随着经济发展和全球工业化程度的不断加强，环境问题也日益严峻。全球气候变暖、臭氧层空洞、酸雨、土地荒漠化、生物多样性锐减等问题正威胁着地球上所有生物的生存与发展。为应对这一危机，世界各国正积极推动能源转型，探索各种新能源的使用，其中氢能因其储量大、能效高、零污染、应用广等优势，被国际上很多国家列入能源战略部署，可以说，氢能产业是绿色发展的关键性产业之一，是绿色发展利器。在我国，氢能产业作为战略性新兴产业，是国家大力扶植的绿色产业之一。本文通过分析氢能产业链、产业发展现状，研究我国氢能产业发展存在的主要问题，为我国氢能产业布局提供一定的政策建议。

一、氢能产业链分析

氢能产业是涵盖制氢、储运、加注、燃料电池和终端应用等五部分的庞大产业体系，具体如图1所示。其中产业链上游包括发电和制氢，中游包括储压和运输，下游包括发电、供热、加氢站、燃料电池、终端应用。

1. 制氢环节

氢作为一种优秀的二次能源，我国每年氢产量约为2200万吨，占全球总产量的三分之一，每年产值超过1200亿元。目前，我国制氢的方式主要有化石燃料制氢、含氢尾气副产品氢回收、高温分解制氢、电解水制氢和其它方式制氢，具体如图2所示。我国化石燃料制氢工艺较为成熟且成本较低，有超过95%的氢气生产依靠这种途径，但是这种途径制氢会产生大量温室气体，并不环保。

2. 储运环节

氢气作为一种不稳定的气体，与氧气混合到一定比例时极易发生爆炸，因此氢气的储运就显得尤其重要。氢气运输方式主要有气氢拖车运输、气氢管道运输和液氢罐车运输几种。其中气氢运输技术难度低，但是效率同样较低，不适合大规模长距离的运输，液氢罐车运输一次运输量大，一般用于长距离运输，但技术难度要高于气氢运输。

3. 加注环节

加氢站对于氢燃料电池汽车的意义就如同加油站对于燃油汽车、充电桩对于电动汽车。加氢站的技术要求、建设成本都较高，铺设加氢站需要在前期投入大量资金。

4. 燃料电池环节

氢燃料电池尤其是电池电堆制作是整个氢能产业链的技术核心和技术难点，丰田、本田等龙头企业都投入了大量资金进行燃料电池的研发，这一领域竞争激烈、未来需求较大、利润率也较高。整个氢燃料电池产业链如图3所示。

5. 终端应用环节

氢燃料电池汽车是氢能终端应用的最重要方式，主要以家用汽车和货运重卡为主，家庭能源和工业能源也是氢能应用的组成部分。

二、氢能产业发展现状

（一）国内外氢能产业概况

目前，全球新能源开发和使用已经进入活跃期，氢能产业作为新能源的重要组成部分，一直受到世界主要国家的重视。

从国际来看，日本、韩国、美国、欧盟等主要经济体都曾经制定政策规划氢能产业发展。例如日本的《氢能基本战略》、韩国的《氢能经济路线图》、美国的《氢能经济路线图》、欧盟的《欧洲绿色协议》中的“绿氢战略”，支持氢能使用和氢能相关产业发展。在氢能产业发展中，日本独占鳌头，形成了以“丰田-宝马”、“本田-通用”、“日产-戴姆勒-福特”为主的三大氢燃料电池汽车联盟，丰田更是掌握了氢燃料电池电堆的核心技术，每年氢燃料电池汽车销量已超过一万台。截止至2019年底，国外氢燃料电池汽车累计销售17702辆，以丰田为首的各大龙头企业都开始扩大生产，氢燃料电池汽车发展进入了加速期。国际氢能联合会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》预测，预计到2050年，氢燃料电池汽车将占全球机动车总数的20-25%，创造2.5万亿美元的市值，承担全球约18%的能源需求。

从国内来看，21世纪以来，我国也在积极发展氢能产业特别是氢燃料电池汽车产业。福田、宇通、上汽等龙头企业在氢燃料电池领域抢先布局，积极推动包括氢能制取、储运、加氢站在内的重点领域的发展。《中国制造2025》将“燃料电池汽车发展”作为“节能与新能源汽车”领域的重点发展方向，2016年发布的国家《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》中指出“要加快发展氢能”，《2019年政府工作报告》也明确指出要“推动充电、加氢等设施建设”。目前，在产业链构建方面，我国已初步形成以京津冀、长三角、珠三角为首的产业集群，截止至2019年底，我国氢燃料电池汽车产业链企业超过400家，在建和已建加氢站130多座，其中52座已投入运营，基本形成了产业链体系雏形，在核心的电堆技术方面，北京嘉清公司在电池功率密度这一核心参数上已经达到了7.6kW/L，超越了丰田公开数据的3.5kW/L，电堆体积、成本和放电稳定性方面也都优于丰田的公开数据。

（二）氢能产业市场概况

1. 投融资情况

目前，我国氢能产业处于起步阶段，距离打通全产业链和大规模生产还有一定距离，但是由于国家对氢能产业的大力支持，氢能产业的投融资也较为活跃。2019年，我国氢能相关投资与收并购共48例，单个项目最大投资额超过了100亿元，超过70家上市公司以直接或间接方式投资氢能产业。对氢能产业的投资主要集中在储运及加氢站、氢燃料电池和核心材料方面，分别占比29%、27%和15%。可以看出现阶段资本更加倾向于加氢站、燃料电池等高回报领域。

2. 市场前景

近年来，随着国家对新能源重视程度的提高，氢能产业发展极快。2014年开始，氢能相关企业注册量直线上升，2014年新增注册量100家，直到2019年，相关企业注册量达529家，5年时间增长了457%。

中国标准化研究院全国氢能标准化技术委员会发布的《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2016）》中指出，到2020年，中国加氢站数量应达到100座，燃料电池车辆达到一万辆，到2025年，燃料电池车辆数量超过10万辆，到2030年，加氢站数量达到1000座，燃料电池车辆保有量达到100万辆。可以看出，我国政府对氢能产业特别是氢燃料电池汽车产业寄予厚望，氢能产业市场前景广阔。

三、氢能产业存在的主要不足

虽然中央和各级地方政府都积极发布政策支持氢能产业发展，但不得不承认，氢能产业在中国还属于新兴产业，存在着一些不足，具体问题如下：

第一，在政策层面，中国缺乏氢能发展的顶层设计，各地政府各自为战。目前，氢能产业产业链长、技术含量极高，制氢、储运、加注、电堆等环节都需要极高的技术，这决定了如果没有国家整体规划和政策支持，仅靠市场的力量无法自发地组织起如此庞大和高科技的产业体系。

第二，在行业标准方面，中国没有一个氢能行业的技术标准。氢气储运、加氢站建设运营、氢能源汽车测评标准都尚不完善。能源局的能源发展策略只有对一次可再生能源发电装机容量指标，没有有效供电或供热或能量转换指标。

第三，在产业布局方面，国内加氢站的数量严重不足。加氢站布局是氢能产业发展的基础也是重中之重。加氢站的技术要求和建造成本都较高，随着氢燃料电池汽车的大量投入使用，市场对加氢站的需求也将越来越大。然而，我国加氢站数量少、分布稀，尚未形成规模化的供氢系统。截止到2019年底，全国仅有52座加氢站投入使用，完全无法满足汽车的加氢需求。

第四，在技术和成本方面，作为终端应用最重要方式的氢燃料电池汽车需要的气缸大。氢作为燃料时一般以压缩气态氢的形式随车使用，氢的摩尔质量较低，相同质量下，压缩氢气体积远超汽油。乘用车行驶100公里大概要消耗0.8千克氢，而1千克压缩氢气的体积约为16L，按照600公里续航计算，氢燃料电池汽车气缸体积约为76.8升，几乎是燃油汽车油箱体积的2倍。气缸大就决定了在设计时必须留出更多的体积来安装气缸，对其它零件的组装和汽车整体形态设计都存在一定的影响。此外，氢燃料电池汽车成本高。以丰田2015年推出的氢燃料电池汽车Mirai为例，Mirai的售价约为6万美元一台，合人民币约为39.5万元，从售价就可以看出，氢燃料电池汽车的成本必定高于普通的燃油车，且氢燃料电池汽车更为精密、维修维护成本也高于普通汽车。

四、氢能产业布局的政策建议

中国氢能产业已有了一定的基础，推动氢能发展可以促进我国产业绿色转型，具有深远意义。因此，本文分别站在政府、行业从业者和资本市场投资者三方立场，为氢能产业发展提供一定的建议。

在政府角度，应由国家牵头，制定氢能产业发展规划和相应的行业标准。在发展规划方面，加氢站的铺设是重中之重，应当根据氢燃料汽车主要分布区域，加速建设加氢站。首先在长三角、珠三角和京津冀等氢燃料汽车产业发展较为领先的地区优先铺设加氢站，以现有的加油站为基础，在加油站增设加氢设备。然后以长三角、珠三角、京津冀为中心逐渐向外延伸，最后建立一个覆盖全国的加氢体系。在行业标准方面，结合氢能产业发展状况，建立从制氢、储运、加注、燃料电池到终端应用的覆盖全产业链的行业标准。

在行业从业者角度，目前限制氢能大范围应用的最大问题就是液态氢无法直接嵌入终端应用环节，需要以压缩氢气的形式使用，这直接导致氢燃料汽车需要比普通燃油汽车更大的燃料箱用来储存燃料。如果能够解决这一问题，那么在未来，氢燃料将不只能够应用在汽车、游艇等交通工具上，也能够应用在无人机等小型器械上。这一问题主要是技术层面的问题，技术的问题归根结底是研发经费的问题。液氢应用、氢燃料汽车量产这两个最大的技术瓶颈，解决起来需要有充足的科研经费支撑。研发企业一方面可以积极申请国家科研经费，另一方面可以在公开市场上寻求投资，采用以股权换投资的方式，获取科研经费解决关键性技术难题。行业内部也可以自行建立产业基金和孵化平台，通过产业基金对接相关领域的投资者和待投企业，减少由于信息不流通带来的时间成本。

在资本市场投资者角度，氢能产业作为国家扶植的战略性新兴产业，有着大量的投资机会。投资者在投资时，可以尽量将目光瞄准那些在制氢、加氢、储运、氢燃料电池等环节掌握尖端技术的初创型企业，投资这些技术型初创企业，不仅可以在未来获取巨额利润，也有利于氢能产业整体发展。

【参考文献】

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[4] 丁一凡.发展氢能源是治霾的根本出路

[5] 北京市氢燃料电池汽车产业发展规划（2020-2025年）

[6] 中国氢能源行业发展前景预测与投资战略规划分析报告（2021-2015）