氢能根据其制取方式和碳排放情况,通常被划分为灰氢、蓝氢和绿色氢能三大类,每一类氢能在能源利用效率、环境影响以及经济成本等方面均有显著差异。当前全球氢能产业呈现“灰氢稳、蓝氢弱、绿氢亏”的极端分化格局。灰氢凭借成熟技术和稳定需求,是行业唯一的现金流支柱;蓝氢作为过渡路线,陷入“减碳不经济”的尴尬境地;绿氢虽代表终极方向,却陷入全行业亏损的困境。
氢能的分类及对比
| 灰氢 | 蓝氢 | 绿氢 | |
| 技术路径 | 天然气蒸汽重整(SMR)、煤炭气化 | SMR/自热重整+碳捕集与封存(CCUS) | 可再生能源电解水(碱性/PEM/SOEC) |
| 碳排放强度 | 高:9-12kgCO2/kgH₂ (无捕集) | 中:捕集率≥95%时降至6.59kgCO2/kgH₂ | 零碳(全生命周期接近零) |
| 生产成本 | 低:约1.82美元/kg(无碳捕集) | 中3.22美元/kg(CCUS),政策补贴后2.59美元/kg | 高:4-12美元/kg,普遍为灰氢2-3倍 |
| 产业占比 | 全球产能90%以上 | 不足5%,多为示范项目 | 不足0.1%,商业化前期 |
| 盈利状况 | 盈利稳定,毛利率5%-15% | 微利或盈亏平衡,依赖补贴 | 全行业亏损 |
| 代表企业 | 空气产品、林德、ATMOS能源 | BP阿曼项目(勉强平衡)、埃克森美孚贝敦项目(暂停) | ITMPower、尼古拉(破产)、阿尔斯通(暂停) |
资料来源:观研天下数据中心整理
在煤炭、天然气、电力均为中国平均价格时,灰氢的净零成本在1.6~4.4美元/kg,蓝氢的净零成本为2.1~5.0美元/kg,绿氢的净零成本为7.5~8.4美元/kg,成本差距是绿氢实现规模化应用的关键瓶颈。相关研究显示,在绿氢生产成本中,电价占比超60%,到2030年绿电价格降至0.15-0.25元/度,绿氢成本有望跟随下降至10-15元/kg,部分资源优越地区的规模化项目可降至10元/kg,届时绿氢价格将具备一定竞争力。
各种氢能生产途径成本明细
数据来源:《统一框架下不同净零氢气生产途径成本比较研究》
根据观研报告网发布的《中国绿氢行业发展趋势分析与未来前景研究报告(2026-2033年)》显示,当前国内多个标杆制氢一体化项目已展现出较强的成本控制能力,为绿氢规模化应用的经济性可行性提供了实践支撑。以国华沧州、大唐多伦、中能建松原等一体化项目为例,随着可再生电力消纳模式优化与项目规模效应释放,项目单位制氢成本(LCOH)已达到较低水平:其中中能建松原氢能产业园项目单位成本低至11.80元/千克,已低于行业蓝氢成本水平,达到灰氢成本区间;大唐多伦项目成本为13.19元/千克,接近蓝氢成本中位值;国华沧州项目成本为17.26元/千克,也已接近蓝氢成本上限。
国内龙头企业制氢一体化项目单位制氢成本对比
|
项目名称 |
国华沧州10万吨/年合成氨及配套项目一期 |
大唐多伦风光一体化制氢项目 |
中能建松原氢能产业园(绿色氢氨醇一体化)项目 |
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|
绿氢年产量(吨/年) |
10089 |
6300 |
45000 |
|
|
制氢电费成本 |
年制氢量(亿Nm³) |
1.13 |
0.7059 |
5.04 |
|
电力来源 |
上游光伏、风电站供电 |
风电75%、光伏25% |
风电93.8%、光伏6.2% |
|
|
电价(元/kWh) |
0.3 |
0.198 |
0.183 |
|
|
年耗电量(亿kWh)(假设电耗为4.9kWh/Nm³) |
5.5 |
3.5 |
24.7 |
|
|
年制氢电费(万元) |
16611 |
6849 |
45194 |
|
|
制氢水费成本 |
水价(元/吨) |
4 |
4 |
4.75 |
|
单位制氢耗水量(kg/Nm³) |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
|
|
年制氢水费(万元) |
36 |
23 |
192 |
|
|
制氢设备折旧 |
设备价格(万元)(根据第一候选人中标报价) |
5678 |
11900 |
74460 |
|
设备折旧年限(年) |
10 |
10 |
10 |
|
|
年折旧额(万元) |
567.8 |
1190.0 |
7446.0 |
|
|
制氢运维成本 |
年人工成本(万元) |
200 |
250 |
250 |
|
总成本(万元) |
17415 |
8311 |
53081 |
|
|
单位制氢成本(元/kg)(LCOH) |
17.26 |
13.19 |
11.80 |
|
|
与其他制氢路线相比 |
接近蓝氢成本上限水平 |
接近蓝氢成本中位值 |
低于蓝氢成本,达到灰氢均值 |
|
数据来源:观研天下数据中心整理
政策定调,氢能有望成为“十五五”时期新兴支柱产业。2026年政府工作报告首次提出布局绿色氢氨醇,拓展氢能在交通、电力、工业多领域应用,明确氢能在新型能源体系、能源安全与“双碳”目标中的关键支撑作用。
2026年3月16日,工业和信息化部、财政部、国家发展改革委共同发布《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》。通知明确,三部门通过“揭榜挂帅”方式,遴选产业基础好、应用场景丰富、氢能资源保障能力强、产业链条完整的城市群率先开展氢能综合应用试点,科学、有序、积极探索氢能商业化综合应用路径,完善产业发展政策环境,推动氢能“制储输用”全产业链一体化融通发展。
到2030年,城市群氢能在多元领域实现规模化应用,终端用氢平均价格降至25元/千克以下,力争在部分优势地区降至15元/千克左右;全国燃料电池汽车保有量较2025年翻一番,力争达到10万辆。通过应用规模扩大,推动氢能应用技术、工艺、装备创新突破,实现燃料电池、电解槽、储运装置和材料等迭代升级,推动氢能成为新的经济增长点,支撑实现经济社会发展全面绿色转型。
推动氢能产业发展主要政策
| 时间 | 政策 | 主要内容 |
| 2019年3月 | 《政府工作报告》 | 原文提到:“推动充电、加氢等设施建设”,首次将发展氢能首次写入《政府工作报告》。 |
| 2020年4月 | 《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》 | 通过“以奖代补”方式支持符合条件的城市群开展燃料电池汽车商业化示范运行,明确氢的能源定位。 |
| 2022年3月 | 《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》 | 确立氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,制定三步走发展目标,到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系。 |
| 2024年3月 | 《政府工作报告》 | 原文提到:“加快前沿新兴氢能等产业发展”,氢能首次作为前沿新兴产业被写入政府工作报告。 |
| 2025年10月 | 《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》 | 原文提到:“前瞻布局未来产业,推动氢能成为新的经济增长点”,赋予了氢能作为新兴支柱产业的时代使命。 |
| 2026年3月 | 《第十五个五年规划纲要》 | 原文提到:“提升可再生能源制氢装备水平,加快攻关验证经济安全的规模化氢储运技术,优化布局氢能基础设施,推动绿氢产业链向绿色氨醇、可持续航空燃料延伸,拓展氢能在交通、电力、工业等领域应用。” |
| 2026年3月 | 《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》 | 科学、有序、积极探索氢能商业化综合应用路径,完善产业发展政策环境,推动氢能“制储输用”全产业链一体化融通发展。 |
资料来源:观研天下数据中心整理
从当前绿氢项目的规划消纳方向来看,绿色甲醇、绿色合成氨、可再生航煤SAF等绿色氢基燃料占比分别为44%、28%、8%,受益于航运业、航空业国际脱碳规则驱动;相比之下,直接用于交通燃料电池、储能或掺氢发电等能源领域的规划占比合计不足10%。
数据来源:观研天下数据中心整理
2022年起国内绿氢项目加速落地,2023-2025年分别新增绿氢年产能3.72、5.41、25.22万吨,2025年底累计建成绿氢产能约36.98万吨。截至2025年,国内共规划879个风光氢基能源项目,约1036万吨绿氢,下游消纳市场成熟度不足,是制约绿氢大规模规划产能向实际建成产能转化的关键瓶颈。
数据来源:观研天下数据中心整理
十四五期间,减排政策主要围绕电力领域可再生能源消费目标展开:即通过可再生能源替代传统化石能源发电,引导电力部门结构性降碳。截至2025年底,全国发电总装机突破36亿千瓦,非化石能源发电装机占比稳定达到60%左右,其中风电、光伏发电装机规模突破16.9亿千瓦,是2020年的3倍以上,贡献了2020年以来约80%的新增电力装机。2025年非化石能源发电量占总发电量比重已提升至43%左右,风光发电量占比以年均提高2.2个百分点的速度稳步攀升,远超“十四五”初期的规划进度。
数据来源:观研天下数据中心整理
未来,随着非化石能源发电装机规模增长,绿氢成本进一步下降,绿氢应用将从价格敏感度最低的交通和化工领域打开,向工业、储能等渗透。氢能行业在十五五期间处在探索阶段,产业链“从0到1”逐步搭建,形成了发展的基础,同时相关设备价格也实现了大幅下行。应用场景涵盖绿色航运、氢能重卡到化工、冶金、储能等,渗透率达到10%情况下,氢气和制氢设备的市场空间将达到千亿。
不同渗透率下下游对于氢气需求情况
|
类型 |
产量规模 |
每单位氢气用量(吨) |
行业对应氢气需求(万吨) |
||||
|
1%渗透率 |
5%渗透率 |
10%渗透率 |
30%渗透率 |
50%渗透率 |
|||
|
合成氨 |
7712万吨 |
0.18 |
13.9 |
69.4 |
138.8 |
416.4 |
694.1 |
|
甲醇 |
10977.6万吨 |
0.19 |
20.9 |
104.3 |
208.6 |
625.7 |
1042.9 |
|
炼油 |
95500万吨 |
0.012 |
11.5 |
57.3 |
114.6 |
343.8 |
573 |
|
钢铁冶炼 |
1.01亿吨 |
0.064 |
64.3 |
321.6 |
643.3 |
1929.8 |
3216.3 |
|
天然气 |
2600亿立方米 |
3.3倍热值 |
7.1 |
35.4 |
70.8 |
212.4 |
354 |
|
商用车 |
380.5万辆 |
10 |
38.1 |
190.3 |
380.5 |
1141.5 |
1902.5 |
|
氢气总需求(万吨) |
|
- |
149 |
743 |
1486 |
4457 |
7429 |
数据来源:观研天下数据中心整理(zpp)
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