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氢气用途广泛且储量丰富，可以用作原料、燃料或能源储存载体，在工业、运输、电力和建筑等领域广泛应用，氢能作为一种可再生清洁高效二次能源，具有来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染、利用形式多样等优点，可助力能源、交通、石化、钢铁等多个领域实现低碳化，在更有韧性、更低碳的综合能源系统中，氢能将与可再生电力以及更有效和循环利用的资源一起发挥重要作用。据预测，到2050年，清洁氢能将满足24%的世界能源需求。
全球绿色低碳转型推动氢能需求提升，世界各国对清洁氢能的兴趣逐渐增长，各主要经济体纷纷依据自身的产业底蕴制定特色鲜明的氢能发展战略，以拓展逐步完备的氢能经济价值链，比如加强可再生能源或低碳能源制氢、建设可向最终用户便利供应氢能的基础设施、开发更加多元化的氢能应用场景等，从而激活氢能供需的良性循环。美国是全球最大的氢气生产国和消费国之一，日本是全球氢能领域发展标杆，欧洲在清洁氢能技术制造方面具有较强竞争力。我国是全球最大的制氢国之一，在氢能研究和产业拓展方面深耕多年并有大量投资。专家预计，到2030年我国将成为世界最大的氢能与燃料电池市场，到2040年，氢能或将支撑我国10%的能源需求。多项稳步增长的指标表明，在不远的将来有望迎来氢能产业发展的转折点。
氢能产业具备万亿元规模潜力，作为一种可行的能源和经济增长驱动力，生产规模化、降低存储输送成本与创新应用场景是氢能进一步得到广泛使用的重要前提。2022年以来，国家层面对氢能战略进一步明确，地方政府积极出台氢能规划，并对氢能产业的补贴予以加强，这些举措都实质性推动了氢能产业的发展，通过示范城市群的引领与不同梯度企业的共同发力，各地积极抢占氢能发展赛道，一批产业集群加速涌现，应用领域不断延展，从而以氢能绘制面向未来的“零碳”中国蓝图。
01中国特色的氢能战略路线图
根据氢气生产来源和生产过程中的碳排放情况，一般可将氢能分为灰氢、蓝氢、绿氢。“灰氢”是指利用化石燃料石油、天然气和煤制取氢气，制氢成本较低但碳排放量大；“蓝氢”是指使用化石燃料制氢的同时，配合碳捕捉和碳封存技术，碳排放强度相对较低但捕集成本较高；“绿氢”是利用风电、水电、太阳能、核电等可再生能源电解制氢，制氢过程几乎没有碳排放，但成本较高。我国主要的氢气来源是煤制氢，国外主要的氢气来源是天然气制氢，以此为基础让应用端设备运行起来，逐步完善基础建设。
绿氢是氢能产业发展的理想目标，中国能建、国家电网、三峡集团、北京能源、深圳能源等央企、国企已加快布局绿氢项目。我国氢能的供应中心和消费中心呈逆向分布，在资源上呈“西富东贫，北多南少”格局，而在需求上则相反，氢储运环节在氢能产业链中的重要性由此凸显。
目前，我国正通过加强顶层设计、推动关键技术装备攻关、探索多场景高效利用、建立健全标准化体系，积极推动氢能产业发展。截至目前，全国已有20多个省（区、市）发布氢能规划和指导意见等政策文件，长三角、珠三角、环渤海三大区域氢能产业呈现集群化发展态势。在氢能制备方面，可再生能源制氢项目在华北和西北等地积极推进，电解水制氢成本稳中有降；在氢能储运方面，以20兆帕气态高压储氢和高压管束拖车输运为主，液氢和管网相关试点开始推进；在氢能加注方面，我国加氢站数量稳居世界第一，35兆帕智能快速加氢机和70兆帕加氢站技术逐步突破；在多元化应用方面，以交通领域为突破口，其他领域快速发展。除应用于传统化工、钢铁等工业领域，氢能在交通、能源，建筑等其他领域正稳步推进试点应用。氢燃料电池汽车保有量超万辆，已成为全球最大的氢燃料电池商用车生产和应用市场。
02渐进式发展的氢能生态系统
发展氢能是我国深度脱碳、保障国家能源安全的重要手段。国家层面对于氢能产业的总体政策方针稳健而高效，叠加地方政府出台相应的配套政策以及补贴细则，引导整个行业步入健康发展的轨道，不断带动政府+企业项目的落地，为产业带来蝶变。
示范应用方面，我国持续开展氢能典型场景示范应用，初步打通氢能“制-储-输-用”全产业链。地区层面，北京、上海、内蒙古、陕西、山东、河南、浙江等省市明确提出2025年氢能产业规模将超千亿元。目前，广东是国内发展氢能产业的大省，汇集氢能企业超400家，产业产值超100亿元，企业涵盖氢能全产业链，产业集群效应显著，燃料电池汽车产业处于国内领先水平。山东制定出台标准，全面规范加氢站建设，截至2022年底，累计建成加氢站30座，力争打造全国氢能应用领域标杆工程。天津积极完善新能源产业链条，初步形成氢气制取、储运、燃料电池核心零部件及示范应用产业链布局。上海在制氢、储氢和商用等方面形成产业集群，持续探索创新氢能应用场景。
通过成本效益为导向挖掘氢能的潜力，建立新的应用市场与扩大制氢规模密切相关。可再生和低碳氢能与基于化石能源的氢能相比，在成本上尚没有竞争力，但可再生氢能的成本正在迅速下降。为确保完整的氢能供应链服务于产业发展，需要进一步的研究和创新。同时，业界普遍认同，氢能产业的生态系统将以渐进式的轨迹拓进，不同行业领域和不同地区的需求差异、资源禀赋差异导致发展速度不同，因而需要有针对性的政策助力和行业解决方案。
03仍待契机的氢燃料电池汽车
氢能产业周期开启以来，绿电制氢成本逐步具备竞争力，绿氢应用场有望扩大。氢燃料电池是绿氢应用的重要场景，氢燃料电池汽车是交通领域利用氢能的重要方式。在上游制氢成本下降、国内外政策积极推动氢能在交通领域中应用的背景下，我国的氢燃料电池汽车需求正快速增长。随着加氢、储氢基础设施建设逐步完善，以及氢燃料电池汽车的性能稳步提升，氢燃料电池汽车应用将由商用车扩展至乘用车领域。
搭载氢燃料电池的氢燃料电池汽车与燃油车、纯电车相比具备零排放、能量转换效率高、里程长、冷启动能力强等优点。全球氢燃料电池汽车保有量增速较快，根据IEA数据，截至2022年末，全球氢燃料电池汽车的保有量约为7.21万辆，同比增长约40%。其中乘用车占比约80%、卡车占比约10%、公交车占比约10%。据预测，2030年全球氢燃料电池汽车保有量将超过165万辆，2022-2030年年均复合增速约48%。
加氢站等氢能基础设施对氢能汽车产业发展至关重要。燃料电池汽车主要通过加氢站加氢补能，充足的加氢站以及完善的氢气制储运体系是燃料电池乘用车规模化的前提。根据匹配车型的不同，一座加氢站可匹配20-100辆氢燃料电池汽车加氢需求。根据中国石化的数据，一座加注能力500kg/天的加氢站可满足每天100台氢燃料电池乘用车加注需求。我国推动完善氢加注标准建立健全，2023年7月国家标准委印发《氢能产业标准体系建设指南（2023版）》，其中明确，将在氢加注领域针对加氢站设备、技术、系统、运营管理、安全管理等多方面进行规范。同时我国有序推进加氢网络体系建设，支持依法依规利用现有加油加气站的场地设施改扩建加氢站，探索站内制氢、储氢和加氢一体化的加氢站等新模式。目前我国加氢站在运数量位居全球第一，广东、山东、江苏、河北、上海、北京等省市的加氢站建设数量靠前，较高的加氢站数量为后续国内氢燃料乘用车渗透率提升奠定基础。
在制造端，我国已经具备燃料电池系统中双极板、膜电极等关键原材料生产能力，在燃料电池系统生产国产化、规模化的背景下，具备较高的降本空间。在国家能源局制定的2025年我国氢燃料电池汽车保有量5万辆的目标下，2022-2025年我国氢燃料电池汽车保有量复合增速或达55%。氢燃料商用车具备载重大、续航长、运营效率高等优点，是我国燃料电池汽车的主要应用场景。截至2022年末，氢燃料商用车占我国氢燃料电池汽车保有量的99%。不过，我国新能源商用车渗透率仅10%，相比于新能源乘用车已超过30%的渗透率存在较大差距。
04示范城市群竞逐的川渝优势
在各地政策稳步推进的背景下，各重点城市群大力推进氢能应用，加速氢能企业蓄力布局，构建、完善并加强产业链，于不同的产业阶段拓掘发展。
此前，我国已初步形成以京津冀、上海、广东、河南、河北城市群牵头的“3+2”5大燃料电池汽车政策支持示范城市群格局。而川渝、山东、浙江、湖北、山西等各大重点城市群也在积极布局氢能发展战略，通过明确量化目标、重点任务以及结合本省市地区的特色实施路径，为燃料电池示范城市群扩容注入新的活力。与其他城市群相比，川渝地区在地理位置、氢能资源等方面优势巨大，在政策+产业链发展+下游应用等方面也有一定的基础与潜力。
川渝地区地理位置优越，空间格局战略部署合理，可再生能源丰富，拥有得天独厚的发展优势，川渝地区以成都-内江-重庆为发展轴建设成渝氢走廊，以成都为核心发展氢能产业，带动内江、自贡、乐山等沿线城市打造坚实的产业链。近年来，四川不断落地氢能投资项目，成都坚持建圈强链思维，依托当地标杆企业的技术领先优势，加快引进和培育更多氢能企业，进一步强链补链。重庆通过发展两江氢能与九龙坡氢能高地，进一步形成生态链闭环，进一步增强全市氢能产业发展核心配套能力。
川渝地区在氢能产业链上-中-下游的资源禀赋优势较为突出。在上游制氢环节，川渝地区可利用当地丰富的水电资源制绿氢，当地拥有8000万千瓦城市群水电装机量以及7000万千瓦可开发水电装机量，年富余调峰水电量达92亿千瓦时，年水电产绿氢潜力达15万吨左右，能保障约3万辆燃料电池汽车一年用氢需求，同时，川渝地区有大量的工业副产氢和天然气制氢作为重要补充。在中游核心零部件环节，川渝地区在电堆、膜电极、双极板、空气压缩机、氢气循环泵、催化剂、碳纸等方面都已掌握自主研发生产能力；在下游应用环节，成渝地区实现近500辆燃料电池汽车的产业化示范应用，配套建成加氢站近20座。川渝地区聚集有产业相关企业及科研院所200余家，覆盖制氢、储运、加注、燃料电池、整车、检测等各个环节，并已实现产业化应用。
在众多地区盯紧氢能产业发展的情况下，产业链各参与方的机遇与挑战并存。2023年成都两会政府工作报告提出，要聚焦推进产业建圈强链，加快建设现代化产业体系，其中特别提到，要在成都打造中国“绿氢之都”。成都目前已经聚集东方氢能等国内外知名骨干企业，覆盖制氢、储运、加注、燃料电池、整车整机、检测等产业链各个环节，形成以郫都区、彭州市、龙泉驿区为氢能产业主要承载地的发展格局，未来前景可期。
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