各領域對氫氣的需求情況如何？

2025 年，電力、工業、交通領域合計氫氣需求量超 50 萬噸。

1.儲能：氫能適合長周期和大規模儲能，預計 2025 年氫氣需求量近 50 萬噸

2025 年可再生能源發電占比 35%，儲能手段將不可或缺。能源結構轉向可再 生能源為主將帶來發電側與用電側的電力時空分配不均問題。觀察 2019-2021 年平均每月發電量情況可以發現：用電側高峰期出現在 7、8、12 月，1-5 月偏低；光伏發電高峰期為 1-5 月以及 8 月份，12 月偏低；風力發 電高峰期為 3-5 月以及 12 月份，7-9 月偏低；水力發電只有夏季偏多，其 余季度很少。為解決可再生能源季度發電不均衡現象，儲能成為必要的手段。

根據國家統計局數據，2021 年我國水、風、光可再生能源發電量合計 2.3 萬億 kWh，占社會總用電量的 28%。根據我們的測算，到 2025 年，水、光、 風裝機量可達到 15 億千瓦，發電量占全社會用電的比例將達到 35%，年度 發電量將達到 3.3 萬億 kWh。測算邏輯與假設如下：

基于 2021 年火力、水力、光伏、風電、核能發電量和社會總用電量， 分別為 5.77 萬億度、1.34 萬億度、0.33 萬億度、0.65 萬億度、0.41 萬億度和 8.21 萬億度電，以及各類能源對應的 2019 年-2021 年的平均 每月發電占比，結合《中國 2060 年前碳中和研究報告》、各類可再生能 源的規劃裝機量以及雙碳背景下的火電新增裝機量下降的趨勢，預計 2022-2025 年，火力、水力、光伏、風電、核能發電量和社會總用電量 的增速將分別為：

火力：
-0.70%/-1.60%/-2.30%/-3.07%；水力：1.70%/1.70%/1.70%/1.70%； 光伏：14.90%/14.90%/14.90%/14.90%；風電：11%/11%/11%/11%；核電： 8.2%/8.2%/8.2%/8.2%；社會總用電量：5.0%/3.8%/3.6%/3.6%。

氫能適用于長周期和大規模的儲能。氫儲能主要指將太陽能、風能等間歇性 可再生能源余電或無法并網的棄電，通過電解水制氫的方式儲存，需要時經 燃料電池進行發電或管道、長管車運輸等方式供應于下游應用終端。相較于 抽水儲能、壓縮空氣儲能、蓄電池儲能（鋰電）具有無自衰減、擴容成本低、 能量密度大、能源發電轉移便捷等優點，憑借其無自衰減的特性，尤其適用 于跨周和季度的儲能，以及基于擴容成本低的特點，即僅需增加氫瓶即可擴 充儲能容量，適用于大規模的儲能。但氫儲能由于需電-氫-電的兩次能量轉 換，將會損失部分能量，短周期內儲能效率較低。

氫儲能和鋰電儲能對比：電力系統的儲能分為季節性調峰儲能、日度調峰儲 能和調頻儲能，氫能更適合于季節性調峰儲能，且針對大規模儲能氫儲能只 需增加儲氫設備，邊際成本低。鋰電儲能適用于日度調峰以及調頻，因為效 率更高。

2025 年儲能領域氫氣需求預計超 50 萬噸。

季度調峰氫氣需求量測算：可再生能源發電呈現上半年多于下半年的趨 勢，因此需要采用跨季度儲能手段進行調控，氫能是適合長周期儲能的 重要方式，并且依據氫能中長期規劃中對可再生能源制氫的規劃，預計 氫能滲透率將逐年上升，根據我們的測算，2025 年季度調峰氫氣需求 量為 18.3 萬噸，年復合增長率 80%。測算邏輯與假設如下：

根據上文對 2022-2025 年發電結構和總社會用電量的預測，得出所需儲 存的電量，結合氫儲能滲透率從 2021 年的 0.04%上升至 2025 年的 1%、 設備 1100-1400h 的年工作時長以及 4.5-5.5kWh/L 的制氫電耗測算。 2025 年為氫能中長期規劃的第一個結算點，在前期基礎設施、設備技 術以及成本已初步具備商業化可行性時，預計 2025 年將迎來爆發。

日度調峰氫氣需求量測算：光伏具有明顯的晝夜分布不均現象，在未來可再 生能源發電占主導的背景下，為實現 24h 供電全部使用光伏，必須采用儲能 手段。日內光照富余時段的發電量通過電解制氫進行儲存，夜間將氫氣通過 燃料電池轉化為電能，最終實現 24h 不間斷穩定供電。根據我們的測算，2025 年日度調峰氫氣需求量為 2.1 萬噸，年復合增長率為 51%。測算邏輯與假設 如下：

假設全國光伏平均利用小時 1200 小時、光伏發電效率 14%、電解槽工 作 10 小時/天、一年工作 365 天、耗電量為 5 度電制取 1 標方氫氣，理 論上日度調峰儲能不適合使用氫能，因為存在電-氫-電轉化效率低（40%） 的問題，但氫儲能具有大規模使用后的成本優勢，因此預計 2025 年日 度調峰氫儲能 0.6%的滲透率，測算得出 2025 年日度氫儲能需求量將為 2.1 萬噸。

2. 工業：氫煉鋼減排空間大，2025 年氫氣需求量超 10 萬噸

從排放結構角度看，除電力行業外（占比全國碳排放量的 50%），工業領域 碳排放占比最大，約為 30%。其中，5 大高耗能產業（石油化工、煉焦及核 燃料加工、黑色金屬冶煉、化工（包含石油加工）、有色金屬及非金屬建材 制是重點排放對象，貢獻國內工業領域 90%碳排放。其中黑色金屬冶煉領域 有望成為氫能應用的又一大領域，氫在冶煉過程中作為還原劑原料。

豎爐替代高爐后，2025 年氫氣需求超 10 萬噸。目前國內煉鋼技術多以 BF-BOF （高爐-轉爐法）技術為主，而國外多以 DR-EAF（直接還原-電弧爐冶煉） 為主。BF-BOF 技術依賴化石燃料作為能源，將產生較大碳排放。DR-EAF 由 于以電力作為冶煉能源，以廢鋼作為冶煉原料，因此碳排放相對較小。前者 可以通過向高爐內噴灑氫煤氣或氫氣減少碳排放，但減排空間有限；后者通 過豎爐全氫技術可以將還原氣全部替換為氫氣，實現更大程度的減碳。

測算邏輯與假設如下：

短期內，由于國內高爐設備剩余壽命普遍在 20 年以上，大規模豎爐替 換難度較大，氫氣在煉鋼業使較少，長期看豎爐滲透率將逐步提升，氫 氣作為還原劑的用量也將提升。

根據國家統計局數據，2021 年鋼鐵產量約為 11 億噸和 8 億噸，當前使 用采用豎爐和高爐煉制，并且對應 10 萬噸鋼分別需使用 55 噸和 39 噸 氫氣，假設 2022-2025 年鋼鐵產量以 1%-3%的速度增長，氫煉鋼對豎爐 和高爐的滲透率分別為 0%-0.02%和 0.01%-0.1%，預計 2025 年氫氣需求 量將超 10 萬噸。

3.交通：補貼開啟燃料電池車平價元年，2025 年氫氣需求量超 20 萬噸

燃料電池進入平價時代，低成本支撐氫能交運領域大規模滲透。隨著產銷量 將迅速擴張，產業降本驅動力由“國產化”為主向“國產化+規模化”雙重 驅動轉變，燃料電池核心部件、氫氣成本將快速下降。預計 2025 年前后， 在國內氫氣資源優勢地區，燃料電池整車有望實現全生命周期成本持平甚至 低于燃油車，屆時成本成為產業發展的主要推動，氫燃料電池產業將更加趨 于市場化，加速在重卡等商用車領域的替代進程，并向乘用車拓展。

2025 年交通領域綠氫需求量將超 20 萬噸。測算邏輯與假設如下：

根據中汽協統計數據，基于燃料電池汽車 2021 年約 1 萬輛的保有量， 分為公交、物流、重卡和乘用車分別測算，按照當前 75-100%的年符合 增速下，并結合燃料電池降本增效及使用場景商業化的背景下，預計 2025 年氫氣需求量將超 170 萬噸，綠氫滲透率達到 12%，需求量將近 21 萬噸。