中国新兴的绿色氢能行业：政策、研究和商业如何打造一个新产业亚历山大·布朗，尼斯·格伦伯格2022 年 6 月 28 日监视器美瑞斯中国 主要发现中国将氢能视为一项战略性“前沿技术”，旨在成为全球领导者。其短期政策重点将是一般产业发展第一，绿化第二。中国有望在未来十年内迅速扩大其绿色氢产业。政府对脱碳的要求，以及对碳中性氢和相关设备的需求不断增长的诱惑，正在刺激相关的研发和商业投资。地方政策和行业发展已经远远超出国家战略及其保守目标，打造绿色氢能产业发展势头。中国推动绿色氢能的特点将是国家主导对价值链各个阶段的市场创造和技术的大力支持。国有企业和公共资助的研发中心正在争先恐后地开发氢技术，以期实现该行业的大规模发展。在对未来低碳氢需求的乐观预测的推动下，民营企业也在推动绿色制氢设备产能的快速扩张。随着中国深化创新能力并增强价格竞争力，欧洲在绿色氢技术方面的领先地位将缩小。该国已经占全球电解槽制造能力的三分之一，并且随着其扩大生产规模将变得更具竞争力。尽管用于氢能研发的资源激增，但中国在先进技术能力方面仍落后于欧洲、美国和日本。中国的行业专家估计，国内技术至少需要五年时间才能赶上全球行业领先者。欧洲公司与中国公司作为供应商以及研发和合资伙伴进行合作。应该权衡欧洲方面的利益和加速中国制造商发展的风险。MERICS 中国监控 | 2022 年 6 月 28 日|2 基于H2化石燃料到 2030 年，安装的电解槽容量将达到 38 吉瓦。工业建设中国有望快速增加绿色氢气生产政府、企业和学术界联合改造中国的氢能产业绿色的1401201008060402002020蓝色的2030灰色/棕色204020502060H22+阳极 阴极H2○资料来源：MERICS中国监测|2022 年 6 月 28 日|3中国预测氢需求（百万吨）中国绿色氢能产业四大支柱120多个绿色氢项目正在开发中。项目发展地方和省级政府已经发布了 500 多项氢相关政策。政策支持2018年和2019年全球申请的绿色氢（水电解）专利中有一半以上在中国注册。研发投资电解© MERICS○ MERICS 中国监控 | 2022 年 6 月 28 日|4什么是绿色氢，它是如何制造的？不同的制氢方法和颜色联想资料来源：MERICS绿氢由煤或天然气生产H2储存或重复使用的二氧化碳一氧化碳2蓝氢一氧化碳2由煤或天然气生产H2排放到大气中的 CO2灰色/棕色氢气1.中国在全球绿色科技竞赛中的氢能野心氢将在全球能源转型中发挥重要作用。据估计，到 2050 年，氢气将占中国能源消耗的 10-12%，全球将高达 22%。1为了使该国可持续地达到这一点并符合其排放目标，需要廉价且可扩展的绿色氢技术，例如电解槽。随着高碳燃料成本的增加和电解技术变得更加先进和高效，2预计绿氢将在几年内与目前更便宜的灰氢价格持平。可预见的需求，加上当今多种技术竞争的事实，意味着该行业不仅将成为一个利润丰厚的市场，而且在中国和国际上也将成为一个激烈竞争的领域。中国是世界上最大的氢气生产国，年产量为 3300 万吨，占全球需求的三分之一以上。3 除其他外，氢气用于化学、精炼和金属工业——作为能源载体（例如，在冶金中提供热量或电力）或作为原料（例如，用于生产氨）。虽然氢气是一种“清洁”能源载体——与氧气发生反应，但它只产生热量和水——产生它会产生大量的二氧化碳足迹。中国主要使用煤或天然气生产棕色和灰色氢气（分别占产量的 60% 和 20%）4 二氧化碳排放量高。为了实现其到 2030 年实现碳排放峰值并到 2060 年实现碳中和的目标，目前占产量约 1% 的绿色氢将需要尽快取代灰氢（见图表 1）。图表 1中国工业的前景非常乐观。目前的预测估计，到 2030 年，中国的电解槽产能将达到 38 吉瓦，而中国首屈一指的氢能游说组织呼吁政府届时安装多达 100 吉瓦。5只有来自可再生能源的电力将水分解成氢气和氧气○2H2不产生二氧化碳© MERICS MERICS 中国监控 | 2022 年 6 月 28 日|5选定氢战略中的绿色氢氢气类型生产：灰色/棕色氢蓝色的氢绿氢中国欧洲联盟德国资料来源：国家发展和改革委员会（中国）、联邦经济事务和能源部（德国）、欧盟委员会大约 1 吉瓦的运行和今天计划的大约 10 吉瓦，这说明了业内人士和相关官员如何押注在未来十年及以后的电解产能大幅增加。中国的氢能计划紧随其他主要经济体近年来采用氢能发展战略的计划。尽管氢作为一项战略性新兴技术被讨论多年，但欧盟清洁氢战略和德国国家战略直到 2020 年才出台。中国氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年） 2022年3月发布。与欧盟和德国优先考虑绿色氢的战略相比，中国目前的战略是不分颜色的，只计划在2030年让绿色氢超越灰色和蓝色氢。图表 2国家计划氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）气候中和欧洲的氢能战略国家氢能战略支持 H2 颜色 绿色 H2 的既定目标100,000-200,000吨绿色到 2025 年的氢到 2024 年将达到 6 吉瓦，生产100万吨；到 2030 年达到 40 吉瓦，生产 1000 万吨到 2030 年达到 5 吉瓦（14 太瓦时）预计投资量没有目标到 2030 年电解槽投资：24-420 亿欧元。到 2050 年的总投资：180-4700 亿欧元认捐 90 亿欧元然而，在地方层面，中国的地方政府、研究机构和行业正在竞相开发氢能技术和市场。省级政策目标比国家战略目标更为宏大。一系列政策、研发 (R&D) 活动和行业发展表明绿色氢能竞赛已经开始。从太阳能光伏 (PV) 和电池行业的案例中可以看出，中国政府主导的创造市场、促进技术创新和促进产业规模化的方法非常有效。尽管仍处于早期阶段，但该国对绿色氢的推动已经表明，它将在价值链的每个阶段（从研究到技术、生产和应用）得到国家主导的强有力支持——而且中国公司渴望成为该行业的主要全球参与者。© MERICS MERICS 中国监控 | 2022 年 6 月 28 日|6隶属于中国科学院，参与了众多绿色氢示范项目。大连化学物理研究所辽宁大连1PERIC氢技术2Cockerill Jingli 氢气3天津大陆制氢设备4北京中海能源5中国新气能源科技6山东赛克赛斯氢能7隆基8康明斯恩泽顶级电解器公司9邯郸中心718研究所10中国能源投资11华能清洁能源技术研究院12国网智能电网研究院13大连化学物理研究所14清华大学15西安交通大学16南开大学顶尖研究机构17宁夏宝峰太阳能制氢项目18中石化鄂尔多斯19中石化、库车20华能、大安21国家电投、乌兰察布22北京京能，鄂托克旗23壳牌，张家口24DICP兰州液体阳光项目热门项目图表 3华北地区形成绿色氢簇中国绿色氢能产业的主要参与者和项目2019截至2022年2月全球最大的绿色氢能项目（150MW）碱性电解槽 200MW 太阳能大批）。211822 1724231 961310 11141243 16528资料来源：MERICS雄激素项目宁夏宝峰太阳能宁东, 宁夏© MERICS157PERIC氢技术河北邯郸中国船舶工业集团公司的子公司。在中国拥有 35% 市场份额的领先碱性电解槽生产商。 MERICS 中国监控 | 2022 年 6 月 28 日|7图表 4仅内蒙古省就计划到 2025 年每年生产 50 万吨绿色氢，是国家战略目标的两倍多。在 2020 年至 2022 年期间，各省宣布计划在未来 5 至 10 年内发展价值 7560 亿元人民币的氢能产业。目前几乎每周都会发布更多的政策、项目公告和大容量目标。这些发展源于国家多年来对氢能研发的大量投资，氢能研发越来越关注绿色氢技术。公共研究机构、大学、国有企业 (SOE) 和外国公司都做出了贡献，并建立了合作伙伴关系，以开发和展示绿色氢技术。相关专利和学术文章的数量正在激增，国内企业的技术能力正在增强。地方政府正在中国推广氢能当地氢能和燃料电池汽车相关政策数量省级氢战略：以绿色氢为重点的战略 与颜色无关的氢战略 尚未发布战略保单数量：0 – 1011 – 2526 – 50> 50北京44天津25 30河北资料来源：MERICS 政策数据库（涵盖 2000 年至 2022 年 5 月 1 日期间）© MERICS MERICS 中国监控 | 2022 年 6 月 28 日|8中国已经占全球电解槽制造能力的三分之一左右。它可以在国内生产所有关键部件，几乎没有例外（特别是氢阀），并且本地生产商在价格上非常具有竞争力。6但据业内人士称，它们在效率和可靠性方面尚未达到国际标准，尤其是对于大型系统而言。随着示范项目数量的增加，更多的投资正涌入价值链的上游环节。这将使中国电解槽制造商扩大规模、改进技术，并对外国公司在中国境内外的市场份额构成越来越大的挑战。2.产业政策助力中国氢能经济建设产业政策——包括发展计划、创新目标、公共财政等——是中国能源产业发展的关键驱动力。国家支持对过去培育太阳能和风能等新绿色技术产业的成功起到了重要作用。中国的经济和工业规模、政府支持和低廉的生产成本使中国的光伏和电池等生产商能够在价格和产能上（即使并非总是以一流的质量）挤压全球竞争对手。越来越多的政策支持和不断增长的研发投资证明，氢是一个中国旨在启动类似进程的行业。中央和地方政府政策声明数量的急剧增加表明近年来中国对发展该行业的重视程度。紫菀首次被列入2006年国家科技发展计划，2019年氢能首次被能源法认定为能源。2020年氢能被国家重点产业规划者进一步宣布为战略性新兴产业。发改委呼吁“加快发展新能源产业”，包括氢能。7燃料电池技术和车辆 (FCV) 受到了最多的关注，如今中国已跻身该领域的领先国家之列。国家支持是关键培育新的绿色科技产业燃料电池汽车在中国早期的氢能推动中占有突出地位迄今为止，中国在氢能行业的大部分产业政策都集中在开发和展示燃料电池汽车上。它们看起来很可能在特别是商用车市场的脱碳中发挥重要作用，而电池可能更适合为乘用车提供动力。一些地方的氢计划已经为短期内推出的燃料电池汽车的数量设定了目标。北京、上海以及河北、内蒙古和山东省各自的目标是到 2025 年在街道上拥有 10,000 辆燃料电池汽车。中央政府的资金也支持燃料电池汽车的发展，包括通过向城市群提供经济奖励的计划用于核心燃料电池技术的产业化。达到特定目标的地方政府将获得最高17亿元人民币的奖励。但燃料电池汽车对中国能源转型的贡献取决于低碳氢的供应。今天，用于为它们提供动力的大部分氢气都是使用化石燃料生产的。 MERICS 中国监控 | 2022 年 6 月 28 日|92017 年 1 月 5 日：国家发改委提议开展氢能一级研究项目图表 5“氢时代”即将到来中国主要氢能政策时间表政策里程碑 其他声明和政策2019 年 4 月 25 日：研究院赛迪宣布“氢时代来临”2019 年 10 月 11 日：李克强敦促探索氢能商业化2019 年 10 月 18 日：教育部指定职业院校“氢技术”专业2020 年 8 月：发改委将氢能列为战略性新兴产业2021 年 3 月 13 日：全国 14th五年计划将氢确定为前沿技术2020 年 12 月 21 日：能源白皮书推动氢能技术发展2021 年 11 月 29 日：14th能源创新五年规划确定了氢的研发重点2021 年 10 月 23 日：氢成为国家碳达峰和中和计划的一部分2022 年 1 月 26 日：习近平呼吁加快发展氢能2022 年 3 月 23 日：国家发改委发布国家氢能发展规划资料来源：MERICS© MERICS MERICS 中国监控 | 2022 年 6 月 28 日|10图表 62.1目前，国家政策对绿色氢能仍含糊不清目前，国家对氢能的政策支持仍以产业发展为主，绿化为辅。这是中国更广泛地推动产业升级、技术创新和长期向清洁能源转型的一部分。与旨在利用绿色氢能实现快速深度脱碳的欧洲战略相比，中国的国家政策的特点是缺乏开放的、以市场为基础的发展机制。相反，这种新兴模式类似于该国偏