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一、 碳達峰：氫來了
2015年，聯合國《巴黎協定》提出，為應對氣候變化所產生的威脅，全球平均氣溫升幅與前工業化時期相比要控制在2℃以內，并爭取把溫度升幅限制在1.5℃。為此，世界主要國家提出了“碳達峰”、“碳中和”的目標，中國也向世界承諾將在2030年實現碳達峰，2060年實現碳中和。中國是全球經濟增長最快的大國，能源需求處于上升通道，而且中國的CO?排放量目前占全球的近30%。中國實現"2030年碳達峰、2060年碳中和"目標的難度遠超經濟發達國家。
中國科學技術大學校長包信和認為，“未來碳達峰和碳中和目標的實現，包括可再生能源發展，最重要的當然是電，但是在能量轉化以及二氧化碳處理和資源化利用過程中最為關鍵的就是氫；從2020年數據來看，我國化石能源比例占到80%左右，在這種情況下未來要實現碳中和的目標，能源結構上需要有非常大的調整，需要大幅增加可再生能源的占比”。國家“十四五”規劃也明確提出，要降低碳排放強度，支持有條件的地方率先達到碳排放峰值，制定2030年前碳排放達峰行動方案。
在此背景下，各地方政府紛紛發布碳達峰行動方案，實施能源轉型。浙江省政府提出，到2025年，浙江省非化石能源占一次能源比重從目前的20%提高到24%，煤電裝機占電力裝機比重從目前的47%降到42%。加快電動汽車推廣使用，建成智能公用充電樁5萬根左右，自用充電樁25萬根以上；推廣氫燃料電池汽車1000輛以上。
山東是中國工業制造業第一大省，擁有全部41個工業大類、規模以上工業企業超2.6萬家；山東能源消耗總量巨大。2021年，山東省政府明確提出了降低碳排放強度，制定碳達峰碳中和實施方案。要打造山東半島“氫動走廊”，大力發展綠色建筑等。截至2020年底，山東發展氫能產業的企業、研究機構超過120家，成為全國氫能產業鏈最完整的地區之一。
河北省張家口市有豐富的可再生能源資源，其中太陽能光伏發電技術潛力為30吉瓦（GW），風能發電技術潛力為40吉瓦，生物質能和地熱能潛力巨大，水電站地質條件也相當優越；然而，許多潛力尚未被開發。為此，國際可再生能源署、國家可再生能源中心發布了《張家口能源轉型2050年路線圖》，文件明確提出：電和氫是擴大張家口市本地可再生能源使用的兩個關鍵能源載體。通過氫氣使可再生能源的用途多樣化，氫在未來的能源格局中扮演著重要的角色。
二、 氫應用場景分析
氫能具有廣泛的應用場景，會顯著促進社會經濟發展。根據國際氫能委員會預測，目前全球氫能貢獻發電占11.7%、交通占28.6%、工業能源占20.8%、建筑14.3%、化工原料占24.7%。在中國，目前氫在工業中應用占比超過90%（其中：用于合成氨占47%、煉化占43%）。
氫交通，處于發展萌芽期。提到氫能應用，通常人們首先會想到交通行業——氫能源汽車。燃料電池技術的發展將使得氫能可以廣泛應用于道路運輸、海事行業、鐵路航空等各種交通領域。據GGII的數據，2020年我國燃料電池客車、貨車、物流車保有量分別為2500、4070、780輛。伴隨著汽車保有量持續增長，以及氫能源汽車技術的完善和普及， 氫能源汽車未來市場發展前景廣闊。
氫工業，化工領域為主導。目前我國年產氫氣2100萬噸左右，主要應用于合成氨、合成甲醇和石油煉化等化工行業。在電子工業，氫主要應用在多晶硅制備、硅氣相外延等場景；在高端科技，氫主要應用于氣相色譜分析中用作載氣；在食品加工業，主要用作食用油的氫化處理；在浮法玻璃生產過程中用作保護氣；在大型發電機組中用作冷卻劑。在航空航天領域，主要用作助推劑。
氫建筑，發展潛力巨大。據賽迪顧問統計數據，目前全球建筑供熱和電力需求約占全球能源需求的1/3。全球多個國家積極探索氫能在建筑領域應用，利用氫氣通過發電、直接燃燒、熱電聯產（CHP）等形式為居民住宅或商業區提供電熱水冷多聯供。目前，日本已經推廣超30萬余套SOFC家用系統，保有量位居全球第一，預計到2030年，使得日本有20%的家庭用上氫能源。我國建筑普遍存在耗能大、效率低、圍護結構的保溫隔熱性能不高等問題；目前，我國氫建筑應用還處于導入階段；但天然氣重整制氫用于燃料電池熱電聯產，未來具有較大的市場發展空間。
三、 氫需求規模預測
根據中信證券統計數據，目前國內氫能需求以化工行業為主，近期預計合成氨對氫氣的需求基本穩定在1000萬噸左右；煉化對氫氣的需求約為900萬噸，預計未來有明顯的增長空間，其它工業板塊預計需求在200萬噸左右；而燃料電池車處于起步階段，對氫氣的需求在6萬噸左右，占比不足0.5%。
中期（2020-2030年）來看，氫能需求的主要增量主要來自交通領域。預計2025年、2030年我國燃料電池車產量有望分別達到10萬輛、30萬輛左右；由此預測我國燃料電池車對氫氣的需求，2025年、2030年將分別達到93萬噸、250萬噸。結合煉化對氫氣需求的小幅增長，預計2025年、2030年我國對氫氣的總需求分別達到2500萬噸、3100萬噸。
長期（至2050年）來看，交通領域對氫氣的需求將逐步增加；在“碳中和”大環境下，氫能在工業、建筑等的推廣應用也是必然趨勢。據中信證券專家預測，到2050年，我國氫氣需求總量將超過1.8億噸，其中工業領域需求將超過5300萬噸，交通領域需求將超過1.2億噸。
圖 中國中長期氫能需求預測（萬噸）
資料來源：《中國氫能產業發展報告2020》（中國電動汽車百人會），中信證券研究部預測
