氢储能

摘要：氢储能将成为推动我国能源转型升级和实现双碳目标的重要途径之一。2021年国内氢储能装机量约为1.5MW。在许多氢储能发电项目带动下，2022年国内狭义氢储能装机量达到68MW。随着氢储能示范项目加速推广，以及氢能下游应用市场快速发展，预期到2025年氢储能新增装机量有望达到1518MW，未来几年氢储能市场呈现快速增长态势。氢储能将在我国能源转型和绿色发展中发挥越来越重要的作用。未来，我国氢储能行业将朝着技术创新持续加强、应用领域不断拓展、基础设施建设加快发展。

一、定义及分类

氢储能是指利用氢气作为能源进行储存和释放的技术和系统。它通过将电能或其他形式的能量转化为氢气，并将其储存起来，在需要时再将氢气还原为电能或热能等形式，以实现能源的存储和转换。氢储能步骤：氢气生产：使用电解水、重整天然气等方法将水分解成氢气和氧气，或者从天然气等氢源中提取氢气。氢气储存：将产生的氢气以高压气体、液态氢或固态氢的形式进行储存。常见的储存方式包括压缩氢气、液态氢气和吸附储氢材料等。氢气转换：在需要能量时，通过燃烧、氢燃料电池或氢与其他物质反应等方式将储存的氢气转化为电能、热能或其他形式的能量。氢储能按照储存形式可分为压缩氢气储能、液态氢气储能、吸附储氢材料储能、化学氢储存等，具体分类如下：

二、行业政策

1、主管部门及监管体制

氢储能行业主管部门主要为国家发改委、工业和信息化部、国家能源局等。国家发改委是中国宏观经济管理和国家经济体制改革的综合部门，它负责制定和实施国家的发展战略、规划以及重大政策措施，包括能源发展战略和政策。工业和信息化部则负责制定工业领域的政策和标准，推动产业结构调整和升级，促进新技术、新产业、新业态和新模式的发展。氢储能作为新能源和新材料领域的一部分，工信部在推动氢储能技术进步及产业化应用方面发挥着关键作用。国家能源局是专门负责能源领域管理的行政机构，其职责包括制定能源发展战略、规划和政策，指导能源领域的改革和发展，以及监管电力市场和能源安全。在氢储能行业，国家能源局负责制定相关的能源政策，支持氢能源的研发和应用，并确保氢能源的安全生产和使用。

氢储能行业自律组织主要为中国产业发展促进会氢能分会、中国可再生能源学会氢能专业委员会等。中国产业发展促进会氢能分会主要负责研究氢能产业的发展趋势和政策环境，提出行业发展建议。促进氢能产业链上下游的合作与交流，推动产学研用结合。组织开展氢能技术的研究与开发活动，推动技术创新和成果转化。举办氢能相关的论坛、研讨会、展览会等活动，提升行业影响力。编制氢能产业发展报告和市场分析，为企业和投资者提供决策参考。协助政府制定相关标准和规范，推动氢能行业的规范化和标准化建设。加强与国内外氢能行业组织的联系与合作，促进国际交流与合作。中国可再生能源学会氢能专业委员会是中国可再生能源学会下属的一个专业委员会，由从事氢能科学技术研究和开发的科技工作者自愿组成。该委员会旨在促进氢能科学技术的繁荣和发展，促进氢能科学技术的普及和推广，加强氢能科学技术人才的成长和提高。

2、相关政策

氢储能行业在我国近年来得到了高度关注和支持，我国政府出台许多氢储能行业相关政策，如《产业结构调整指导目录（2024年本）》将氢（氨）储能等各类新型储能技术及应用列为鼓励类产业，为氢储能行业的发展提供了明确的政策指引和支持。鼓励可再生能源制氢、运氢及高密度储氢技术开发应用及设备制造，这将推动氢储能技术的不断创新和进步。同时，政策还支持新一代氢燃料电池技术的研发与应用，这将有助于氢能技术的广泛应用和产业化发展。政策鼓励加氢站及车用清洁替代燃料加注站的建设，这将促进氢能基础设施建设的加速。随着加氢站等基础设施的完善，氢能的应用范围将进一步扩大，推动氢储能行业的快速发展。政策的支持将促进氢能技术的市场推广和应用，进而带动氢能市场需求的增长。随着氢能市场的不断扩大，氢储能行业将迎来更广阔的发展空间和机遇。

三、行业壁垒

1、技术壁垒

氢储能技术涉及多个复杂环节，从氢气的生产、储存到运输和使用，每个环节都需要先进的技术支持。例如，电解水制氢技术需要高效率、低能耗的电解设备；氢气储存技术需要安全、高密度的储存材料和容器；氢气运输技术需要可靠、经济的运输方式。这些技术的研发和应用需要长期的积累和投入，对于新进入者来说，缺乏技术储备和研发能力是一个重要的障碍。

2、资金壁垒

氢储能行业是一个资本密集型的行业，从技术研发到市场推广再到基础设施建设，都需要大量的资金投入。氢储能设备的购置和生产线建设需要大量的资金投入。这些设备通常具有高昂的价格，而且随着技术的不断更新换代，设备也需要不断升级和更换。此外，生产线建设也需要投入大量的资金来购买土地、建设厂房、购置生产设备等。对于新进入者来说，这些资金压力可能会让他们望而却步。

3、安全标准壁垒

氢气是一种易燃易爆的气体，其安全性要求极高。氢储能行业需要严格遵守相关的安全标准和规范，确保设备的安全可靠和稳定运行。这些安全标准和规范对氢储能设备的设计、制造、安装和运行等方面都提出了严格的要求。企业必须遵守国家关于氢气安全的严格标准和规定，确保氢气的生产、储存和运输过程符合安全要求。这需要企业具备专业的安全管理团队和完善的安全管理制度，对于缺乏经验和资源的新进入者来说，安全标准壁垒是一个重要的挑战。

4、市场壁垒

氢储能市场目前正处于快速发展阶段，但市场份额已被一些具有先发优势的企业占据。这些企业往往拥有先进的技术、丰富的经验和良好的品牌形象，形成了较为稳定的竞争格局。新进入者需要花费大量的时间和精力来开拓市场、建立品牌、赢得客户信任等，才能逐步在市场中获得一席之地。此外，在氢储能行业中，客户关系和销售渠道的建立对于企业的成功至关重要。现有企业已经与一些重要的客户和合作伙伴建立了长期的合作关系，形成了稳定的销售渠道。新进入者需要花费大量的时间和精力来寻找潜在客户、建立信任关系、拓展销售渠道等，这需要投入大量的人力、物力和财力。

5、基础设施壁垒

氢能源的利用依赖于完整的供应链和基础设施，如氢气生产设施、储存和运输网络、加氢站等。目前，我国氢能源基础设施尚不完善，尤其是加氢站等关键设施的缺乏限制了氢储能市场的发展。新进入者需要投入大量的资金和时间来建设基础设施或者与已有的基础设施运营商合作才能开展业务。这对于缺乏资源和经验的新进入者来说是一个重要的障碍。

四、发展历程

在1960-1970年代，氢作为一种能源储存和转换技术开始引起人们的关注。NASA（美国国家航空航天局）在航天器燃料电池中使用了氢气。1980-1990年代，氢燃料电池作为一种应用广泛的氢储能技术开始得到研究和开发。世界各地的科学家和工程师开始致力于改进氢燃料电池技术，并解决其中的挑战。2000-2010年代，各国政府开始将氢能源列为可持续发展和清洁能源转型的重要方向之一。许多国家相继推出了氢能政策和计划，促进氢储能技术的发展和商业化应用。2010年至今，，氢储能行业经历了快速发展。在全球范围内，许多国家加大了对氢能技术的投资和支持，推动氢储能在能源存储、交通运输和工业领域的应用。

五、产业链

1、行业产业链分析

氢储能产业链上游主要为氢气的制备。产业链中游则主要为氢储能。产业链下游氢储能的应用场景广泛，主要分布于交通、工业、发电以及建筑领域。其中，交通领域是氢能应用的重要方向，包括燃料电池汽车、公交车、船舶等；工业领域则包括冶金、化工、玻璃等行业；在发电领域，氢能可以作为清洁能源进行发电；另外，在建筑领域，氢气可以通过燃料电池为建筑提供热电联供等服务。

从上游来看：氢气制备的技术路径多样，包括电解水制氢、化石燃料制氢等。这种多样化的氢气来源使得氢储能行业在原料供应上具有更大的灵活性和选择性。不同的制备技术可以根据地区资源特点、能源结构以及环保要求等因素进行选择和优化，从而降低氢气的成本，提高氢储能的经济性。氢气制备过程中，纯度和质量是影响氢储能性能的关键因素。高纯度的氢气能够提高氢燃料电池的效率和稳定性，延长设备的使用寿命。因此，优化氢气制备技术，提高氢气的纯度和质量，对于推动氢储能行业的发展具有重要意义。

从下游来看：下游需求的增长直接推动了氢储能行业的市场扩大。随着可再生能源的普及和能源结构的转型，氢储能作为一种高效、清洁的能源储存方式，其市场需求持续增长。交通、工业、发电和建筑等领域对氢储能的需求增加，为氢储能行业提供了广阔的市场空间和发展机遇。

氢储能行业产业链

氢气制备

国家能源投资集团有限责任公司

东华能源股份有限公司

北京浩运金能科技有限公司

中国华能集团有限公司

湖北和远气体股份有限公司

上游

源网荷储新能源科技（上海）有限公司

北京亿华通科技股份有限公司

国鸿氢能科技（嘉兴）股份有限公司

中集安瑞科控股有限公司

中游

交通

工业

发电

建筑

下游

2、行业领先企业分析

（1）北京亿华通科技股份有限公司

亿华通是一家专注于氢燃料电池发动机系统研发、生产和销售的高新技术企业，成立于2012年，公司致力于为客户提供高效、可靠的氢燃料电池解决方案，产品广泛应用于商用车、乘用车和固定电源等领域。亿华通在氢燃料电池领域拥有较强的研发实力，其产品涵盖了从金属板电堆到整系统的全系列产品，并且具备自主知识产权。公司注重技术创新，不断优化产品性能，降低成本，以满足市场需求。亿华通在氢储能领域的布局主要集中在氢燃料电池系统的研发和生产上，这是氢储能产业链中的核心环节。公司通过提供高效能的氢燃料电池系统，支持各种应用场景下的能源储存和使用。近年来，亿华通氢燃料电池业务营业收入逐年上涨，到2023年，亿华通氢燃料电池营业收入达7.99亿元。

（2）国鸿氢能科技（嘉兴）股份有限公司

国鸿氢能科技有限公司是一家专注于氢燃料电池及相关配套设施研发、生产和销售的高新技术企业。公司成立于2015年，位于中国江苏省南通市，是中国氢能源产业的重要参与者之一。国鸿氢能的产品线涵盖了氢燃料电池电堆、发动机系统、燃料电池汽车用氢系统等，同时也提供燃料电池系统的定制化解决方案。在氢储能业务布局方面，国鸿氢能主要聚焦于氢燃料电池的生产和应用，而非直接从事氢能的储存和运输。公司通过提供高效能的燃料电池系统，支持氢能源的利用和储能应用，如在交通运输领域的氢燃料电池汽车。国鸿氢能通过不断优化产品性能和降低成本，推动氢燃料电池技术在不同领域的广泛应用，从而间接促进氢储能行业的发展。近年来，国鸿氢能氢燃料电池业务营业收入呈波动态势。2022年国鸿氢能氢燃料电池业务营业收入为7.44亿元。2023年国鸿氢能氢燃料电池业务营业收入有所减少，营业收入为7亿元。

五、行业现状

新型储能技术在我国的发展势头迅猛，截至2023年底，新型储能累计装机规模达到34.5GW。尽管氢储能目前还未步入常态化应用阶段，其在新型储能中的占比不到0.1%，但其独特的清洁、高效、可持续等优势，使其成为了未来能源转型的重要方向之一。随着可再生能源的迅猛发展，电力储能需求呈现出持续增长的态势。至2023年底，我国电力储能项目累计装机规模已跃升至86.5GW，这一数字已接近全球市场总规模的1/3，充分展现了我国在电力储能领域的领先地位。2021年国内氢储能装机量约为1.5MW。在许多氢储能发电项目带动下，2022年国内狭义氢储能装机量达到68MW。随着氢储能示范项目加速推广，以及氢能下游应用市场快速发展，预期到2025年氢储能新增装机量有望达到1518MW，未来几年氢储能市场呈现快速增长态势。

六、发展因素

1、有利因素

（1）国家产业政策的支持

近年来，我国政府推出许多相关政策推动氢储能行业的发展，如《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确指出氢储能具有调节周期长、储能容量大的优势。这有助于提升行业内外对氢储能技术的认识和重视，推动相关技术研发和应用。鼓励在可再生能源消纳、电网调峰等应用场景开展氢储能的示范，这将为氢储能技术的应用提供实践平台，加速技术的成熟化和商业化进程。探索培育“风光发电+氢储能”一体化应用新模式将促进风光发电与氢储能技术的结合，形成更加高效、环保的能源利用模式。通过一体化应用，可以实现能源的高效转化和存储，提高能源利用效率，推动能源结构的优化和升级。政策提出逐步形成抽水蓄能、电化学储能、氢储能等多种储能技术相互融合的电力系统储能体系。这将有助于推动各种储能技术的互补发展，形成更加完善、稳定的储能体系，提高电力系统的安全性和稳定性。

（2）电解水制氢技术的发展

电解水制氢技术的发展为我国氢储能行业带来了显著的有利因素。随着技术的不断进步，电解水制氢设备的效率不断提高，成本逐渐降低，使得氢气的生产更加经济高效。这种高效、低成本的氢气生产方式为氢储能行业提供了充足的氢气供应，推动了氢储能技术的广泛应用。同时，电解水制氢技术的创新也为氢储能行业带来了新的发展机遇，如新型催化剂的研发、纳米技术的应用等，这些创新技术有望进一步提高氢气的产量和效率，为氢储能行业的发展注入新的活力。

（3）氢气可再生与清洁

氢气作为一种可再生、清洁的能源，具有巨大的发展潜力。首先，氢气可以通过电解水等方式制备，原料来源广泛且可再生，降低了对化石能源的依赖，有助于推动能源结构的转型和升级。其次，氢气在燃烧过程中只产生水，不会产生任何温室气体和污染物，具有极高的环保性能。这种清洁、无污染的能源特性使得氢气在能源领域具有广阔的应用前景，特别是在交通、电力等领域，氢气的应用将有助于提高能源利用效率，减少环境污染，推动绿色能源的发展。因此，氢气的可再生与清洁特性为我国氢储能行业的发展提供了有力的支撑和保障。

2、不利因素

（1）氢的生产成本较高

目前，我国氢气的生产成本相对较高，这主要源于制氢技术的成本以及原料成本。传统的制氢方式，如煤制氢和天然气制氢，虽然技术成熟但能耗大、污染重，成本难以降低。而新兴的绿氢技术，如电解水制氢，虽然环保但成本高昂，电解槽设备、电力成本以及技术成熟度都是制约其成本降低的关键因素。高成本使得氢能在市场上面临着与传统能源的激烈竞争，不利于氢储能行业的快速发展。

（2）氢能源基础设施建设尚未成熟

我国氢能源基础设施建设尚处于起步阶段，加氢站、氢气输送管道等基础设施的建设规模较小、分布不均，无法满足氢能大规模应用的需求。此外，氢能基础设施的建设还需要考虑与现有能源体系的融合，以及与其他交通方式的衔接，这需要大量的资金投入和技术支持。基础设施建设的滞后严重制约了氢能的应用和推广，进而影响了氢储能行业的发展。

（3）氢的储存及运输面临技术挑战

氢的储存和运输是氢能产业发展的关键环节，但目前我国在这两个方面都面临着技术挑战。氢气的储存密度低，需要高压或低温等特殊条件下才能实现有效储存，这给储存设备的设计和制造带来了很大的困难。此外，氢气的运输也需要特殊的管道或容器，而现有的能源运输基础设施并不能完全适应氢气的运输需求，需要进行大量的改造和升级。技术挑战增加了氢储能行业的运营成本和风险，限制了其发展和应用。

七、竞争格局

我国氢储能行业的竞争格局正在逐步形成并不断完善。目前，该行业处于快速发展的初期阶段，市场竞争格局尚未完全成熟，但已经涌现出了一批具有竞争力的企业和创新者。我国氢储能主要包括氢气生产、氢气储存以及氢气转换。我国制氢龙头企业包括中船派瑞氢能、隆基氢能以及阳光氢能等企业。在储氢领域，我国领先企业有中集安瑞科、国富氢能以及氢枫能源，其中中集安瑞科和国富氢能储氢形态都是高压气态储氢以及低温液态储氢，氢枫能源则为固态储氢。在氢燃料电池中，领先企业有亿华通、国鸿氢能以及国氢科技等。

八、发展趋势

随着技术的不断进步和应用的不断拓展，氢储能将在我国能源转型和绿色发展中发挥越来越重要的作用。氢储能将成为推动我国能源转型升级和实现双碳目标的重要途径之一。技术方面，未来，我国氢储能行业将继续加强技术创新，通过不断研发新的制氢技术、储氢材料和燃料电池技术，提高氢储能系统的效率、安全性和经济性。应用方面，未来随着技术的进步和成本的降低，其应用领域将进一步拓展。基础设施方面，氢储能技术的广泛应用离不开完善的基础设施支持。未来，我国将加快加氢站等氢储能基础设施的建设步伐，形成覆盖城乡、互联互通的氢能源供应网络。未来，我国氢储能行业将朝着技术创新持续加强、应用领域不断拓展、基础设施建设加快发展。