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氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應用廣泛的二次能源，是未來能源體系的重要組成部分。目前，氫能正逐步成為全球能源轉型發展的重要載體之一。
01 應用規模
在化工領域的應用：合成氨、合成甲醇以及其它化工品，按照用氫企業產能看：國內合成氧58745萬噸，占比80%；合成甲醇6183萬噸，占比9%；石油精煉4642萬噸，占比6%；合成其他化工品3791萬噸，占比5%。
工業領域目前仍以灰氫使用為主，存量項目進行綠氫置換成為發展趨勢。我國的氫源結構目前仍是以煤為主，來自煤制氫的氫氣占比約62%、天然氣制氫占19%，電解水制氫僅占1%，工業副產占18%。
工業用氫目前仍是氫能源產業鏈下游主要的應用方向，從長期來看，這一產業需求的占比仍將擴大。
氫能儲運也是氫能源的重要應用領域。
氫能源可以通過氫氣存儲技術實現能源存儲，將多余的可再生能源轉化為氫氣進行儲存。常見的氫氣存儲方式有三種：氣態儲氫、液態儲氫、固態合金儲氫三種方式。目前我國氫氣運輸主要采用的是短距離管道輸送和管車運輸的方式。
長管拖車目前只適用于運輸距離較近（半徑300公里）、輸送量較低的運輸場景，隨著運輸距離從50公里提升到500公里，長管拖車成本由4.3元/kg提升至17.9元/kg。
當用氫規模擴大、運輸距離增長后提高氣態運輸壓力或采用輸氫管道等運輸方案才可以滿足高效經濟的要求。我國氫氣輸送管網建設相對緩慢，現有氫氣輸送管道總里程僅約400km。
氫燃料電池是氫能高效利用的有效途徑之一，燃料電池技術的發展也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。未來氫能在交通領域的發展將會占據主要地位。
2022年新能源重卡中燃料電池占比9.8%。2022年我國商用車保有量為3328.6萬輛，其中重卡保有量約800萬輛。據中國汽車工業協會數據顯示，2022年我國重卡累計銷售量為67.19萬輛，同比下降51.8%；氫燃料重卡銷售量為2382輛，同比上漲215%，但滲透率僅為0.35%。截至2022年底，國內累計銷售燃料電池汽車1.03萬輛，距離“十四五”目標還差4萬輛。
作為氫燃料電池在交通領域應用的保障，加氫站規模不斷增長。2022年我國加氫站市場規模達到2825億元，其中集成設備(壓縮機、氧氣儲存容器、加氧系統)占據加氧站建設的主要成本規模達15.3億元。
隨著氫燃料汽車滲透率的不斷提升，投入運營加氯站的數量也將實現高速增長，國家規劃提出2025年我國加氫站達到1000座，預計到2026年我國加氫站市場規模將達到151.2億元，集成設備規模71.1億元。
截至2022年底，國內在運加氫站245座；在運加氫站每日供給能力17.7萬公斤；國內加氫站數量前五省份：廣東、河北、山東、江蘇、河南。
以昇輝科技、華電重工兩家企業為例，
看氫能產業發展情況：
華電重工
華電重工自2020年籌劃發展氫能產業，定位于可再生能源制氫、儲氫、用氫等技術開發、裝備制造、工程總包及項目投資、運營為一體的能源服務商。
華電重工表示，公司承擔的華電集團“十大重點科技項目”制氫課題相關成果已經結題，1500Nm3/h堿性電解槽已完成初步設計，成功實施瀘定水電解制氫項目，達茂旗20萬千瓦新能源制氫項目穩步推進，順利完成11臺堿性電解槽的生產制作。
華電重工所屬子公司重工機械也在助推氫能智能制造產線落地，實現產業多能互補。另外，華電重工同時對多個項目進行跟蹤，業務涉及市政交通、化工、冶金、分布式供能等多個用氫場景。
此外，華電重工還與國內外知名科研院所建立交流與合作，全面推進科技研發和項目攻關；根據氫能業務的推廣與氫能下游應用市場開發情況，開展包括摻氫燃機應用技術、分布式供能技術等方面的集成技術研究。
昇輝科技
自2020年起進行戰略轉型，將“智能+雙碳”作為戰略方向，成立子公司昇輝新能源作為氫能業務的運營主體。目前，昇輝科技已涉足大規模電解水制氫設備、氫能源汽車運營平臺、氫能相關電氣設備及關鍵零部件等業務的自主運營，同時參股多家氫能行業知名企業。
未來市場走向何方？
公開數據顯示，到2050年中國氫氣需求量接近6000萬噸，在終端能源體系中占比至少達到10%，隨著政策的支持，氫能產業進入快速發展階段。
就消費情況看，目前的氫能大部分用于工業領域，在冶金、合成燃料、工業燃料等的帶動下，2060年工業部門氫需求量將到7,794萬噸，接近交通領域的兩倍新建工業項目配綠氫、存量項目進行綠氫置換逐漸成為發展趨勢。基于需求側產業的發展和產業鏈的完善，從灰氫逐步過渡到綠氫是較好的方式，優先使用副產氫，實現資源綜合利用。
現階段，國內主要采用高壓氣態氫儲運方式，儲存困難且儲存能力較低，國內氫儲運的能效、安全問題有待完善解決，這些都是制約綠氫進入工業領域的瓶頸。
中國工程院院士王基銘表示，為有效應對氣候變化和保護生態環境，綠色低碳發展已經成為國際社會的普遍共識。綠色低碳經濟的快速發展，氫能、生物基液體燃料、新能源汽車迅速發展，石油的需求明顯放緩，已臨近需求峰值，原油的需求峰值預計在2030年至2035年出現。作為實現“雙碳”目標的重要舉措，電力綠色化是必然的發展趨勢。
“要大力布局風光電項目，有條件地區要充分利用水電、核電，最大限度地實現電力的綠色化。就氫來講，現在主要還是灰氫，我們要的應該主要是綠氫?！崩顮N院士提出，“綠色氫能將是實現碳達峰、碳中和目標切實可行的路徑之一?！?/span>
中國科學院院士、中國科學技術大學化學與材料科學學院院長李燦表示，如果將光伏、風電、水電變成燃料（如綠色氫能），“這其中最關鍵的就是制氫過程，即電解水制氫，相當于儲電。“1噸氫可產生3.3萬度電，也就是說產生1噸氫相當于儲存了3.3萬度電?！?/span>
國家能源局、科學技術部《“十四五”能源領域科技創新規劃》明確提出“推動氫能與可再生能源融合發展”，與其他新型儲能技術相比，氫能與電能同屬二次能源，更容易耦合電能、熱能、燃料等多種能源并與電能一起建立互聯互通的現代能源網絡。
目前氫燃料電池汽車主要以客車和重型卡車為切入領域，重點在可再生能源制氫和工業副產氫豐富的區域推廣應用。相對于發展趨于成熟的純電動汽車，氫燃料電池汽車適合固定路線、高載重的場景。
隨著航運業的發展，柴油動力船舶的二氧化碳排放量居高不下，引發的環境問題日漸增多，氫能作為清潔能源有望在航運領域減碳中發揮積極作用。通過氫燃料電池技術可以實現內河和沿海船運的電氣化，我國部分企業基于國產化氫能和燃料電池技術已經開始啟動氫動力船舶研制。
氫能源也為低碳化航空提供了可能，氫能可以減少航空業對原油的依賴，減少溫室及有害氣體的排放。氫動力飛機可能成為中短距離航空飛行的減碳方案，但在長距離航空領域，仍需依賴航空燃油。
在儲能領域，氫能源被視為與電能互補的優質二次能源，通過“可再生能源發電——多余電量電解水制氫——氫氣多種介質形態儲運——氫能發電”完整的能源轉換鏈條，氫作為能量儲存的載體，是實現可再生能源大規模存儲運輸的最佳方案。可再生能源發電存在波動性，需要依靠儲能來解決。
氫氣儲能在技術方面仍有需要解決的問題，陳學東院士指出：“盡管我國氫能產業目前已經取得了一些進展，但在氫能儲運裝備方面還存在諸多不足：例如50MPa以上超大容積固定式儲氫容器、90MPa級氫氣壓縮機設計制造還有短板；抗氫氣高速沖擊高壓加氫站閥門、耐深冷溫度液氫閥門、高集成度瓶口組合閥等特殊閥門零部件還存在“卡脖子”問題；70MPa車載Ⅳ型儲氫氣瓶、50MPa大容量管束集裝箱設計制造技術還未完全掌握；等等?！彼ㄗh國內院所、高校、企業要堅持問題導向、協同攻關，推動創新鏈和產業鏈融合發展，實現氫能產業鏈的重要設備風險安全可控，支撐我國氫能產業健康發展。
隨著技術的發展，氫氣儲能的成本逐漸下降，越來越多的項目開始投資和使用氫氣儲能技術。此外，氫氣作為一種可再生能源儲備，可以在能源供應不穩定的情況下提供一種可靠的能源替代方案。在“雙碳”背景下，可再生能源發電將大規模發展，它們的波動性和間歇性使得氫能具有了獨特的意義和價值。
