根据观研报告网发布的《2022年中国天然气制氢市场分析报告-市场发展格局与投资潜力研究》显示，氢是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源。氢气的能量密度超120MJ/Kg，是汽油的３倍，加大氢能利用是我国实现碳达峰、碳中和的重要对策。氢能产业链所涉及的环节和应用场景众多，包括上游氢能制造、中游氢能储存运输、下游交通领域、储能领域、工业领域应用，具有广阔的发展空间。
数据来源：观研天下整理
目前，我国制氢路线主要有三种：一是以煤炭、天然气为代表的化石能源制氢，是主流制氢方式，其中煤制氢占总制氢量的64%，天然气占比达到15%；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢，占比20%；三是电解水制氢，占比为2%。
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不过，近年来，随着全球减排任务日益严峻以及国内环保压力的加大，征收碳税将不可避免，天然气制氢成本优于煤制氢，所以未来发展空间较大。根据《煤制氢与天然气成本分析及发展建议》测算，碳税每变化25元/t，天然气制氢成本变化0.01元/m³，而煤制氢变化0.05元/m³，碳税对煤制氢的影响大于天然气制氢，在碳税征收的背景下，煤制氢成本优势下降。此外，按天然气到厂价2.5元/m³，煤炭450元/t测算，天然气制氢成本为12831元/t,折合1.14元/m³，煤制氢成本为9903元/t，折合为0.869元/m³。
天然气制氢和煤制氢成本测算结果
|
项目 |
单价 |
成本/(元·ｍ-3）天然气制氢 |
煤制氢 |
|
原料（天然气/煤炭） |
/ |
0.838 |
0.340 |
|
氧气 |
0.5元/m³ |
/ |
0.210 |
|
辅助材料 |
/ |
0.014 |
0.043 |
|
燃料动力能耗 |
/ |
0.184 |
0.069 |
|
电 |
0.56元/(kw·h) |
0.020 |
0.024 |
|
循环水 |
/ |
0.002 |
0.008 |
|
新鲜水 |
4元/m³ |
0.001 |
0.001 |
|
脱盐水 |
/ |
0.022 |
0.036 |
|
3.5MP蒸汽 |
100元/t |
—0.018 |
/ |
|
1.0MP蒸汽 |
70元/t |
0 |
/ |
|
燃料气 |
/ |
0.157 |
/ |
|
直接工资 |
/ |
0.012 |
0.012 |
|
制造费用 |
/ |
0.065 |
0.135 |
|
财务及管理费 |
/ |
0.029 |
0.060 |
|
体积成本（标准状态） |
/ |
1.141 |
0.869 |
|
折吨成本／（元·t-１） |
/ |
12831 |
9903 |
数据来源：观研天下整理
碳税对制氢路线成本的影响
|
项目 |
天然气价格/(元·ｍ-3） |
煤炭价格/(元·t-1) |
碳税平衡点/(元·t-1) |
|
华北和沿海 |
2.5 |
450 |
175 |
|
华北 |
2.0 |
400 |
100 |
|
西北 |
1.5 |
300 |
50 |
数据来源：观研天下整理
同时，氢能作为未来中国能源体系的重要组成部分，中央支持政策密集出台，并且已在多项产业政策中明确提出要支持中国氢能产业发展，这为天然气制氢行业创造良好的政策环境。2021年，国务院在《“十四五”规划及2035年远景目标纲要》中提到，在包括氢能与储能在内的前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划。
中国氢能及燃料电池产业总体目标
|
产业目标 |
2019 |
2020-2025 |
2026-2035 |
2036-2050 |
|
|
氢能源比例(%) |
2.7% |
4.0% |
5.9% |
10.0% |
|
|
产业产值(亿元) |
3000 |
10000 |
50000 |
120000 |
|
|
装备制造规模 |
加氢站(座) |
23 |
200 |
1500 |
10000 |
|
燃料电池车(万辆) |
0.2 |
5 |
130 |
500 |
|
|
固定式电源/电站(座) |
200 |
1000 |
5000 |
20000 |
|
|
燃料电池系统(万套) |
1 |
6 |
150 |
550 |
|
数据来源：观研天下整理
2019-2021年我国氢能相关政策
|
时间 |
文件 |
主要内容 |
|
2019年3月 |
《政府工作报告》 |
继续执行新能源汽车购置优惠政策，推动充电、加氢等设施建设。 |
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2019年12月 |
《能源统计报表制度》 |
首度将氢气纳入2020年能源统计。 |
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2020年5月 |
《2020年国民经济和社会发展计划》 |
制定国家氢能产业发展战略规划。支持新能源汽车、储能产业发展，推动智能汽车创新发展战略实施。 |
|
2020年6月 |
《2020年能源工作指导意见》 |
制定实施氢能产业发展规划，稳妥有序推进能源关键技术装备攻关，推动储能、氢能技术进步与产业发展。 |
|
2020年9月 |
《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》 |
规划了氢燃料电池汽车的补贴政策。 |
|
2021年3月 |
《“十四五”规划及2035年远景目标纲要》 |
在包括氢能与储能在内的前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划。 |
|
2021年4月 |
《2021年能源工作指导意见》 |
加强氢能、风电、储能等能源技术创新合作的同时，结合氢能、储能和数字化与能源融合发展等新兴领域增设若干创新平台，并开展氢能产业试点示范，大力推动氢能产业的创新与发展。 |
数据来源：观研天下整理
综上所述，在国家政策支持下，我国氢能产业快速发展，将推动未来十年天然气领域需求增长。根据相关资料，到2030年、2050年化石燃料制氢占比分别下降到60%和20%，根据2019年中国氢气生产结构按煤制氢和天然气制氢在化石能源制氢构成比例为82%、18%计算，2030年天然气制氢量可达378万吨，2050年天然气制氢量可达216万吨。
数据来源：观研天下整理
同时，根据《天然气制氢技术及经济性分析》资料，制造一吨氢气需要3.9吨天然气，则2030年制氢领域对天然气的需求为1474万吨，2050年为842万吨，2021-2030年CAGR为3.6%，天然气制氢需求有望持续增长。
天然气制氢需求量测算
|
年份 |
氢气需求量（万吨） |
化石燃料制氢占比 |
天然气制氢量（万吨） |
天然气需求量（万吨） |
CAGR |
|
2020 |
2200 |
67% |
265 |
1035 |
|
|
2030E |
3500 |
60% |
378 |
1474 |
3.6% |
|
2050E |
6000 |
20% |
216 |
842 |
-2.8% |
数据来源：观研天下整理（WYD）
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