在碳排放导致全球气候变暖的大背景下，以低碳减排为目标的能源革命正在全球范围内展开。为减少对化石能源的依赖，在提出2030年碳达峰和2060年碳中和的双碳目标后，中国能源结构转型正在奔跑加速。
中国在能源转型上做的努力经历了水、风、光、核等多个阶段，作为清洁能源的重要方向，风光电的快速发展可以预见。特别是今年以来，支持风电、光伏发电的发展政策密集出台，光伏和风电的产能扩张飙涨，产业规模日渐扩大，风电、光伏发电迎来了高光时代。
但当前电力具有供需实时平衡以及难以大规模储存的特点。无论是风电还是光电，都是具有偶发性（或周期性）的非稳定能源，大规模可再生能源发电并网加剧了电力系统供需两侧的双重波动性与不确定性，系统调峰难度大，运维较为困难。随着未来可再生能源发电占比的进一步提升，传统电力系统调节手段将无法满足可再生能源发电产生的波动性储能需求。据预测，当全国非水可再生能源装机达到1500-2000GW以上，传统的电力系统和优化手段将到达天花板。
而氢能是兼具清洁与高效储能载体的双重角色，通过将风能、太阳能、核能等能源转化为氢能，实现可再生能源大规模跨季节储存、运输，成为当前新能源领域的最佳整体解决方案。
氢能储能方案是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。氢能的重要性，已被包括中国在内的主要国家接受和重视，被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源。
在我国12月24日召开的2022年全国能源工作会议上，明确指出要重点推动可再生能源、储能、氢能等技术攻关。据国际氢能委员会预测，到2050年全球环境20%的二氧化碳的减排要靠氢气来完成，氢能将创造3000万个工作岗位，减少60亿吨二氧化碳排放，创造2.5万亿美元的市场价值，在全球能源需求占比中有望达到18%，主导脱碳社会。
如果说过去十年风电和光电是清洁能源领域的焦点，那“风光”之后，氢能或将成为未来十年重点开发和探索的清洁能源，有望成为下一个投资风口。
01中国具备良好的氢能产业发展基础，潜力巨大
中国是第一产氢大国，氢能的生产利用已经非常广泛，自2009年产量首次突破1000万吨以来，已经连续9年保持世界第一，且整体呈稳步增长趋势。2020年全国氢气产量约为2500万吨，约占全球产量的三分之一，同比增长13.6%，但主要是作为工业原料使用而非能源。如果中国未来大力发展氢能产业将具备较好的基础。
在基础设施加氢站数量的建设方面，中国的35MPa加氢站技术已趋于成熟，目前开始主攻70MPa加氢站技术。中国的加氢站建设从2016年开始提速，2016年至2018年实现翻倍增长，2019年建成的数量是2018年的2倍。截至2020年年底，中国已建成的加氢站有69座，仅次于日本和德国。日、德、中三个国家加氢站数量占全球总数的56%，领先地位明显。
在氢能源汽车应用方面，根据中汽协发布的数据，2021年1-11月中国燃料电池汽车产销均完成0.1万辆。当前燃料电池汽车的保有量接近8000辆。从国家此前发布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的规划来看，到2035年燃料电池汽车保有量将达100万辆左右，也就意味着未来十几年内燃料电池汽车有着百万的增长空间，氢燃料电池市场发展潜力巨大。
02风光电+氢将成未来趋势，新能源巨头相继进军氢能领域
氢能源按照生产来源划分，主要可分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三类。灰氢由化石能源制取氢气，过程会排放温室气体；蓝氢能够可持续储存；绿氢由核能、可再生能源通过电解水等手段制取，过程没有温室气体排放。
当前我国氢气生产结构以“煤制氢”为主，占比达到62%；其次是天然气制氢，占比为18%；工业副产氢占比18%；电解水制氢也就是“绿氢”占比仅1%。
化石能源制氢过程产生CO2等温室气体，且制得的氢气含有杂质，后续对氢气的提纯和排碳的处理有较高要求。工业副产提纯制氢是将富含氢的工业尾气作为原料，能避免氢气浪费，但长远来看无法作为大规模集中化的氢供应来源。而电解水制氢纯度高，杂质少，易于与可再生能源结合，且制氢过程不排放温室气体，符合绿色氢气的发展路径。
尽管当前电解水制氢占比小，但考虑减排效益，与大规模光伏发电或风力发电配套的电解水制绿氢将成为未来的发展趋势。同时，可再生能源成本的持续下降也为清洁能源制氢提供了经济可行性。2020年，光伏、风力发电度电成本分别为0.30、2.35元/kWh；预计到2030年将会分别降至0.20、0.25元/kWh。
绿氢成为氢能产业重点发展对象，风光电+制氢自然潜力巨大，新能源巨头们也嗅到了商机，接连布局氢能领域。今年以来，隆基股份（601012.SH）、阳光能源（00757.HK）、晶科（601778.SH）、协鑫（002015.SZ）、林洋能源（601222.SH）先后进军氢能。风电领域，金风科技（002202.SZ）、水发兴业能源（00750.HK）和明阳智能（601615.SH）也相继布局氢能，希望能赶上风口。
03政府明确发展信号，氢能产业是万亿级市场
氢能将作为中国清洁高效能源生产和消费体系的重要构成部分，根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书（2019年版）》对中国氢能发展总体目标作出的规划，到2050年，氢能在交通运输、储能、工业、建筑等领域广泛使用，氢需求量将由目前的2000多万吨提升至约6000万吨，氢能产业链价值将超过10万亿元。到2050年氢的终端销售价格降至20元/kg，加氢站数量将达到12000座，氢燃料电池汽车保有量达到3000万辆。
我国已将氢能写入《政府工作报告》、《2020年国民经济和社会发展计划》、《2020年能源工作指导意见》，甚至在“十四五规划”中，氢能作为前沿科技和产业变革领域，首次在“五年规划”中被提及。中国氢能源产业是一个万亿级的市场，将推动中国能源结构加从传统化石燃料向清洁能源转变，率先布局的企业有望乘上风口，而风光电与制氢的结合将让新能源巨头们再次捕捉到巨大商机。
氢能源产业专题分析:痛点和机会
氢能是一种优质的二次能源，其制取便利、高效环保、应用广泛，能助力减碳、优化能源结构。全球已有多国在国家层面提出了氢能相关战略，而在我国实现‚2030年碳达峰，2060年“碳中和”的进程中，发展氢能及相关产业、技术将是重要抓手。
发展氢能：零碳的重要抓手
氢能是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量，它是一种理想的二次能源，被认为是全球能源转型的重大战略方向。其产业链分为上游制氢、中游储运和下游终端消费三个环节，涉及的产业领域非常广泛。
从生产端来看，氢能的优势在于制取、储运便利，相对环保。一是氢能来源广泛，除了以化石燃料制氢外，还可利用风电、太阳能等通过电解水形式制氢。二是储运相对便利，氢可以气、液态存储于高压罐中，也可以固态存储于储氢材料中。三是相对绿色环保，氢能的燃烧产物是水，在使用可再生能源制氢的前提下能实现零碳排放。
从应用端来看，氢能的优势在于高效、应用广泛。一是高效，相对于其他常见能源，氢气燃烧的热值更高，远高于其他能源，从而能够提升效率。二是氢气的应用广泛，既可以用作燃料电池发电，应用于汽车，船舶和航空领域，也可以单独作为燃料气体或化工原料进入生产，同时还可以在天然气管道中掺氢燃烧，应用于建筑供暖等。
我国氢能现状：潜力大，难点多
中国的能源结构仍然以化石能源为主，急需加强清洁能源发展。从一次能源消费结构来看，我国煤炭、石油、天然气等化石能源的占比高达84.1%，非化石能源占比仅为15.9%，相2025年20%的要求还有一定距离。
从最终能源消费结构来看，化石能源占比也依然高达61.9%，电能占比仅为26.9%，而且从发电方式来看，高碳排放的火电仍是我国主要发电方式，占比高达70.7%。氢能作为绿色、清洁、高效的二次能源，可优化现有能源结构、有效降低二氧化碳排放量，改善环境问题，助力“双碳”目标的实现。
从资源禀赋和产业基础看，中国是世界第一产氢大国，中国发展氢能具有较好的条件。国际氢能协会统计显示，目前国际制氢年产量6300万吨左右，中国每年产氢约2200万吨，占世界氢产量的三分之一，且大部分是相对成本较为低廉的煤制氢，可为氢能及燃料电池产业发展的初级阶段提供充足的低成本的氢源。
而且我国制备氢气的资源很丰富，弃电资源能作为氢能供给的重要来源。中国是全球第一大可再生能源发电国，截至2020年底，中国可再生能源发电装机总规模达9.3亿千瓦，占全球总量的80%以上。
虽然潜力大、增速快，但我国氢能行业仍面临以下难点。
一是我国生产的大都是高排放的灰氢。依据制取方式和过程中碳排放量的不同，氢气可分为化石能源燃烧产生的灰氢、通过碳捕集和封存技术来减少碳排放制取的蓝氢，以及由清洁能源和可再生能源制取的绿氢。从能源转换效率和排放量来看，无疑低排放、高效率的绿氢，尤其是水力、风能电解制氢才是未来的主要方向。
二是制取、储运技术薄弱，绿氢价格短期或将较高。从纵向比较上看，我国仅有广东省公布了自2016年以来能源用氢的价格，可以看到近年来一直保持上涨的趋势。
虽然我国的氢气价格并不算高，但需要注意，这一方面是由于我国氢气供给目前以煤制氢为主；另一方面，是由于目前政府在消费用氢上给予大量补贴，但补贴难以长期维持。除了生产成本，我国氢气储运成本也面临上涨的可能。
三是目前氢能的应用场景比较单一，主要作为传统化工原料。目前氢气消费仍然集中于传统高能耗领域，并未能发挥其减碳效果，这一方面是由于我国目前制备高纯度氢气能力有限，另一方面也是因为相关的应用技术发展还尚未成熟。
未来趋势：空间广阔、赛道众多
我国发展氢能及相关产业是大势所趋，但仍面临众多难点、堵点。那么，未来氢能源相关产业将会有多大的发展空间，又有哪些值得关注的细分赛道呢？
首先，从总量来看，氢能需求预计将保持年均3.5%左右的增速，成为我国能源体系的重要组成部分。根据中国氢能联盟预计，到2030年碳达峰情景下，氢能在中国终端能源体系的占比将从2019年的2.7%提高到6%，而到2060年碳中和情景下，这一比重将提高到20%。
氢能需求的增长，势必带来生产端的增长。根据中国氢能协会在2019年《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》中的预测，氢能产业链产值在2050年将达到从2019年的3000亿元增加至12万亿元，年均增速12.6%。而在考虑‚碳达峰、碳中和‛的目标后，预计实际增速还将高于此。
而产能的扩充将创造更多就业和投资。根据国际氢能委员会2017年的报告《氢能源未来发展趋势》，到2050年，全球氢能产业将每年创造2.5万亿美元的市场收益，并提供超过3000万个工作岗位。
具体来看氢能源行业的细分赛道，哪些有发展机遇？这取决于目前行业面临的最大痛点是什么，要特别关注我国当前氢能领域的薄弱环节、“卡脖子”领域。
一方面是如何获取更平价低碳的绿氢。首先是提高绿氢占比，其次，在当前技术条件下，我国氢能终端消费价格高于其他能源，要推广氢能的使用，就要实现绿氢平价。
另一方面是如何更广泛、高效地应用绿氢。在当前氢气的主要应用领域如氨和甲醇制取上，而在钢铁、水泥等其他化工领域和水运、航空等交通领域，氢气的渗透率也将继续提高，但这还需要将当前使用的灰氢转为绿氢，从而减少排放。
在当前全球各主要经济体提出的顶层氢能战略中，最受关注的应用领域是化工、冶炼、中重型运输和公交。这说明，这些是在当前最具有紧迫性，也更具有可行性的技术应用领域，也是未来我国在氢能综合应用中更应关注和突破的方向。
