（报告出品方/作者：中国银河证券）
一、政策梳理
氢能扶持政策密集出台。我国早期氢能政策较少，多为鼓励支持、技术创新等。年两会期间，氢能被首次写进《政府工作报告》，全国各地掀起了氢能发展热潮。随后，燃料电池汽车示范应用政策的发布、新能源汽车产业发展规划（-）的发布以及“双碳”目标的设定，均为氢能产业及氢燃料电池汽车的发展注入动力。
北京市带头打造氢能试点示范城市。截至目前，全国已有20余省或直辖市发布了氢能产业链相关政策，其中北京市充分利用研发实力突出、产业基础完备、氢能供给多元、应用场景丰富等优势，在全国氢能产业发展中发挥带头示范作用。早在年奥运会期间，北京投放了20余辆燃料电池汽车，并建设了一座日加氢20kg的加氢站。经过十余年的产业培育和发展，北京市力争成为有国际影响力的氢燃料电池汽车科技创新中心、关键零部件制造中心和高端应用示范推广中心。
今年多省发布“十四五”氢能产业规划。据不完全统计，今年北京、山东、河北、河南等省份相继出台十四五氢能发展规划或扶持政策，并从产业规模、企业数量、燃料电池汽车、加氢站等方面明确阶段目标。中国氢能联盟预测，年中国氢能产业产值将达到1万亿元。
国际氢能产业进入快速发展期。美国、欧洲、俄罗斯、日本等主要工业化国家和地区均已将氢能纳入国家能源战略规划，氢能产业的商业化步伐不断加快。根据国际氢能委员会最近发布的报告，自今年2月以来，全球范围内已经宣布了个大型氢能开发项目，全球项目总数达到个。预计到年，全球氢能领域的投资将激增至亿美元。国际氢能委员会预测，到年，全球氢能产业将创造万个工作岗位，减少60亿吨二氧化碳排放，创造2.5万亿美元的市场规模，并在全球能源消费占比达到18%。该报告特别指出，中国未来有望领跑全球氢能产业发展。预计到年，氢能在中国能源领域的占比有望达到10%。
二、氢能产业链各环节现状分析及前景展望
（一）制氢
根据世界能源理事会的定义，“灰氢”是通过化石能源、工业副产等伴有大量二氧化碳（CO2）排放制得的氢；“蓝氢”是在灰氢的基础上，将CO2副产品捕获、利用和封存(CCUS)，实现低碳制氢；“绿氢”是通过可再生能源（如风电、水电、太阳能）等方法制氢，生产过程基本不会产生温室气体。
目前国际主要使用天然气制氢，我国则以煤制氢为主。目前，全球制氢技术的主流选择是化石能源制氢，主要是由于化石能源制氢的成本较低，其中天然气重整制氢由于清洁性好、效率高、成本相对较低，占到全球48%。我国能源结构为“富煤少气”，煤制氢成本要低于天然气制氢，因而国内煤制氢占比最大（64%），其次为工业副产（21%）。根据中国氢能联盟与石油和化学规划院的统计，年我国氢气产能约万吨/年、产量约万吨/年。
整体而言，据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》估算，年我国氢气的年需求量将从万吨增加至万吨，年则增加至1.3亿吨左右。“蓝氢”则成为“灰氢”过渡到“绿氢”的重要阶段。灰氢中工业副产制氢，具有生产成本较低、技术成熟、效率高等优点，预计未来我国PDH扩产将超过万吨/年，即使按万吨/年测算，预计将带来90万吨/年以上的副产氢潜在增量，增长潜力可观。
虽然蓝氢在灰氢的基础上结合CCS技术，成本有所提升，但是依然低于绿氢成本，因此看好蓝氢未来的增长空间。绿氢其经济性受电价的影响较大。如果按照平均工业电价0.6元计算，产氢成本约40-50元/kg，明显偏高。据估算，当电价低于0.3元时，电解水制氢成本与其他工艺路线相当。从增长空间来看，受益于可再生能源成本下降以及碳排放约束，-年间绿氢比例将从3%上升15%。年我国氢气需求量将接近万吨，长期来看，绿氢占比有望大幅提升。我们看好灰氢中的工业副产制氢、蓝氢、以及绿氢的未来发展前景。
1、灰氢：目前我国以煤制氢为主，未来工业副产氢规模有望提升
灰氢主要来源有化石能源制氢、工业副产制氢，具有生产成本较低、技术成熟、效率高等优点，但其制备过程中的碳排量较高，不利于实现“双碳”目标。其中，化石能源制氢主要包括煤、天然气、甲醇制氢；工业副产氢主要包括焦炉煤气、氯碱尾气、PDH、乙烷裂解等为主的工业副产气制氢。
1）灰氢来源主力军：化石能源制氢
我国煤制氢产量最大，成本最低。煤制氢是通过将煤炭与气化剂混合后在高温高压条件下进行反应生成混合气体，通过后续工艺提纯除杂后，获得高纯氢气。年我国煤制氢产量达到万吨/年，占我国氢气总产量的64%。煤制氢是工业大规模制氢的首选，是我国目前成本最低的制氢方式，该技术路线成熟高效、可稳定制备，但其设备结构复杂、运转周期相对较低、投资高、配套装置多，且碳排放量较高。
天然气制氢是化石能源制氢的理想方式。天然气制氢是将预处理后的天然气与水蒸气高温重整制合成气，在中温下进一步变换成氢气与CO2，再经冷凝、变压吸附最终得到产品氢气。天然气在各类化合物中氢原子质量占比最大，储氢量为25%，故以天然气为原料的制氢技术具有耗水量小、CO2排放低、氢气产率高、对环境影响相对较小的优点，是化石能源制氢路线中理想的制氢方式。年我国利用天然气制氢产量为万吨/年，占我国氢气总产量14%。
甲醇制氢运输简便、即产即用，但成本较高。甲醇制氢是甲醇和水蒸气在℃条件下通过催化反应，生成氢气和CO2的混合气体，而后经过变压吸附得到高纯度的氢气。该工艺投资少、污染相对较小，且甲醇常温下为液体、便于储存运输，氢气可“即产即用”。但由于甲醇制氢总体成本较高，只适合小规模制氢。
2）灰氢增长潜力：工业副产氢成本低、潜在增量大
由于氢气在焦炭、氯碱、PDH和乙烷裂解工艺中并非首要产物，若仅考虑其原料消耗和少量制造费用，以及氢气提纯成本，测算的副产气体用于氢的综合成本为5-6元/kg，明显低于化石能源制氢。工业副产氢可为氢能产业发展初期提供低成本、分布式氢源。
目前焦炉煤气副产氢可供给量最大。焦炉煤气主要成分为氢气和甲烷，通过压缩工序、预处理工序、变压吸附工序和净化工序后制得氢气。同时为使系统排放的污水能达到环保要求，一般配有一套污水处理工序。年我国焦炭产量为4.71亿吨，按1吨焦炭副产立方米焦炉煤气、回炉自用50%计算，全国焦炉煤气产量亿立方米；按照含55%左右的氢气、PSA氢气回收率92%估算，我国焦炉煤气可副产氢气.5万吨，是未来我国工业副产氢最大的供给来源。考虑到“十四五”期间，我国焦化行业仍将进一步化解过剩产能，未来难有焦炭扩产带来的潜在增量。
氯碱制氢是最“绿”的灰氢。氯碱工业以食盐水为原料，利用隔膜法或离子交换膜法生产烧碱、聚氯乙烯（PVC)、氯气和氢气等产品。氯碱副产氢具有氢气提纯难度小（提纯前氢气纯度可达99%左右）、耗能低、自动化程度高等优点，特别是使用该法获取氢气的过程中不产生CO2，相对绿色无污染。年我国烧碱产量万吨/年，按每生产1吨烧碱副产立方米氢气测算，每年副产氢总量可达91万吨，其中60%的氢气被配套的PVC和盐酸装置所利用，可对外供氢约36万吨。未来我国氯碱装置新增产能有限，副产氢潜在增量有限。
PDH副产氢潜力大。PDH是制备丙烯的重要方式，年占比达17%。丙烷在催化剂条件下通过脱氢生成丙烯，其中氢气作为丙烷脱氢的副产物，可作为产品外售，从而提高装置整体盈利水平。年我国已经投产的PDH装置合计产能万吨/年，按装置平均开工率80%、1吨PDH副产38千克高纯氢气计算，PDH副产氢达23.6万吨/年。预计未来我国PDH扩产将超过万吨/年，即使按万吨/年测算，预计将带来90万吨/年以上的副产氢潜在增量。
受乙烷来源有限等因素影响，乙烷裂解副产氢相对要小。乙烷蒸汽裂解制乙烯技术较为成熟，已成功应用数十年，技术上不存在瓶颈，且副产的氢气杂质含量低于焦炉气制氢，纯度较高。乙烷蒸汽裂解制乙烯工艺以项目投资低、原料成本低、乙烯收率高、乙烯纯度高等优势引起国内炼化企业的广泛
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