氫能市場前景廣闊，電解水制氫是未來發展重點，當期制氫方式主要有四種：化石燃料制氫、工業副產物制氫、電解水制氫、生物質制氫及其他。其中化石燃料制氫與工業副產物制氫憑借較低的成本占據制氫結構的主體地位，然而隨著化石燃料產量下降、可持續發展理念的深化，氫能市場在遠期（2050 年左右）將形成以可再生能源為主體、煤制氫+CCS（碳捕獲）與生物質制氫為補充的多元供氫格局。

公開資料顯示，氫氣供應鏈成本遠高于天然氣，因而，氫氣的供應與使用受運輸距離限制，根據國內的資料顯示（見表1），中國氫氣的市場大致分為燃料氫、化工氫、能源氫，對應的氫氣市場價格分別為：

6 MPa化工氫，1~5萬 m³/h供應量，直供價<1.5 RMB/Nm³；

20 MPa工業氫，100~2 000 m³/h，工業氫價為3.5 RMB/Nm³；

35 MPa以上能源氫，通過加氫站加注，6~20 kg/次，加氫站燃料電池用氫價格（扣除政府補貼）為4.5~5.0 RMB/Nm³。



電解水成本偏高，降成本主要依賴電價

由于電費占整個水電解制氫生產費用的 80%左右，因此水電解制氫成本的關鍵在于耗能問題。存在兩條降成本途徑：一是降低電解過程中的能耗，可通過開發 PEM（質子交換膜電解） 及 SOEC（固體氧化物電解） 技術來實現；二是采用低成本電力為制氫原料，關鍵在于依靠光伏和風電的發展。以大工業電價均價 0.61 元/ kW·h 計算，當前電解水制氫的成本為 3.69 元/Nm3。

普通汽油車百公里耗油為 6-8 升，按照 7.3 元/L 的汽油售價，百公里燃料費用最多為 58.4 元。以豐田Mirai 氫燃料電池汽車為例，其百公里氫耗平均水平為 1kg，意味著氫氣的售價需降到 58.4 元/kg 以下才可與汽油等同，說明氫氣成本需降到 29.2 元/kg。由于氫氣接近理想氣體，根據理想氣體方程 PV=nRT 可估算出 1Kg 氫氣約為 11.19Nm3。因此氫氣的理想成本大約是 2.6 元/ Nm3。

當用電價格低于 0.43 元/kW·h 時，電解水制備的氫氣成本才可與汽油相當。光伏系統發電成本 0.5930 元/kWh，風電度電成本約為 0.3656 元/kWh，且在未來仍有一定的下降空間。

天然氣制氫是目前主要制氫方式，降成本應關注天然氣價格

天然氣制氫中的甲烷水蒸氣重整（SMR）是工業上最為成熟的制氫技術，約占世界制氫量的 70%（IEA數據）。我國天然氣價格受資源稟賦影響，天然氣資源主要分布集中的中西盆地也是價格最低的地區。尤其是新疆、青海等地區天然氣基本門站價格低至 1.2 元/千立方米左右。據測算，當天然氣價格為 2 元/Nm3 時，測算出制氫成本為 1.35 元/Nm3，相比電解水制氫具有明顯的成本優勢。

煤制氫成本最低，降成本空間較小

我國煤炭資源主要的格局是西多東少、北富南貧。內蒙古、山西原煤產量領先，煤價也相對偏低。當煤炭價格為 600 元時，大規模煤氣化生產氫氣的成本為 1.1 元/ Nm3。如果在煤資源豐富的地區，當煤炭價格降低至 200 元 /噸時，制氫氣的成本可能降低為 0.34 元/ Nm3。但由于煤炭價格下降空間有限，且煤氣化制氫企業已形成較大規模，未來煤制氫降成本空間較小。

化工副產品制氫同樣依賴于電價

化工副產品制氫主要可以分為焦爐氣制氫、氯堿副產品制氫、丙烷脫氫和乙烷裂解等幾種方式，其中氯堿副產品制氫的由于工藝成本最為適中且所制取的氫氣純度較高等優勢，成為目前化工副產品中較為適宜的制氫方式。

氯堿制氫是以食鹽水（NaCl）為原料，采用離子膜或者石棉隔膜電解槽生產燒堿（NaOH）和氯氣，同時得到副產品氫氣的工藝方法。之后再使用 PSA 等技術去除氫氣中的雜質即可得到純度高于 99%的氫氣。

目前氯堿工業中成本最高的部分是用電成本，使用離子膜法生產燒堿所需的電耗 2150~2200 kWh/t。

一直以來，氫能大多數時候都應用于交通領域，如氫燃料電池的普及。但事實上，氫氣作為一種二次能源，其在化工、建筑、鋼鐵等方面也有所應用并且占比并不小。在我國，為了擴大氫能的利用場景，從中央到地方都在發力。政策上，氫能側重于燃料電池汽車和加氫站的示范與落地；項目上，制氫項目的快速落地體現了我國實現“碳達峰碳中和”的決心，同時也需要思考，當制氫成為主流，氫氣去向又該如何？

就目前而言，在現有的條件下，清潔能源制氫的成本大大高于常規能源制氫，其經濟性受到制氫方式、應用場景、運輸距離和儲運方式等多因素的影響，需要在商業模式進行突破。而要想實現大規模的制氫輸氫，成本和技術上需要實現雙重突破。