亿吨/年急速增长到2050年6.14亿吨/年，满足全球12%的能源需求。氢能行业，尤其是绿氢的飞速发展，将为全球贡献10%的二氧化碳减排，有力支撑全球实现净零排放目标。

—— 国际可再生能源署(IRENA)《2022世界能源转型展望》

高盛与国际能源署(IEA)对全球氢能市场的预测与国际可再生能源署(IRENA)高度一致。据高盛报告，全球氢能市场当前总价值约为1250亿美元，到2050年这一市场规模将超过1万亿美元。国际能源署(IEA)的报告预测，到2050年全球氢能需求量将达5.2亿吨/年，占全球终端能源使用总量的13%。

在氢能市场加速扩张的背景下，随着大规模风光电等可再生能源的发电成本持续下降，绿氢将迎来前所未有的发展机遇。尽管目前绿氢在全球氢能产量的占比很小，世界各地的绿氢项目正在加紧规划与建设，未来三十年将成为氢能发展的主要方向，引领氢能产业加速扩张。据国际能源署(IEA)的数据，当前绿氢占全球氢能产量的比例不足1%，而到2050年这个数字有望突破60%。绿氢产量的提升将优化世界能源结构，减少温室气体排放，成为减缓全球升温速度的关键。

当前，中国、欧洲与美国是全球三个主要的氢能生产国与地区。

从产量来看，中国氢能产量居世界第一，2021年年产量达3300万吨，远超其他国家与地区；欧洲与美国基本持平，同年产量约1000万吨。尽管资源禀赋不同且处于不同的发展阶段，中欧美都亟待大幅提升氢能产量，尤其是绿氢产量以满足未来氢能的需求，实现碳中和与净零排放目标。

从下游应用领域来看，中国、欧洲与美国都将氢能的应用聚焦在电力、交通、建筑与航天等主要领域，而氢能对“难以减排”行业如钢铁的低碳转型更是被寄予厚望。目前中欧美都在积极筹措资金投入应用领域的研发，突破技术瓶颈，扩大应用市场。

欧洲、美国和中国等全球主要国家与地区都将氢能发展上升至国家战略高度，近两年接连出台了氢能发展规划与激励机制，确定了氢能行业短、中、长期三个阶段的发展目标以及相关的技术与经济指标，而绿氢的发展更是氢能发展规划里的重中之重。

2020年，欧盟委员会出台《欧洲气候中性的氢能战略 (A Hydrogen Strategy for a Climate-Neutral Europe)》，提出全欧洲氢能发展规划的三个阶段:

• 第一阶段为2020-2024年，预计安装至少6吉瓦的可再生氢电解槽，绿氢产量达到100万吨/年；
• 第二阶段为2025-2030年，预计安装至少40吉瓦的可再生氢电解槽，绿氢产量达到1000万吨/年，在欧洲能源系统占据一定比例；
• 第三阶段为2030-2050年，绿氢技术达到成熟并大规模部署，覆盖所有难以脱碳的行业。

根据欧洲燃料电池和氢能联合组织(FCH-JU)发布的《欧洲氢能路线图：欧洲能源转型的可持续发展路径(Hydrogen Roadmap Europe：A Sustainable Pathway for the European Energy Transition)》报告，在升温两度的情形下，预计到2030年，欧洲将建造加氢站3,700座，雇佣100万技术人员；到2050年，氢能产业将创造8200亿欧元(折合约8805亿美元)产值，雇佣约540万人，满足欧洲24%的能源需求，减排二氧化碳5.6亿吨。

美国能源部在2020年出台《氢能计划发展规划 (Hydrogen Program Plan)》，紧接着2022年又发布了《国家清洁氢战略与路线图 (National Clean Hydrogen Strategy and Roadmap)》，设定了氢能发展的技术与经济指标，提出了短、中、长期三个阶段的发展目标。预计2030年美国绿氢产量将增加至1000万吨/年，2040年达2000万吨/年，2050年达到5000万吨/年，据估算可减少二氧化碳约7.1亿吨。此外，据美国燃料电池和氢能协会(FCHEA)估计，到2030年，美国氢能产业将创收1400亿美元，创造70万个就业机会；到2050年，氢能产业将创收7500亿美元，创造340万个就业机会，满足美国14%的能源需求。

中国国家发展改革委与国家能源局在2022年发布中国《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》，明确了氢能的战略地位、目标和主要任务，重点提出发展可再生能源制氢，严格控制化石能源制氢。根据该《规划》，到2025年，中国燃料电池车辆保有量达约 5 万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排 100-200 万吨/年；到2035年，中国可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。该《规划》提出的目标较为保守，目前中国已投入运营与建设中的绿氢项目年产能就已达25万吨，预计未来中国绿氢的产量将远超《规划》里提出的目标。据中国氢能联盟估算，到2030年，中国氢能在终端能源体系中占比达5%，氢气需求量达3500万吨；到2050年，中国氢能产业链年产值约12万亿元人民币(折合约17606亿美元)，氢气需求量达6000万吨，在终端能源体系中占比至少达10%，减排二氧化碳7亿吨。

面对未来广阔的氢能市场，各国政府在出台相关规划并投入资金支持的同时积极鼓励私营部门资金的投入，运用金融与市场工具填补氢能市场发展的资金缺口。

2022年，欧盟委员会在三个月内先后批准了两个名为“Hy2Tech”和“Hy2Use”氢能发展项目，由参与项目的成员国共同出资106亿欧元(折合约114亿美元)，预计撬动约158亿欧元(折合约170亿美元)的私营部门资金参与。这两个的项目将支持氢能科技价值链的研发、产业布局以及基础设施建设。

此外，欧盟还宣布成立“欧洲氢能银行”，预计为氢能市场发展投资30亿欧元(折合约32亿美元)。目前欧洲多数氢能项目面临大额资金缺口，一方面由于私营部门资金部署缓慢且政府公共资金支持有限，另一方面由于大多数项目目前处于公告和最终投资决定之间的阶段而未最终敲定。这一现状有望随着项目的推进与私营部门资金的落实而得到改善。

2021年，美国拜登政府通过了《两党基础设施法(Bipartisan Infrastructure Law)》，批准95亿美元的投资支持清洁氢能的发展。2022年，美国能源部启动了区域性清洁氢能中心(H2Hubs)的建设计划，拟投资这笔款项中的70亿美元，预计撬动数百亿美元的私营资本。

自2017年以来，美国能源部年均对氢能行业的投资超过1.5亿美元，支持氢能相关的创新研究与技术转让，以及氢能源和燃料电池研发工作等。早在2013年，美国便开始围绕氢能发展部署计划方案，成立了推进氢基础设施设置的联盟“H2USA”项目，为美国加氢站融资方案、网络规划以及市场拓展制定具体战略计划，帮助美国在氢能源基础设施方面奠定世界领先地位。

整体来看，中国氢能产业企业数量已连续12年稳步增长，总数量已超过2000家，涉氢上市公司150多家，集中分布在京津冀、粤港澳和长三角地区。尽管过去几年氢能行业迅速发展，但与光伏、风电等较成熟的新能源产业相比，氢能行业的企业数量仍然较少，有着巨大的成长潜力与空间。

据行业研究机构统计，2021年中国氢能行业投资总金额达3100亿人民币(折合约453亿美元)，行业发展备受资本市场关注。在中国政府提出《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》的背景下，未来市场氢能投融资机会显著增多，国央企与金融投资机构都在氢能行业积极布局。

中国五大国有发电集团均已布局氢能产业，超过三分之一的央企已经在制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链布局。国电投作为氢能国家队的主力军之一，于2017年成立国家电投集团氢能科技发展有限公司，推进催化剂、膜电极等技术领域的开发与研究。

另一方面，金融机构也在积极设立氢能产业基金。根据万得数据，截至2022年6月，中国现存56支氢能产业基金，总募集资金规模超过120亿元人民币(折合约18亿美元)。目前国内氢能产业投资大多集中在上游燃料电池和制氢领域，下游产业的资本支持力度相对薄弱，亟待市场资金的投入，拓展氢能产业的应用场景与市场规模。

尽管氢能，尤其是绿氢，面向未来万亿级的蓝海市场，但其行业规模化与商业化的发展道路依然面临着诸多技术与政策的挑战。

目前绿氢的成本高昂，价格是由化石能源生产的蓝氢、灰氢的三到四倍，这使得绿氢的市场竞争力较低，产量也远不及其他类型的氢能。但未来随着可再生能源发电规模化带来的价格持续降低，制氢技术突破以及规模化生产，绿氢价格有望从目前的5美元/千克下降至2030年的1美元/千克，大幅提升绿氢的市场竞争力并有效拓展其应用场景。

氢能发展的另一挑战来自氢能的运输瓶颈。由于氢能的特殊性与运输过程中较高的技术要求，氢能运输面临着超高压、超低温、运输损失高与爆炸等多重风险。

此外，氢能的行业管理与标准体系尚在建立中，应用市场也亟需发展，产业链上下游企业的互动性和不同项目之间的透明度也有待提高。

尽管面临众多挑战，世界氢能产业的发展将推动全球能源低碳转型并有望大幅减少全球温室气体的排放。欧洲、美国、中国以及世界其他国家与地区都意识到发展氢能，尤其是绿氢的重要性，正在积极布局氢能行业。绿氢行业标准的建立与激励机制的落实对吸引私营资本尤为重要，同时随着技术突破与绿氢商业场景的规模化发展也将逐步降低成本，世界绿氢行业将驶入发展的快车道。

参考资料：

• https://www.goldmansachs.com/insights/pages/gs-research/carbonomics-the-clean-hydrogen-revolution/carbonomics-the-clean-hydrogen-revolution.pdf
• https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2022/Mar/IRENA_World_Energy_Transitions_Outlook_2022.pdf?rev=353818def8b34effa24658f475799464
• https://www.iea.org/reports/net-zero-by-2050
• https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2022
• https://www.iea.org/reports/hydrogen
• https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-systems-integration/hydrogen_en
• https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/0817d60d-332f-11e9-8d04-01aa75ed71a1/language-en
• https://www.hydrogen.energy.gov/clean-hydrogen-strategy-roadmap.html
• https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_22_5676
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• https://commission.europa.eu/news/focus-renewable-hydrogen-decarbonise-eus-energy-system-2022-11-15-0_en
• https://www.fchea.org/us-hydrogen-study
• http://www.gov.cn/xinwen/2022-03/24/content_5680946.htm
• https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghwb/202203/t20220323_1320038.html?code=&state=123
• https://www.energy.gov/articles/biden-harris-administration-announces-historic-7-billion-funding-opportunity-jump-start
• https://baijiahao.baidu.com/s?id=1743722559017444802&wfr=spider&for=pc
• https://www.chinah2.com/research
• https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202207151576157784_1.pdf?1657877130000.pdf