再生能源脱网与工业脱碳的完美结合——绿氢，正在普及的路上。

01、什么是绿氢?

能源系统本质上为碳氢系统，氢比例越高，能源越干净、热值越高，因此从高碳燃料向低碳燃料转变，最终答案指向完全不含碳的氢能，而氢气来源广泛、热值高、清洁无碳，被誉为“21世纪终极能源”。

氢制取来源包括化石能源制氢、工业副产气制氢、电解水制氢、其他可再生能源制氢等方式，根据制氢工艺和二氧化碳排放量的不同，可划分为灰氢、蓝氢和灰氢三种路径。

其中灰氢指通过化石燃料燃烧/工业副产转化而来的氢能，生产过程中释放大量的二氧化碳，无法实现零碳生产，因技术成熟且成本较低，是当前主流制氢方式。蓝氢是在灰氢的基础上利用碳捕捉封存技术(CCUS)减少生产过程中的碳排放，实现低碳制氢，作为过渡性的技术手段。

绿氢则是通过光伏发电、风电及太阳能等可再生能源电解水制氢或生物质等其他环保方式制氢，在制备过程中不会产生二氧化碳，为真正意义上的绿色环保“零碳氢气”。

数据来源：中国氢能联盟研究院，《中国氢能产业发展报告2020》，鑫椤氢能

从产量结构来看，2021年全球9400万氢气产量主要来源于化石能源制氢，占比高达81%，其中煤制氢占全球产量的19%;天然气制氢全球占比高达62%，低碳排放制氢占比仅0.7%，其中电解水制氢产量仅3.5万吨，占比0.04%。国内制氢结构中，由于我国天然气紧缺依赖进口，煤炭资源丰富，我国氢能生产来源主要以煤炭为主，2020年我国煤制氢占比高达62%，天然气制氢占比19%，工业副产氢占比18%，电解水制氢占比也仅有1%。

绿氢由于是通过光伏、风电以及太阳能等可再生能源发电实现电解水制氢，生产过程实现零碳排放，同时以其大规模、长周期、长距离等储能优势有效解决可再生能源消纳问题，以及绿氢制氢的纯度也更高，因此绿氢逐步取代灰氢几乎是必然趋势。

氢储能电站示意图资料来源：CNKI

除了在化工领域对灰氢替代外，长期增量空间还有交通领域、天然气加氢、炼钢用氢，助力工业、交通领域的减碳，是全球第四次能源革命的重要载体。

02、全球都在绿氢赛道上开足了马力

全球积极推进氢能发展，尤其近年来在碳中和+能源安全双轮驱动下，都在大力发展可再生能源制氢。

当前包括日本、德国、美国、中国等在内的42个国家和地区都已经推出氢能政策，36个国家和地区的氢能政策也正在筹备中，各国在氢能政策中均着重提出要加速布局可再生能源电解制备绿氢。

其中国内已经明确在非化工区制氢松绑，并发布电解制氢补贴。近年中央顶层设计逐步完善，发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》。多地响应国家氢能发展战略发布本地氢能规划，叠加风光大基地鼓励就地消纳，倒逼绿氢项目建设，已有4个省级行政区、3个市级行政区发布关于新能源制氢制度松绑的相关政策，并通过直接生产补贴、电价优惠和配套奖励(风光指标)支持绿氢发展，国内绿氢招标密集落地，2023年行业进入快速发展期。

机构统计目前规划绿氢项目近15GW，其中2023年1-2月开标项目达到730MW，预估全年开标项目超2GW(对应10万吨)，同比翻番。

在俄乌冲突的背景下，欧盟对氢能尤其是发电领域的应用寄予厚望，希望通过发展氢能摆脱对外天然气依赖，并设定了严格的绿氢门槛以配合后续碳关税的实施。欧盟在2022年RepowerEU规划中明确提出到2030年分别自产、进口1000万吨可再生氢。

欧盟对制氢的排放设定了严格的门槛，以配合其未来碳关税的实施，将推出碳差价合约(CCfD)以促进绿氢在工业领域应用，并拟成立欧洲氢能银行;欧盟创新基金承诺出资8亿欧元计划2023年下半年开始氢能补贴项目招标(招标项目的制氢有固定溢价)。

在2022年12月，西班牙、葡萄牙与法国共同公布了约28亿欧元的H2Med管道建造计划，该管道每年将由西班牙向法国和葡萄牙输送200万吨绿氢。总体来看，欧盟绿氢发展将进入实质阶段。

美国的发展路线同样明确，给予绿氢丰厚的补贴。美国的《国家清洁氢能战略和路线图(草案)》对未来美国氢能发展提出明确规划，到2030、2040、2050年美国清洁氢需求将分别达到1000、2000、5000万吨/年。同时，推出《通胀削减法案》(IRA)和《两党基础设施法》(BIL)等政策工具，从经济性角度刺激绿氢产业的发展。

IRA根据制氢碳排放水平，给予不同程度税收补贴优惠，有效电解制氢成本将进一步下降，刺激绿氢行业发展。BIL也通过近100亿美元预算，通过扶持不同细分环节，构建完整的氢能产业链。

03、绿氢替代并不遥远

未来市场空间巨大

绿氢性价比提升，主要来自于电费成本下降和碳排放考核的趋严。

目前国内最成熟的电解水制氢技术为碱性电解，整个制氢成本主要在于电费和设备折旧，其中电费占比70%-90%，折旧占比10%-30%。按照年生产时间2000小时，电耗5kwh/标方，电价0.3元/kwh，1000标方的电解槽制氢成本为25元/kg。目前煤制氢成本9-10元/kg，天然气制氢成本15元/kg，差距还有些大。

理想情况下，按照电耗4kwh/标方，电价0.15元/kwh，对应成本