氢能作为清洁零碳能源，对能源安全转型、应对气候变化意义重大。我国高度重视氢能发展，2022年首次发布《氢能产业发展中长期规划（2021~2035年）》，明确了氢能在新型能源体系中的战略定位、发展目标和重大举措。氢能产业前景渐趋明朗，亦面临不少挑战。如何更加准确把握大势，推动我国氢能发展从稳健起步迈向行稳致远，需要业界学界深入研究、破题解锁。2023年12月28日，中国石化经济技术研究院基于多年工作积累，研究编制了《中国氢能产业展望报告》，这是该院在《中国能源展望2060》系列报告框架下首个专项能源品种的研究成果。报告显示，2060年我国氢能消费规模将接近8600万吨，产业规模4.6万亿元。供给侧的制氢低碳化和消费侧的应用多元化将成为氢能产业发展的两大特征。预计到2060年，我国制氢用能结构和氢能消费结构将发生根本性变化，绿氢成为氢源主体，交通将和工业一道成为氢能消费的主要部门。本版文图由 中国石化经济技术研究院 提供

　　第一次工业革命（18世纪60年代~19世纪40年代）开启氢能商品化进程；第二次工业革命（19世纪70年代~20世纪初）展现氢能工业原料价值；第三次工业革命（20世纪50年代~21世纪初）激发替代能源重要属性；第四次工业革命（21世纪以来）推动零碳二次能源新发展。

　　近年来，世界主要经济体相继发布国家层面的氢能战略，推动低碳氢能发展。不同经济体能源体系演进、能源资源禀赋、能源转型压力和国内市场存在差异，打造碳中和方案、争夺产业主导权、保障能源安全或推动氢能出口，各国氢能战略重心有所不同。

　　新中国成立以来，氢能发展历经起步期和拓展期，产业规模实现飞跃发展，已成为全球最大氢气产销国。2020年，我国提出“双碳”目标后，氢能产业进入转型发展的新阶段。

　　“双碳”目标确立以来，我国陆续发布一系列重大政策举措，明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和重大举措，为氢能产业高质量可持续发展指明了方向、描绘了蓝图。

　　碳中和目标下，氢能将成为推动新型能源体系实现“能源三角动态平衡”的关键角色。可再生能源制氢、低碳氢能替代和氢电耦合转换，将在推进能源体系、电力系统和产业体系转型升级进程中发挥关键作用。

　　在国家战略和能源转型目标指引下，研究团队深化对能源中长期演变规律及底层逻辑的基本认识，以宏观、中观、微观研究相互衔接、互为印证作为基础，构建以氢能产业链+细分领域和关键产品研究为支撑的氢能预测逻辑及方法体系。

　　识别区分氢能的原料、燃料和储能介质等属性，以氢能应用场景为网格建模，在氢能产业链和能源消费体系两个层面实现分层均衡，并根据不同场景下氢能解决方案的比较竞争力，形成我国氢能产业发展的基本判断。

　　面对未来的不确定性，研究团队利用情景分析工具研判产业前景。作为能源“1+N”研究体系的重要单元，氢能研究承接《中国能源展望2060（2024年版）》协调发展、绿色紧迫和安全挑战三个情景的基本设定，形成了氢能展望的高、中、低三个情景，以氢能对实现碳中和的贡献度为目标值，在优化匹配终端减碳效用和制氢用能规模的基础上，形成了对氢能发展路径和应用潜力的判断。

　　（1）经历示范发展、加快推广、多元应用等阶段，2060年氢能消费规模近8600万吨

　　2020年~2060年，我国氢能消费规模将从3173万吨增为近8600万吨，高情景下有望在1亿吨以上；产业规模将从2020年的3700多亿元增至4.6万亿元，高情景下超过5万亿元。

　　“双碳”目标是氢能转型发展的最大动力。从测算结果看，氢能几乎可在所有关键减碳路径中发挥重要作用。届时，氢能产业对我国实现“双碳”目标的贡献度将达到10%。

　　长期看，氢能是需求侧推动工业、交通、建筑、电力部门难脱碳领域实现减碳目标的关键，由此将推动氢能应用多元化。氢能在工业部门的应用占比为95%，2060年降至57%，交通部门增至28%，其他15%来自电力、建筑和农业等部门。氢能减碳方案的比较竞争力，决定了其在各部门的部署潜力。

　　工业部门用氢目前以原料为主，未来将向燃料拓展，规模将从2020年的3000万吨增至2060年的4500万吨。其中，氢能占工业用能比重将从2020年的5%增至2060年的11%。

　　（3）交通部门：需求快速增长，成为仅次于工业部门的第二大应用部门，燃料电池汽车将与电动汽车实现多元、补位发展

　　2020年，交通用氢主要来自甲醇等氢基燃料，终端氢气用量不足1万吨；2025年后，技术降本和场景扩大推动氢能应用加快发展；2040年后、低碳氢能步入成熟，用氢规模大幅增加，2060年形成以道路交通用能为主、水路和航空用能多元发展态势，氢能占交通用能比重从2020年的0.1%增至27%。

　　乘用车领域，纯电动车将占据绝对优势；商用车领域，氢车将发挥长距离、高载重优势，在重卡、城际物流和大巴等难电动化车型方面加速渗透。具体看，2020年，我国氢车保有量约1万辆，2035年将突破100万辆，2060年增至3000万辆。

　　建筑用氢需求来自居民和商业设施的综合能源服务，包括天然气掺氢和氢燃料电池热电联供等。2030年前，建筑用氢以试点示范为主；2040年后，随着低碳氢经济性提升，用氢规模将增至250万吨；2050年达到500万吨峰值后，在人口下行等因素影响下逐步降低，2060年为340万吨，占建筑部门用能比重维持在2%~3%。

　　电氢耦合转换将在远期为电力系统提供灵活性、稳定性和安全性保障。碳达峰阶段，发电用氢以焦炉煤气副产氢为主，年均用氢100万吨；到2040年，在掺氨发电、掺氢发电和氢燃料电池热电联产带动下，用氢规模将超过200万吨；到2060年，突破800万吨，在供电应急保障方面发挥重要作用。

　　（1）低碳制氢：2035年后非化石能源成制氢用能主力，2060年占比达九成

　　2020年我国专门制氢几乎全来自化石能源，随着可再生能源制氢快速发展，2035年后非化石能源制氢用能规模将超过化石能源，2040年后我国低碳氢产量将超过灰氢产量。2060年制氢用能结构将变为化石能源占比不足一成，非化石能源占比九成。

　　2020年我国专门制氢用能约占一次能源消费总量的3%，随着氢气生产规模的不断扩大，预计到2045年制氢用能占比接近10%，到2060年增至18%。电解水制氢用电占全国总用电比重也将持续攀升，从2020年的不到0.1%，增至2045年的10%，2060年进一步增至21%。

　　工业部门绿氢和蓝氢将分别在2035年和2040年左右对灰氢形成竞争力，科技进步和规模化生产将促进绿氢生产降本增效和发展壮大；非工业部门，2040年左右终端供氢成本有望降至25元/千克，进入多场景应用的经济性区间。

　　陆上分布式运氢以长管拖车为主，规模化运氢以管道输送为主，随着压力等级提高和储运规模扩大，氢能储运成本存在大幅下降空间。近中期，从氢能海上运输看，运氢的经济性不及运氨。

　　在终端领域，电并非无所不能，氢也并非无所不为。低碳氢能应用的长项是绿电难以发挥优势的难脱碳领域和能源安全领域。从分部门渗透率看，2020年氢能相当于我国终端用能规模的4%；2040年前，除工业部门外，氢能在电力、建筑和交通部门占比不会超过5%；到2060年，占比将增至12%。

　　随着氢能在交通、发电和建筑领域的推广应用，其能源角色将更加名副其实，即更多以燃料方式应用为主。2020年，95%的氢能用作工业原料，到2060年，氢能作为低碳替代燃料的应用规模将在氢基碳中和等新技术支撑下持续提升，氢能作为燃料的应用比重将超过非燃料，达到55%，氢能用于燃料的占比将超过非燃料。

　　伴随氢能社会建设日趋成熟，氢能将与电力和热力并立，成为在我国终端用能结构中占据重要地位的零碳二次能源。在可再生能源大发展的支撑下，除工业原料等用途外，以燃料电池等高能效技术为核心，氢能将在更广泛的终端领域得到利用。

　　未来中国氢流图将发生根本性变化。一是能源变革将为氢源结构转型带来革命性变化，绿氢将取代目前灰氢的主导地位，2060年在氢气总产量中的占比将突破八成；二是低碳氢能将成为推动产业变革的重要力量，在工业、交通、建筑和电力部门实现规模部署，为低碳氢冶金、低碳氢基原料及燃料等新兴行业发展带来巨大商机。

　　“双碳”目标催生电力革命、能源革命和产业变革，重塑氢能发展底层逻辑和战略路径，而氢能的原料、燃料和储能介质等多重属性，支撑其应用场景和发展空间。

　　未来10~15年将是低碳氢从培育期走向商业化的关键阶段，消除瓶颈、探索场景、降低成本是关键；再用15年时间，低碳氢将在主要领域实现规模部署，成为助力我国实现碳中和目标的重要力量。

　　2060年氢能利用规模将接近8600万吨，应用领域从以原料为主转向原料与燃料并进，工业、交通分别为第一、第二大用氢领域，电氢耦合转换为电力系统提供灵活性、稳定性和安全性。

　　绿氢将在2035年左右对灰氢形成竞争优势，非化石能源制氢渐成主力，2060年占比在90%以上，制氢用能占全社会总用能比重接近20%。

　　源头减碳和终端替代是实现氢能减碳的两大路径。其中，到2045年，以灰氢减退、源头降碳为主，预计可实现减碳5亿吨；到2060年，以绿氢替代、终端降碳为主，可再实现减碳6亿吨，两者合计11亿吨。