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绿氢作为一种清洁无污染的能源形式，是通过可再生能源（如太阳能、风能等）驱动电解水过程而获得的氢气，其显著特点在于燃烧后唯一产物为水，从而在根本上实现了二氧化碳的零排放，堪称纯粹的绿色新能源。近年来，这一绿色能源在清洁能源市场的应用日益普及，极大地促进了相关行业的快速增长，展现了其广阔的发展前景与巨大的市场潜力。

一、绿氢行业概述

电解水技术作为绿氢生产的核心途径，涵盖了碱性电解、质子交换膜（PEM）电解、阴离子交换膜（AEM）电解以及固体氧化物电解（SOEC）四种主要类型。其中，碱性电解水制氢技术已臻成熟，并成功迈入了工业化生产阶段，其未来发展将聚焦于提升产能规模、增强能效以及智能化升级。

相比之下，PEM电解水制氢技术当前面临的主要挑战在于成本控制与设备寿命的延长，这要求我们在电催化剂、膜电极等关键技术组件上进行深入研发与优化，以期突破瓶颈。SOEC技术的研究焦点则集中在高性能电极材料、先进电解质的开发上，同时致力于设计能够承载大功率输出的电堆系统，以满足日益增长的市场需求。而AEM电解水制氢技术，则专注于提升阴离子交换膜的效率与稳定性，并积极探索新型催化剂的研制，以降低整体生产成本，推动该技术的商业化进程。

二、绿氢产业链全景

绿氢行业产业链上游为制氢环节，主要包括金属制品（电解槽槽体、催化剂、双极板）+化学产品（隔膜、密封垫片）+非金属矿物制品（碳材料）→电解槽（最核心设备）、电气机械和器材+仪器仪表+计算机等其他设备，产业链上游制氢备（电控设备）、通用设备（水循环设备、气体处理设备、其它辅助设备）、土建（厂房和土地）；产业链中游为绿氢储运和加注环节，主要包括储运（高压气氢拖车、储氢罐、液氢槽车、管道气氢）、加氢站（加氢机、卸氢机、压缩机、站控系统、管道及阀门、储氢瓶组、氮气汇流排）；产业链下游为应用环节，主要包括交通（燃料电池汽车、航空燃料等）、工业（合成绿氨、合成绿甲醇等）、发电（天然气掺氢等）、建筑领域（微型热电联供等）。

1、上游

除了通过优化电价结构和降低电解槽成本来减少绿氢的生命周期成本（LCOH）之外，政府的绿氢项目补贴以及碳交易市场的成本考量也是提升绿氢经济性的关键因素。中国碳排放交易体系独具特色，结合了碳排放配额（CEA）与核证自愿减排量（CCER）两种机制。在可再生能源制氢领域，CCER项目的开发以煤制氢和天然气制氢为基准线，这两种传统制氢方式的碳排放量分别高达每吨氢产生19吨和9吨二氧化碳。

以一座5MW电解槽为例，其年产量约为180吨绿氢，同时能带来显著的减排效果，换算成CCER减排量可达1,620吨至3,420吨，具体取决于所采用的基准线。按照2023年11月CCER的中间交易价格68.89元/吨计算，这座电解槽每年可实现的额外收益介于11.1万元至23.6万元之间，相当于电解槽折旧成本的30%至60%得到回收。

值得注意的是，2023年10月底，生态环境部发布的最新政策动向预示着化工、冶金等行业将加速纳入碳交易市场，这一举措不仅推动了CCER交易的重启，还刺激了碳市场价格自2023年6月起持续上涨，至10月时日均收盘价已攀升至80.37元/吨。尽管如此，相较于国际水平，中国的碳价仍处于低位，预示着未来存在显著的上涨空间。随着碳交易价格的逐步攀升，绿氢的经济性有望进一步得到增强。这不仅为绿氢产业的发展注入了新的动力，也凸显了其在推动能源结构转型和应对气候变化方面的重要作用。

2、中游

数量增长：根据调研报告指出，中国加氢站的建设步伐持续加快，截至2024年6月底，全国范围内已建成加氢站总数达到426座，其中仅2024年上半年就新增了19座。回顾过去，2017至2019年间，中国加氢站建设经历了爆发式增长，年均增长率惊人地超过了130%。随后，在2020至2021年间，这一增速虽有所放缓，但仍保持在年均70%以上的高水平，不过近年来增速有所回调。

区域分布：目前，中国加氢站的建设呈现出广泛而多点的布局特点，几乎覆盖了全国所有省份（除西藏外）。其中，广东省以68座加氢站的数量领跑全国，山东等七个省份的加氢站数量也均超过了20座。此外，北京等七个省市的加氢站数量介于10至20座之间，而其余地区的加氢站数量则相对较少，均不足10座。

站点类型与现状：截至2024年6月底，中国的加氢站根据日加氢能力可大致分为两类：日加氢量1吨以下的站点有258座，占据了总数的60.56%；而日加氢量1吨及以上的站点则有168座，占比39.44%。进一步细分，日加氢量在1至2吨之间的站点数量最多，达到139座，占比高达82.74%；2至3吨/天的站点有17座，占10.12%；超过3吨/天的站点则为12座，占7.14%。尽管加氢站正朝着更大吨位的方向发展，但能提供高加注压力（70MPa）的站点却仅有3座，且这一类型的站点数量还在减少，目前市场上以35MPa加注压力的站点为主流。值得注意的是，综合能源站在日加氢量2吨及以上的站点中占据了34.48%的比例，这主要得益于其相对简化的审批流程。与全球乘用车加氢站的发展趋势不同，中国的加氢站建设更加侧重于商用车领域，特别是重型卡车，这与中国汽车行业向大吨位、高效率方向发展的趋势相吻合。

3、下游

由市场调研机构进行披露，在2023年，中国全年氢气消费总量达到了约3,549万吨，这一数字仅占国内终端能源消费总量的不足4个百分点，其主要应用领域集中在工业部门，且超过90%的氢气被用作工业原料。展望未来至2060年，预计氢能在中国能源消费结构中的地位将显著提升，其消费规模预计将大幅增长至8,580万吨，届时将占据终端能源消费总量的近12%。在消费结构方面，工业用氢的占比将有所减少，降至58%，而交通部门对氢能的需求将显著增长，占比提升至33%。此外，建筑、发电、农业等其他领域对氢能的利用也将有所增加，共同占据约9%的市场份额。同时，氢气的原料用途占比将有所调整，预计将下降至60%以内。

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