工业副产氢

摘要：工业副产氢的制氢成本略高于煤制氢，但受煤制氢碳排放量较高的影响，工业副产氢在制氢工艺中具有一定的竞争力，能够满足我国氢能产业发展中长期的用氢需求。2022年在我国制氢工艺的结构占比中，化石能源制氢的占比达到67%，工业副产氢的占比在30%左右，预计到2030年我国工业副产氢的占比预计会下降到23%。作为氢能产业低碳绿色发展的重要工艺，工业副产氢在中短期内仍具备较为充足的发展空间，随着产业技术和设备的持续完善，工业副产氢的制备技术将得到进一步提升。

一、定义及分类

工业副产氢主要是指在生产化工产品时会产生含有氢气的物质，通过提纯等工艺提取出高纯氢，一般直接在焦炭、氯碱等工厂通过提纯装置提取氢气，并就近供应氢气，按工业生产过程，工业副产氢可以分为焦炉煤气、氯碱化工、合成氨与甲醇、轻烃利用四大类。

近年来，随着我国低碳环保理念持续深化，对于碳排放量的要求也日趋严格。煤制氢在生产中产生较大的碳排放量，且需要耗费大量的煤炭资源，而工业副产氢依赖于焦炉煤气、氯碱等原料可以制成，低成本低能耗，逐渐成为制氢主流。在国家和政府的大力推动下，工业副产氢作为我国氢能产业绿色低碳化发展的重要工艺之一，未来8-10年内该制氢技术中将会占据较大比重。

二、行业政策

1、主管部门和监管体制

国家发展改革委员会、国家工业和信息化部、国家能源局对工业副产氢行业进行产业宏观规划方面的管理。国家发展改革委员会主要负责研究制定产业政策和产业发展规划、促进行业体制改革、促进行业技术发展等宏观管理。国家工业和信息化部主要负责研究提出工业发展战略、拟订工业行业规划和产业政策并组织实施、指导工业行业技术法规和行业标准的拟订等宏观管理。国家能源局组织推进能源重大设备研发及其相关重大科研项目，指导能源科技进步、成套设备的引进消化创新，组织协调相关重大示范工程和推广应用氢能相关的新产品、新技术、新设备。

中国产业发展促进会氢能分会是工业副产氢行业的全国性自律性组织，对行业进行技术标准、行业推广等方面的管理，同时负责工业副产氢行业产业及市场研究、向政府部门提出产业发展建议、推动行业对外交流等工作。

2、行业相关政策

氢能作为一种低碳环保、应用广泛的二次能源，随着产业的快速发展、环保理念的持续深化，氢能正逐步成为全球能源转型发展的重要方向之一。同时，发展氢能产业也是紧扣我国“双碳”目标，贯彻能源安全战略的重要举措。作为我国战略性新兴产业之一，氢能产业标准体系不断完善，进一步推动产业安全和有序发展，2023年以来，国家和政府部门相继出台多项利好政策，助力氢能产业高质量发展。2024年1月，工业和信息化部等七部门联合发布了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，提出要聚焦氢能等重点领域，打造“采集-存储-运输-应用”全链条的未来能源装备体系。工业副产氢作为氢能的重要制备工艺，在相关利好政策的大力扶持下，各省市将加快打造优质氢能产业集群，提高资源的利用率，推动建设高质循环可持续的生态体系。工业副产氢制备技术受益于氢能产业的高速发展，也将得到进一步优化和提升。

三、行业壁垒

1、技术壁垒

工业副产氢是技术密集型的能源产业，技术门槛高，需要具备相应的技术积累和研发能力，在工业副产氢的分离、纯化、储存、运输等环节，都需要专业的技术和设备支持。目前，我国在部分基础材料、核心零部件等领域尚未突破技术壁垒，导致工业副产氢制备、储运成本过高等问题，制约了工业副产氢产业的发展。

2、资金壁垒

工业副产氢从研发、生产到销售等各个环节都需要大量的资金投入，对于新进入该行业的企业来说，需要筹集大量的资金来购买设备、建设生产线、进行市场推广等，同时还需要承担高额的研发费用。此外，由于工业副产氢产业的发展需要经过较长时间的技术积累和市场培育，因此需要企业有足够的耐心和资金实力来支撑。因此，对于新进入该行业的企业来说，需要充分考虑自身的资金实力和融资能力，并做好资金规划和管理，以确保企业的可持续发展。

3、人才壁垒

工业副产氢行业需要大量的高素质专业人才，包括技术研发、生产管理、市场营销等方面的人才。这些人才需要具备丰富的经验和技能，对于新进入该行业的企业来说，很难在短时间内招募到足够数量和质量的员工。

四、产业链

1、行业产业链分析

工业副产氢产业链上游主要为原材料供应商，包括焦炭、氯碱、丙烷等。国家宏观经济政策的变动以及能源价格、矿产品价格、劳动力价格的波动，都可能导致上述原材料价格波动，最终引起行业成本波动。产业链中游参与者涉及氢气的制作、存储、运输和加注，其中制氢作为工业副产氢产业链中游的核心环节。工业副产氢的终端应用领域主要为交通领域、工业领域和建筑领域，其中交通领域的燃料电池汽车为未来工业副产氢需求增量的主要来源之一。中国工业副产氢行业产业链如下图所示：

工业副产氢行业产业链

焦炭

山西焦煤能源集团股份有限公司

山西焦化股份有限公司

云南煤业能源股份有限公司

陕西黑猫焦化股份有限公司

山西安泰集团股份有限公司

中国中煤能源股份有限公司

平顶山天安煤业股份有限公司

开滦能源化工股份有限公司

淮北矿业控股股份有限公司

金能科技股份有限公司

山西潞安环保能源开发股份有限公司

氯碱

上海氯碱化工股份有限公司

河南神马氯碱发展有限责任公司

广西柳化氯碱有限公司

万华化学（宁波）氯碱有限公司

陕西金泰氯碱化工有限公司

烟台万华氯碱有限责任公司

东明万海氯碱化工有限公司

西安西化氯碱化工有限责任公司

上游

中国石油化工股份有限公司

中国石油天然气集团公司

山西美锦能源股份有限公司

浙江嘉化能源化工股份有限公司

中游

交通

工业

建筑

下游

2、行业领先企业分析

（1）浙江嘉化能源化工股份有限公司

嘉化能源成立于2003年，多年来，嘉化能源深耕于热电联产，逐渐形成了包括基础化工、氢能源利用、特色新材料等在内的能源和化工循环发展的产业体系，生产和销售的产品主要有聚氯乙烯、脂肪醇、氯碱等产品。并通过多年的并购与发展，深度布局了化工、氢能、加氢设备的研发、新能源发电等领域。

自2019年以来，嘉化能源积极布局氢能领域，利用工业副产氢进行氢气提纯、液氢、加氢站运营等项目布局，探索在氢能源领域的发展路径。现阶段，嘉化能源制氢主要为氯碱副产，其提纯成本较低，2020-2022年期间，嘉化能源所制定的氢气销售目标，均得到圆满实现，甚至部分阶段实现超额完成，推动嘉化能源在氢能领域稳健发展。2023年在国家大力推动能源结构转型和产业绿色低碳发展的大背景下，工业副产氢需求进一步提升，有望带动嘉化能源氢气销量持续提升，超过原先制定的2023年氢气销售1800万标方的计划和目标。

（2）山西美锦能源股份有限公司

美锦能源成立于1992年，受公司所处地理位置的影响，公司所拥有的煤层气和煤炭资源十分丰富，是全国最大的独立商品焦和炼焦煤生产商之一，目前公司拥有715万吨/年的焦炭在产产能。近年来，美锦能源积极推动煤焦气化产业和氢能产业共同发展的双轮驱动战略，加快推动能源结构转型升级。

美锦能源主要经营煤炭、焦化、天然气、化产品等业务，丰富的资源储备，助力企业加快构建煤焦气化氢为一体的完整产业链。企业在生产过程中，产品会释放焦炉煤气，其中含有大量的副产氢气，为进一步提升产品的附加值，紧扣国家战略，美锦能源积极推动工业副产氢的研发和生产，在氢能产业链上下游广泛布局，助力企业营收稳步增长。2023年上半年，在经济形势、政策变化等多方面因素综合作用下，钢材市场价格大幅下行，煤焦市场出现较大幅度震荡，带动公司营业收入同比下滑。2023年上半年美锦能源营业收入共97.39亿元，同比下降27%；焦化及相关产品营业收入95.72亿元，同比下降26.63%。

五、行业现状

工业副产氢的制氢成本略高于煤制氢，但受煤制氢碳排放量较高的影响，工业副产氢在制氢工艺中具有一定的竞争力，能够满足我国氢能产业发展中长期的用氢需求。我国作为焦化产业大国，焦炉煤气是工业生产过程中的主要产物，随着产业的快速发展，稳步提高焦炉煤气产能，推动实现生产过程清洁化、产品高附加值化等，逐渐成为产业发展的重点方向之一。现阶段焦炉煤气制氢项目投资较低，与直接使用煤炭、天然气制氢相比，前者在成本上更具优势，是低成本、高效制氢的有效途径，在我国具有良好的发展条件。

2022年在我国制氢工艺占比中，化石能源制氢的占比达到67%，工业副产氢的占比在30%左右。作为氢能产业低碳绿色发展的重要工艺，工业副产氢在中短期内仍具备较为充足的发展空间，随着产业技术和设备的持续完善，工业副产氢的制备技术将得到进一步提升。

六、发展因素

1、有利因素

（1）政府部门大力扶持产业发展

现阶段，工业副产氢作为重要制氢工艺，在国家和政府政策的大力扶持下，也将得到持续突破和创新。氢能产业在发展初期，以低成本的工业副产氢制备工艺为基础，可以快速地对其下游应用领域进行培育，从而促进氢能产业的快速发展。此外，工业副产氢作为我国氢能产业绿色低碳化发展的重要工艺之一，通过引入CCUS等技术，进一步提升工业副产氢的制备技术，以促进工业副产氢制氢过程的转型升级，并逐步提高其在制氢过程中的经济效益。

（2）配套设施不断完善

加氢站是氢能产业链的重要基础设施，目前国内大部分副产氢项目都实行“前站后厂、就近供给”的模式，即将加氢站建设在工厂旁边，为周边的氢燃料汽车、卡车等提供氢能源。加氢站是我国氢能源产业发展的重要载体和基石，近年来，国内各企业加快推进加氢站的建设工作，加氢站的数量持续增长。同时，为保障加氢站的供给效率，企业也在加快技术研发，推动加氢站的供给能力持续提升。

（3）资本关注度持续提升

随着氢能产业的快速发展，越来越多的资本开始进入工业副产氢行业，为技术研发、产品生产和市场推广提供了资金支持，在资本的大力扶持下，进一步提高了工业副产氢行业的产能和生产效率。同时，政府对氢能产业的政策支持和补贴也在不断增加，进一步吸引更多的企业进入工业副产氢行业。

2、不利因素

（1）生产技术未形成规模化供应

在工业副产氢领域，一般直接在焦炭、氯碱等工厂通过提纯装置提取氢气，并就近供应氢气。受工业副产氢这一特性的影响，我国工业副产氢受地区资源分布限制影响较大，工业副产氢主要适合在华北、华东等焦炭、氯碱资源和工业较为发达的地区进行发展，暂时无法成为我国主要的氢气供应来源。

（2）产业规章制度有待进一步完善

和发达国家将氢能产业纳入国家能源体系相比，我国的氢能产业总体发展相对滞后，直到2022年3月，才发布了氢能产业的中长期规划，正式明确氢能在国内能源体系中的定位，但由于行业起步较晚，因而未能全面建立产业的垂直管理和监管体系，产业的监管制度和发展规划仍需进一步完善。同时，在氢能产业的发展过程中，对于国家层面的示范工程、发展战略目标、重大装备研制、科学技术创新、产业化发展方向等方面所提出的要求也需进一步的深入研究，氢能行业的发展政策、保障体系、实施路线等方面还需要进一步探索。

（3）各地生产未形成统一标准

燃料电池作为我国电池行业的传统产品，其制造标准和产业体系较为完善，但随着氢能产业的引入，氢燃料电池得到快速发展，和传统的燃料电池相比，我国氢能生产过程中的碳排放标准、氢能安全体系、车载储氢罐组等标准体系尚不完善。随着国家和政府对于氢能产业的大力扶持，各地加快对氢能相关产品的生产和研发，产业链各环节的介入企业持续增加，由于尚未形成明确的标准体系，因而也导致各地的产品出现不同的特性，不能实现较好的统一管理。

七、竞争格局

工业副产氢企业的竞争格局大致可以分为三个梯队。第一梯队主要包括一些具有技术优势和规模优势的龙头企业，如中国石化、中国石油等，这些企业在工业副产氢产业链的各个环节均具有较强的实力和经验，并且在氢能技术的研发、生产和应用方面具有一定的领先优势。第二梯队是在某一环节或某一方面具有专业优势的企业，如华昌化工、东华能源等，这些企业规模相对较小，但在技术研发、产品创新、市场拓展等方面具有一定的特色和优势，在行业中有着不可替代的地位。第三梯队则是其他规模较小、技术相对较弱的企业，这些企业缺乏核心竞争力，但在某些细分市场或地区市场也有一定的市场份额和生存空间。

总体来看，工业副产氢行业的竞争格局呈现出龙头企业主导、专业化企业特色发展、其他企业参与其中的格局。其中中国石化、中国石油等大型企业占据了较大的市场份额，但其他中小企业也在不断努力扩大自己的市场份额。未来，随着行业的持续发展、技术的不断进步，工业副产氢行业的技术门槛越来越高，企业也将持续推进技术研发和创新，建立自身的核心竞争力，以适应市场的变化和满足客户的需求。

八、发展趋势

在“双碳”目标的推动下，各企业不断加大产业技术研发投入，持续推动长距离管道运氢技术的创新，随着产业的稳步发展，管道输氢也取得了较为显著的成果。如2023年中国石油在天然气管道输氢方面取得重大突破，运输氢气的比重逐步达到24%，为我国大规模、低成本输氢提供了技术支撑和保障。随着我国氢气输送管道建设进程的持续推进，国内氢能产业将得到快速发展，现阶段工业副产氢作为制氢的重要工艺，随着氢能产业基础设施的持续完善，工业副产氢的制备工艺也将得到进一步发展。