行業(yè)主要上市公司：隆基綠能(601012)，寶豐能源(600989)，陽(yáng)光電源(300274)，晶科能源(688223)等。

本文核心觀點(diǎn)：綠氫制氫過(guò)程完全沒(méi)有碳排放，在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的背景下，綠氫無(wú)疑將成為未來(lái)氫氣制備的主流方式，逐步取代灰氫等傳統(tǒng)制備方式，為應(yīng)對(duì)氣候變化和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。

引言：綠氫技術(shù)具有“零碳排”優(yōu)勢(shì)，將成為未來(lái)氫氣制備的主流方式

——綠氫制氫過(guò)程完全沒(méi)有碳排放

根據(jù)制取方式和碳排放量的不同，氫氣主要分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。

灰氫指的是通過(guò)化石燃料(石油、天然氣和煤)燃燒產(chǎn)生的氫氣，在制取過(guò)程中碳排放強(qiáng)度相對(duì)較大。目前，市面上絕大多數(shù)的氫氣是灰氫。截至2023年6月，我國(guó)氫氣產(chǎn)能約4952萬(wàn)噸，其中化石能源制氫(包含煤制氫、天然氣制氫和甲醇制氫)仍是我國(guó)主流的制氫方式，占我國(guó)氫能總產(chǎn)能的78%。

藍(lán)氫指的是利用化石燃料制取的氫，同時(shí)配合碳捕捉和碳封存技術(shù)，碳排放強(qiáng)度相對(duì)較低，減輕了對(duì)地球環(huán)境的影響，實(shí)現(xiàn)了低碳制氫。

綠氫指的是利用風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能、核電等可再生能源，通過(guò)電解的方式制取的氫，制氫過(guò)程完全沒(méi)有碳排放。

——綠氫在碳排放、儲(chǔ)能、制氫純度和生態(tài)循環(huán)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)

綠氫作為一種“零碳排”的制備方式，具有巨大的減碳潛力。相比之下，煤制氫和天然氣制氫過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳排放量較高，每生產(chǎn)1噸氫氣分別需要消耗6-8噸煤炭和排放9-11噸二氧化碳。據(jù)國(guó)際能源署(IEA)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球氫氣產(chǎn)量達(dá)到9400萬(wàn)噸，但其二氧化碳排放量卻超過(guò)9000萬(wàn)噸，而低碳排放的制氫產(chǎn)量?jī)H占不到100萬(wàn)噸。

而綠氫則以其制備過(guò)程中幾乎不排放溫室氣體的特點(diǎn)，成為了更加清潔、環(huán)保的氫氣制備方式。每生產(chǎn)1噸綠氫，其碳排放量?jī)H為0.03噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤制氫和天然氣制氫的碳排放量。在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的背景下，綠氫無(wú)疑將成為未來(lái)氫氣制備的主流方式，逐步取代灰氫等傳統(tǒng)制備方式，為應(yīng)對(duì)氣候變化和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。

在儲(chǔ)能方面，綠氫儲(chǔ)能技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，包括其大規(guī)模的儲(chǔ)能能力、長(zhǎng)期的儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng)以及靈活多變的儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)化形式，使其成為解決新能源消納問(wèn)題的有效手段。隨著近年來(lái)新能源的迅猛發(fā)展，電力輸送和綜合消納所面臨的挑戰(zhàn)日益凸顯。由于可再生能源發(fā)電的隨機(jī)性、季節(jié)性、反調(diào)峰特性以及不可預(yù)測(cè)性，導(dǎo)致部分電能品質(zhì)不盡如人意。同時(shí)，儲(chǔ)能技術(shù)的局限性也使得“棄風(fēng)棄光”問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。然而，通過(guò)新能源發(fā)電制取氫氣，我們可以有效提升可再生能源的利用效率，從而緩解新能源消納問(wèn)題。

技術(shù)路線：綠氫技術(shù)發(fā)展路徑與支撐體系

從技術(shù)路線發(fā)展來(lái)看，根據(jù)綠氫的制備技術(shù)，綠氫技術(shù)路線可分為堿性水電解技術(shù)(ALK)、陽(yáng)離子交換膜水電解技術(shù)(PEM)、固體氧化物水電解技術(shù)(SOEC)、陰離子交換膜電解水技術(shù)(AEM)等。

從技術(shù)支撐體系來(lái)看，中國(guó)綠氫創(chuàng)新單元主要包括能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、汽車(chē)安全與節(jié)能?chē)?guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等實(shí)驗(yàn)室;張家港暨陽(yáng)氫能創(chuàng)業(yè)投資合伙企業(yè)(有限合伙)、長(zhǎng)治市通惠氫能股權(quán)投資合伙企業(yè)等產(chǎn)業(yè)投資基金;《氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)》、《小型氫能綜合能源系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)方法》等國(guó)家及地方標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃。

綠氫專(zhuān)利技術(shù)布局：質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)技術(shù)為布局重點(diǎn)

——質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)技術(shù)為綠氫專(zhuān)利技術(shù)布局重點(diǎn)，申請(qǐng)熱度和布局廣度較高

從綠氫細(xì)分專(zhuān)利技術(shù)申請(qǐng)的熱度來(lái)看，質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)技術(shù)具備較高的專(zhuān)利申請(qǐng)熱度，專(zhuān)利申請(qǐng)總量為21831項(xiàng)，申請(qǐng)人數(shù)量達(dá)9825個(gè);從技術(shù)跨度來(lái)看，同樣是質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)技術(shù)跨技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)量較多，技術(shù)跨度達(dá)361個(gè)IPC小類(lèi);從技術(shù)市場(chǎng)覆蓋廣度來(lái)看，質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)和固體聚合物陰離子交換膜電解水制氫(AEM)技術(shù)均覆蓋60個(gè)以上國(guó)家和地區(qū)，說(shuō)明這些技術(shù)受到全球范圍內(nèi)的關(guān)注和研究。

注：1)搜索關(guān)鍵詞：綠氫技術(shù)路線相關(guān)關(guān)鍵詞;2)搜索范圍：標(biāo)題、摘要和權(quán)利說(shuō)明;3)統(tǒng)計(jì)截至日期：2024年2月19日。下同。

——中國(guó)為綠氫主要技術(shù)來(lái)源

從專(zhuān)利地域分布來(lái)看，中國(guó)在堿性電解水制氫(ALK)、質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)和固體聚合物陰離子交換膜電解水制氫(AEM)領(lǐng)域創(chuàng)新均較為活躍，專(zhuān)利數(shù)量全球第一;此外美國(guó)和日本在綠氫相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利布局也較多;從申請(qǐng)人來(lái)看，華能集團(tuán)、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、博隆能源股份有限公司等為綠氫相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利主要申請(qǐng)人。

綠氫科技企業(yè)技術(shù)布局：堿性電解水制氫(ALK)技術(shù)為企業(yè)布局重點(diǎn)

在綠氫制備技術(shù)選擇上，由于堿性電解水制氫(ALK)設(shè)備價(jià)格更加低廉，同時(shí)技術(shù)也更為成熟，所以多數(shù)企業(yè)技術(shù)布局以堿性電解水制氫(ALK)為主。上海氫程科技有限公司等企業(yè)也在固體氧化物水電解技術(shù)(SOEC)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破。

注：以上排名不分先后，僅匯總行業(yè)內(nèi)部分代表性科技企業(yè)。

綠氫技術(shù)投資重點(diǎn)賽道：堿性電解水制氫(ALK)技術(shù)為重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域

從我國(guó)綠氫投融資熱門(mén)賽道來(lái)看，2019-2023年，投資領(lǐng)域主要集中在堿性電解水制氫(ALK)技術(shù)領(lǐng)域，投融資事件數(shù)量占比達(dá)43%。質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)處于商業(yè)化初級(jí)階段，隨著其制氫成本的降低，有望成為主要水電解制氫技術(shù)。

綠氫關(guān)鍵技術(shù)投資潛力評(píng)估

綜合來(lái)看，綠氫領(lǐng)域的質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)和堿性電解水制氫(ALK)技術(shù)領(lǐng)域資本市場(chǎng)較為活躍，同時(shí)也是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新熱點(diǎn)領(lǐng)域。

注：評(píng)估星級(jí)自一星至三星，星級(jí)越高，代表從該指標(biāo)來(lái)看，技術(shù)投資潛力越大，☆代表半星。

綠氫技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與目標(biāo)

——國(guó)家政策出臺(tái)明確重點(diǎn)可再生能源制氫

氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分。“十四五”時(shí)期，我國(guó)將初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應(yīng)體系。根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021—2035年)》，“十四五”時(shí)期，我國(guó)將初步建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應(yīng)體系;燃料電池車(chē)輛保有量約5萬(wàn)輛，部署建設(shè)一批加氫站，可再生能源制氫量達(dá)到10萬(wàn)—20萬(wàn)噸/年，實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排100萬(wàn)—200萬(wàn)噸/年。

——綠氫技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

綠氫作為一種清潔、高效的能源，被視為未來(lái)能源體系的重要組成部分，對(duì)于推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。中國(guó)的綠氫技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，隨著成本的降低、技術(shù)的進(jìn)步、政策的支持以及市場(chǎng)的擴(kuò)大，綠氫將在未來(lái)能源體系中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

更多本行業(yè)研究分析詳見(jiàn)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)可再生能源制氫（綠氫）行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。

同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專(zhuān)精特新小巨人申報(bào)、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉(zhuǎn)載引用本篇文章內(nèi)容，請(qǐng)注明資料來(lái)源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

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