一、氢能源行业概述
氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然气可以直接开采，今下几乎完全依靠化石燃料制取得到，如果能回收利用工程废氢，每年大约可以回收到大约1亿立方米，这个数字相当可观。氢能源具有环保、可再生、高能量密度、补充迅速等优点，但也有储氢难度高，基础建设难度高等缺点。
氢能源特点
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制氢方式多种多样，其中有借助化学燃料来实现制氢，例如：氧化重整、煤的气化等等，这些都是在过去一段时间常用的方法；分解水制氢，例如：水的电解、热化学分解等，最值得注意的就是利用太阳能，也能够分解水制氢；生物制氢，例如：细菌发酵法以及海藻光合放氢等，化学制氢和分解水制氢会给环境带来一定的影响，但是生物制氢不仅不会消耗太多的能力，而且也不会给环境产生影响。
相关报告：华经产业研究院发布的《2019-2025年中国氢能源行业市场调研分析及投资战略咨询报告》
二、氢能源行业现状
我国在发展氢能产业方面的重要优势之一就是拥有丰富的氢源基础。利用我国丰富的煤资源与可再生资源制氢，具有经济可行性，并且完全可以支撑我国未来很长一段时间对于发展氢能的愿景。2011年我国氢气产量已经达到1407万吨高，并且产量逐年平稳上涨，2017年我国氢气产量达到1915万吨，同比增长3.66%，我国氢气产量为全球第一。
2011-2017年我国氢气产量统计
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我国是制氢大国，但目前氢气在工业和能源领域只是副产品，大多不是作为能源使用。例如氢能燃料汽车在我国依然处于萌芽阶段，从氢燃料电车出货量来看，目前氢燃料电池汽车占比份额依然很小，2017年中国氢燃料电池出货量仅为16MW。
2011-2017年中国氢燃料电池出货量统计
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三、氢能源行业发展中的问题
1、环保效果有限
2017年全球主要依靠化石燃料的热化学重整，其中天然气和醇类占比最大，分别为48%和30%，其次是煤炭占比约18%，仅有4%源于电解水。而我国同样是以化石燃料的热化学重整制氢为主，其中煤炭制氢占比达到62%，其次是天然气占比达到19%，第三为醇类制氢占比达到15%，电解水仅占4%。
2017年全球制氢工艺原料占比
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2017年中国制氢工艺原料占比
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利用煤炭、天然气制氢依然会产生co2，环保效果有限且资源有限不可持续发展，电解水制氢能实现co2的低排放和可持续发展，但是电解水制氢成本是主流制氢法中成本最高的，电解水制氢成本为5.2美元/千克，远高于煤炭制氢的1.67美元/千克，以及天然气制氢的2美元/千克。
主流制氢方法制氢成本对比
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由于电解水制氢具有低排放、可持续的特点，但是电解水制氢高成本使得难以盈利，而煤炭、天然气制氢具有一定的利润空间，这将限制电解水制氢的产业发展。
2、配套设施建设不完善
当前，与氢能源配套的加氢站技术处于发展初期，基础设施建设相对滞后，因此成为制约燃料电池汽车发展的一个瓶颈，也是业界公认的一个世界性难题，主要表现在以下3个方面。
第一，氢能源产业的上游与下游分工不明确，例如站内制氢加氢站就是一个小而全的氢能源产业链，该站最终的加氢量难以上规模，只适用于燃料电池汽车比较少的情况。
第二，外供氢加氢站还需要压缩机的二次加压，把本该上游一次就可到位完成的工作拖延到下游终端来完成，增加了加氢站终端的工艺步骤和设备投入。
第三，目前现有的两种加氢站都需通过压缩机做功加气，其加氢量和加氢速度都受到压缩机出口排气量的限制，没有更好的办法使其能够服务于大量增加的燃料电池汽车。现有加氢站的工艺流程都比较复杂，难以像工艺流程简单的加油站那样，可以服务大规模的燃油汽车，还可以大规模复制建设。
3、存储、运输成本过高
氢气的存储和运输是氢气产业化中最大的痛点，氢气存储和运输需要将氢气进行压缩，这对压缩机的要求很高，所以氢气的经济运输半径很小，而产氢地区和用氢地区相去甚远，这导致工业副产氢气往往直接烧掉。
四、氢能源行业发展趋势
氢气的制备途径主要有化石燃料提取，电解水以及生物制氢三大类。其中提取的方法会造成环境污染和消耗储量有限的化石燃料，不能从根本上摆脱对传统能源的依赖。电解水的方法效率只有50%~70%，处于一个较低的范畴，而且要消耗大量电能，如果使用常规能源产生的电能，从成本上来讲会不合算。所以以生物活性酶催化为主要机理来分解有机物和生物质制氢的方法就成为了主要的研究方向。
生物制氢法的主要优势是使用原料成本低，来源广泛且价格低廉，包括一切植物和微生物材料，有机物和水等。此方法不会产生污染有害物质，没有污染，反应环境是常温常压，避免了高昂的生产费用，并完全脱离了传统的能源范围。
生物质制氢，则是通过富含有机物的有机废水、城市垃圾、农作物、秸秆，藻类及水生植物等生物质降解制氢，可以保护环境，大大降低生产成本，改善生物圈的物质循环，而且可以有效减少环境污染和垃圾，以及有害生物质的量。
