摘要：而根据《中国氢能产业展望报告》，2020年至2060年，我国的氢能消费将实现跨越式增长，从3173万吨激增至近8600万吨，乐观情景下甚至有望突破1亿吨大关。
作者/李冉
来源/能源严究院
尽管全球氢能产业在2024年经历了低谷期，但种种迹象表明，这个超级赛道正处于爆发前夜，未来数年即将迎来高速增长。
3月26日，《中国氢能技术发展路线图研究》对外发布。该报告指出，2023年，我国氢气年产量约3500万吨。
而根据《中国氢能产业展望报告》，2020年至2060年，我国的氢能消费将实现跨越式增长，从3173万吨激增至近8600万吨，乐观情景下甚至有望突破1亿吨大关。
事实上，氢气作为重要的工业化工原料，已存在全球性的成熟市场，其2023年的市场规模就已经达到了1.23万亿元。
这其中，作为氢能产业当前最炙手可热的绿氢，其发展势头尤为强劲。彭博新能源财经认为，在经济性和供需基本面的推动下，中国绿氢行业在2025年正在迎来转机。
该机构预计，在最乐观的情况下，全球清洁氢的进口需求到2030年会达到1400万吨。而氢能对中国实现净零碳排放的作用必不可少。在净零情况下，中国氢能需求会增至每年9000万吨左右。
氢能产业即将爆发，如何抢占先机将成为所有入场玩家都不得不面临的市场考验。
■ 爆发前夜
在中国，氢能产业正处于爆发前夜的一个重要征兆是，过去一年，政府密集出台相关支持政策；同时，全国各地氢能产业基金也在如雨后春笋般成立。
2025年1月1日起，我国首部《中华人民共和国能源法》正式施行，明确将氢能纳入能源管理体系，首次从法律层面确立了氢能的能源地位。
2024年12月30日，工信部、国家发改委与国家能源局联合印发《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》，将加速工业领域清洁低碳氢应用场景建设和市场培育，成为氢能规模化应用的重要突破口。
事实上，2024年，包括广东、北京、四川、内蒙古、江苏等地方政府要么相继出台各自对氢能产业的支持政策，要么发起成立专注于氢能产业的基金，
例如，去年6月，北京市绿色能源和低碳产业投资基金（有限合伙）在京落地，注册规模100亿元，重点投资绿色低碳产业，包括新能源汽车、氢能、储能及燃料电池等领域。
2024年10月，湖北省印发《湖北省加快发展氢能产业行动方案（2024—2027年）》的通知提出，要在2027年，全省氢能全产业链总产值达到1000亿元。其中，氢气产值达到300亿元，氢能应用装备及零部件产值达到400亿元。
上述通知还提出，力争氢能产业集群列入国家战略性新兴产业集群，培育引进10家以上国内氢能行业头部企业、100家氢能产业重点企业。
该文件还指出，在保障措施方面，将设立10亿元省级氢能产业投资基金，推动形成覆盖科创、孵化、加速和上市培育全过程资金需求的基金群。
同样是在2024年10月，江苏省亦宣布正式启动规模500亿元的战略性新兴产业母基金，其中，常州设立了“江苏省新能源（常州）产业专项母基金”，总规模50亿元，重点围绕氢能等产业领域进行投资布局。
2024年11月25日，浙江临海市举行三期产业基金母基金启动和氢能项目集中签约仪式。该母基金将以氢能产业链为主线，以资本为纽带，在打造氢能产业生态链、培育氢能产业龙头企业、联合发起氢能专项投资基金等方面进行深度合作。
十天后，广州市发布《关于加快推动氢能产业高质量发展的若干措施》，推出18条措施支持氢能产业发展，提到要加大资金支持、提升氢气供应能力、支持加氢站建设、支持加氢站运营等。
从过往的产业培育经验来看，政府和国有资本的入场必将加速氢能产业的商业化进程。
而从微观层面来看，截至目前，在国务院国资委监管的98家央企中，开展氢能相关业务或布局的中央企业约有45家，占比高达47%。
企查查数据显示，2022-2024年期间，我国氢能相关企业注册量保持在600家至680家之间。截至3月25日，2025年我国已注册93家氢能相关企业，这使得现存氢能相关企业总数则达到3695家。
此外，各类知名创投机构也在加码布局，比如高瓴资本、顺为资本、红杉中国、IDG等机构都在加速布局。
■ 抢占先机
2024年10月，国际能源署（IEA）发布《全球氢能回顾2024》报告指出，2023年全球氢气需求达到9700万吨，相比2022年增长2.5%。
上述报告还指出，根据目前已宣布建设的项目估计，到2030年低排放氢气的产量可能达到4900万吨/年。这一强劲增长主要由电解项目发展推动，到2030年电解项目的产能将是目前产能的5倍。
有权威数据显示，2024年，全球可再生能源制氢项目累计建成产能超25万吨，中国占比超50%，已逐步处于全球可再生能源制氢及相关产业发展的引领地位。
在氢能万亿级产业链中，制氢环节成为“兵家必争之地”。其中，电解水制氢是当前最为成熟的技术路线。
而电解水制氢主要分为碱性电解水（ALK）、质子交换膜电解水（PEM）、固体氧化物电解水（SOEC）和阴离子交换膜电解水（AEM）。
这其中，又以ALK最为成熟，已经实现工业规模化产氢，亦是当前入局者的主要布局方向；PEM虽处于产业规模初期，但其电流密度高、电解槽体积小、运行灵活、利于快速变载，与风、光具有良好的匹配性。
数据显示，全球电解水制氢设备市场结构中，碱性电解占比最重，占据了95%的市场份额，PEM电解水制氢设备仅占比5%。
相比之下，SOEC 则处于产业化示范阶段，其优点是电耗低，电解效率高；AEM 还在更早期阶段，处于实验室开发阶段。
去年10月，国际能源署（IEA）发布《全球氢能回顾2024》报告指出，目前全球已宣布的电解槽产能达到20GW，其中过去12个月内有6.5GW达成投资决策。
其中，中国的产能份额达到40%以上，在全球处于领先地位。得益于在清洁能源技术方面的大规模生产制造能力，中国占据全球电解槽制造能力的60%。
众多玩家中，天合元氢无疑抢占了先机，目前已经成为电解水制氢领域的领军企业之一，隶属于天合集团，成立于2021年。
在光伏领域，天合光能已经成长为全球龙头。从2019至今，该公司在光伏组件全球出货量排名中一直位居前四，2024年排在第四名。
在该公司创始人高纪凡看来，氢能是天合“光伏+储能+氢能”零碳产业链的重要一环，通过“光储氢一体化”解决方案，可实现新能源电力的高效消纳与存储。
天合元氢成立第二年，常州生产基地落成，首台1000标方碱性电解槽下线，并签订了首个商业化订单。
2023年，天合元氢发布首款碱性电解槽产品天擎系列产品，具备高能效、低能耗、长寿命和宽功率波动范围等特点，单槽产氢量可根据项目需求定制，最大可达3000Nm3/h。
在已交付项目中，天擎系列产品实现无泄漏、无短路、无打火的平稳运行，尤其在低负荷工况下，能够在30%电力负荷状况下平稳运行8小时以上，且氧中氢纯度保持稳定不超标。
进入到2024年，天合元氢明显加快了布局的步伐，加快了产能建设速度。2024年10月28日，在历时一年，该公司扬州生产研发基地建成投产，成为目前全球最大的碱槽生产线。
据了解，该基地总投资7.2亿人民币，占地面积近150亩，建筑面积超6万平方。项目一期建设1GW碱性电解水制氢装备产线，未来规划产能可达4GW。
尤为值得注意的是，该基地在自动化程度上处于全球领先地位，实现了“4个100%”，即 100%自动化、100%质量自判定、100%产品数字化、100%信息共享化。
除了产能建设提速外，天合元氢还斩获多个商业化订单。2025年2月，陕西氢能产业发展有限公司榆林零碳产业园氢能(制氢)示范项目电解水制氢关键设备采购项目正式公示。
据了解，榆林零碳产业园项目总占地面积约300亩，规划总投资约205亿元，全面建成后可年产绿氢10万吨。
在上述招标中，天合元氢成功中标二标段，将为项目提供1000Nm³/h碱性电解槽及气液分离、纯化框架等全套制氢系统。
最新的消息是，3月26日，天合元氢在第四届中国国际氢能及燃料电池产业展览会上推出自主研发的“天擎系列第二代碱性电解水制氢装备”。
目前，规模化制氢项目面临众多问题。例如，为适配风光波动电力设备频繁启停引起的运行问题、长时间运行引发的气体纯度问题、高电密工况可能导致的泄露问题、以及电极材料寿命引发的能耗衰减问题。
据了解，天合元氢此次推出的二代千方碱槽通过材料优化、结构优化、增设智能监测等方式，使其具备了启停效率优、直流能耗低、运行状态稳、经济性更佳四大特点。
在实测中，天擎二代产品可实现5%的调节速率，冷启动仅需104秒即可达到额定电流密度，实现额定产氢量，荷随源动有保障。
而在20%-130%的宽负荷调节范围，该产品更能适配波动电力，即使在超低负荷情况下，氧中氢浓度也仅有1.54%。
尤为值得关注的是其直流能耗。据介绍，天合元氢二代槽额定电流密度提升至4000A/㎡，100%负荷工况下直流电耗为3.898kWh/Nm³。
业内人士称，对下游用户来说，电解槽的能耗水平直接关系到制氢成本，而天合元氢3.898kWh/Nm³的电耗则目前属于行业最低水平，具备较强的竞争力。
而在经济性方面，天合元氢的天擎二代将电解槽小室数量由319个缩减至230个，这使得设备重量减少近10%、体积缩小21.9%，设备成本降低30%。
“加上直流电耗的突破性进展，采用天合元氢二代千方碱槽可使大型绿氢项目的经济性得到改善。”天合元氢称。
值得注意的是，天合元氢已形成覆盖碱性（ALK）与质子交换膜（PEM）技术的双线布局。其ALK产线采用智能焊缝追踪系统，焊接效率提升30%。同时，该公司正加速PEM技术研发，计划根据市场需求推进二期产线建设。
当前，国内电解水制氢成本约30-40元/kg。天合元氢认为，随着风光发电成本持续下降及产业链协同优化，预计2025年绿氢成本有望降至20元/kg以下，与灰氢形成竞争力。
届时，这家氢能龙头或将迎来它的高峰时刻。
来源：能源严究院