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产业观察|全球氢能产业发展现状
2025-11-183


文 | 高 莹   张 帆   李 花


摘 要:本文从四个方面梳理总结了全球氢能产业发展现状,即氢能政策更加明确,促进国际氢基能源贸易与制氢产业发展;电解水制氢产能进入快速增长期;全球输氢管道建设取得进展,加氢站建设稳中有进;海外氢燃料电池汽车销量回落,氢基燃料船舶进入应用阶段。同时,具体介绍了欧盟、美国、日韩、中东等国家和地区在氢能技术、氢能应用及氢能市场等方面的发展情况以及普拉格能源、蒂森克虏伯、壳牌等全球重点企业开拓氢能市场的状况。

关键词:氢能产业;氢能政策;电解水制氢;输氢管道;绿氢应用



一、全球发展现状

(一)氢能政策更加明确,促进国际氢基能源贸易与制氢产业发展

全球氢能领域国家政策范围不断扩大。2023 年至 2024 年 月,共有 15 个国家首次提出了国家级的氢能战略,日本、德国更新了其氢能战略并上调了绿氢或清洁氢的产能及利用目标。同时,德国、日本等发达国家基于未来氢能需求预测与自身能源禀赋情况,明确制定了氢能进口的目标。南美、中东、非洲等地区的国家也开始将氢能出口定为其氢能发展的重点方向。

适用于氢能各领域的标准体系逐渐形成,国际氢基能源贸易渠道逐步畅通。一方面,欧盟在其新能源顶层法规《可再生能源指令Ⅱ》中新增了绿氢评价标准、氢基能源评价标准。另一方面,国际绿氢组织也在其《绿氢标准 2.0》(GHS 2.0)中新增了绿色甲醇及绿氨的相关标准。这两份标准是国际上首次对绿氢、氢基能源制定的系统化的权威标准,为后续各国的绿氢认证及氢基能源贸易打下了标准基础。

全球氢能补贴向上游供应链倾斜,加速制氢业发展。2023 年至 2024 年 月,全球多个国家提出了有关清洁氢或绿氢生产的补贴方案,补贴额度、门槛等逐渐明确。其中,美国《通胀削减法案》中清洁氢生产税收抵免方案提出根据制氢生命周期排放量分级给予补贴;韩国计划推出与美国类似的“清洁氢认证 税收抵免”补贴方案。此外,欧盟以及澳大利亚、西班牙等国家和地区分别提出数十亿元的制氢项目补贴。

(二)电解水制氢产能进入快速增长期

从项目规模看,全球电解水制氢规模不断扩大。2023 年,全球新建成电解水制氢产能约为 7.3 万吨 年,同比增长 204% ;截至 2023 年 12 月底,全球电解水制氢累计产能约为 16.7 万吨 年。2023 年,全球制氢电解槽新增装机约为 653MW,同比增长176%

从项目类型来看,全球电解水制氢项目开始向大型化发展。2023 年全球新增项目中,千吨级以上氢气产能数量占比显著增长,由 2022 年的 12% 提升至 29%。其中规模最大的是中国石化新疆库车绿氢示范项目,氢气产能约为 万吨 年,电解槽装机 260MW

从项目建设地区来看,全球电解槽新增装机主要集中在亚洲。2023 年,欧美地区头部企业等待政府财政补贴,项目开工较少,亚洲地区以中国石化新疆库车绿氢示范项目、三峡集团纳日松光伏制氢产业示范项目等大型项目为支撑,在全球新增装机中的占比达到 62%

从项目建设单位来看,全球电解水制氢项目建设的主要推动者为各国各领域龙头企业以及地方政府。其中,各国能源、化工及交通领域的龙头企业是直接推动方,主要基于自身传统业务的绿色转型展开。例如,中国石化新疆库车绿氢示范项目,制取绿氢用于中国石化旗下的塔河炼化,替代传统天然气制氢;国际航运龙头马士基推动的丹麦奥本罗(Aabenraa)港口绿氢制甲醇项目,为马士基旗下的甲醇燃料船舶提供零碳甲醇燃料。各国的财政支持也是电解水制氢项目推进的重要因素,最典型的如瑞典钢铁龙头企业奥沃科(Ovako)建成的绿氢替代传统燃料冶金项目,绿氢产能约为 3000 吨 年,瑞典能源署为其提供了 30% 以上的建设资金。

(三)全球输氢管道建设取得进展,加氢站建设稳中有进

输氢管道项目规划规模明显提升。截至2023 年底,全球输氢管道的建设规模接近4700 千米。美国已经建设输氢管道 2720 千米,欧洲输氢管道有 1500 千米以上。截至2024 年 月底,中国已规划的输氢管道(包括已建)总长度超过 1800 千米,到 2030 年,氢气长输管道总里程将达到 3000 千米。德国天然气网络运营商协会(FNB)宣布,到2032 年在德国建设长度超过 1.1 万千米的氢气管网,达到 15GWth(以热量衡量的热值)的氢气输送能力。

输氢管道项目建设不断取得新进展。2023 年 月,国家电投成功将“绿氢”混入天然气,这是国内首个面向真实居民用户的掺氢天然气入户应用示范。2023 年 月,中国石油利用现有天然气管道长距离输送氢气,掺氢比例达到 24%,在 100 天的测试运行中整体运行安全稳定。2023 年 月,英国天然气分配公司 SGN 用 100% 氢气对管道进行极限测试。

加氢站建设稳中有进。根据中国氢能联盟的统计,截至 2023 年底,全球在营加氢站有 930 座,同比增长 12.2%,主要集中在以中国、韩国、日本为主的东亚地区,共有在营加氢站 650 座。欧洲、北美洲加氢站数量分别为 188 座和 65 座。

(四)海外氢燃料电池汽车销量回落,氢基燃料船舶进入应用阶段

海外氢燃料电池汽车销量开始放缓。2023 年,中国、日本、韩国、美国、欧洲等主要市场氢燃料电池汽车销量约为 1.46万辆,同比下降约 21.1% ;除中国之外的海外市场氢燃料电池汽车销量约为 8820 辆,同比下降约 41.9%2023 年,中国是全球氢燃料电池汽车销量最高的市场,占全球销量的 39.7%。同时,中国是全球主要市场中唯一实现销量大幅增长的市场,同比增长约 72.4%。韩国和美国分别是销量第二大和第三大的市场,占比分别为 31.7% 与20.5%。其中,韩国氢燃料电池汽车销量同比下降约 49.9% ;美国销量同比增长约10.5%

甲醇成为国际航运领域主流替代燃料之一。根据国际海工领域机构克拉克森的统计,2023 年,全球甲醇燃料船舶订单量为130 艘,同比增长 202.3%。从 2023 年订单占比来看,在全部燃料船型的新增订单中,甲醇燃料船舶约占 13%(按船舶吨位);在替代燃料船型的新增订单中,甲醇燃料船舶约占 28%(按船舶吨位),仅次于液化天然气燃料船(占 56%)。

氨燃料船舶进入订造开工阶段。中国、日本、韩国等多家船舶企业均在布局氨燃料船舶技术,氨燃料供应、氨内燃机等方面的技术基本成熟。2023 年,比利时海事集团向中船集团旗下北海造船订造了 艘使用氨燃料的 21 万吨散货船,这是全球大型氨燃料船舶领域首个订单,其中多艘船已进入开工阶段,并计划于 2025 年起陆续交付。此外,日本、新加坡等国船东也开始订造大型氨燃料海运船舶。


二、主要国家和地区发展现状

(一)欧盟

欧盟提出多领域绿氢应用目标,对绿氢市场需求形成有力支撑。一是提出公路交通氢能基础设施建设的详细规划。20237月,欧盟理事会批准发布《替代燃料基础设施部署条例》,要求欧盟成员国到 2030 年底,在规划的跨欧洲运输网络(TEN-T)的核心路线沿线每 200 千米建立一座 1000 千克 /天的公共加氢站。二是在全球首次提出航空领域强制性氢能替代目标。2023 年 10月,欧盟理事会通过《ReFuelEU 航空法规》(ReFuelEU Aviation),提出到 2030 年实现所有航空燃料中有 1.2% 来自绿氢的合成燃料。三是在全球首次提出工业领域绿氢替代目标。2023 年 11 月,欧盟理事会通过《可再生能源指令Ⅱ》,提出到 2030年工业用氢中的 42% 应来自非生物来源的可再生燃料,到 2035 年该比例将提升至60%

欧盟完善绿氢标准体系,为绿氢推广认证、补贴发放、碳市场参与等提供政策基础。2023 年 11 月发布的《可再生能源指令Ⅱ》提出了详细的规则来定义欧盟非生物来源的可再生氢(主要指电解水制取的绿氢)的构成,规定了 种可以被计入可再生能源的氢气:一是直接由可再生能源发电所产生的氢气;二是在可再生能源比例超过90% 的地区采用电网供电所生产的氢气;三是在低二氧化碳排放限制的地区签订可再生能源电力购买协议后采用电网供电所生产的氢气。同时,修订案也提出使用非生物来源的可再生氢时减碳量的评价方法,以实现与碳市场的对接。尤其在海上运输、航空等难以电气化的领域,使用非生物来源的可再生氢的减碳量将按照一定的倍数计算。

此外,欧盟还密集推出上游制氢装备补贴与投资政策,加速推动上游绿氢供应链建设。一是推进绿氢生产创新补贴机制“欧洲氢能银行计划”。2023 年 月,欧盟委员会发布“欧洲氢能银行计划”,专项预算约合人民币 58 亿元,以拍卖的形式,围绕“选定试点项目”进行最高 4.5 欧元 千克的制氢补贴,最高年限为 10 年。2023 年 11 月启动了首批价值 22 亿欧元的氢拍卖。二是各成员国政府同步推出绿氢及电解槽补贴政策。法国推出 40 亿欧元的《国家氢能战略》更新版草案,以“差额补贴”形式补贴绿氢与灰氢之间的差价,且差额补贴年限长达 15 年。意大利基础设施和交通部拨款3 亿欧元,用于在全国 个地区购买氢能列车和建设绿氢生产、存储和列车加氢设施。

(二)美国

美国推出多项氢能鼓励政策。2023 年 6月,美国能源部发布国家级氢能战略《国家清洁氢能战略和路线图》,指出到 2030 年美国清洁氢产量将从政策发布时的近零增至1000 万吨 年,且清洁氢的应用将侧重于化工、重卡等其他脱碳替代方案有限的领域。2023 年 10 月,美国能源部宣布投资70 亿美元,以项目投资的形式,在全美建设 个“清洁氢能中心”,投资项目主要包括可再生能源制绿氢、天然气制蓝氢及核电制氢等。同时,美国根据 2022 年发布的《通胀削减法案》要求制定氢能生产减税政策,到 2023 年底已通过了按照制氢碳排放量来分级发放减免额度的条款,有关碳排放量评估的标准方法等仍未定案。

美国将重卡、工业等难以电动化脱碳的领域作为氢能发展重心。美国是全球氢燃料电池汽车保有量最多的国家之一,但主要集中在燃料电池乘用车、叉车等轻型动力领域。这些领域通过电力也能达到高比 例 脱 碳 效 果。2023 年 月, 美国发布《国家清洁氢能战略和路线图》,提出清洁氢将优先用于有限工业部门(如化工、钢铁和炼油)、重卡和清洁电网的长期储能等场景。尤其在氢能重卡领域,美国正逐步增 加 投 入。2024 年 月, 美 国 宣 布 拨 款9000 万美元支持建设从加利福尼亚州到得克萨斯州的氢能走廊,尤其是中型和重型车辆的加氢站设施。此外,美国也开始布局工业领域。2024 年 月,美国能源部宣布拨款近 17 亿美元,支持 项清洁氢生产或应用工业项目,资金中有一半以上将用于氢基直接还原铁技术。

此外,美国继续保持对氢能新型前沿技术的投入和开发。一方面,美国能源部负责统筹美国氢能技术的发展方向及资助支持,涵盖低成本清洁氢制取、地质氢开发、车载液氢研发、燃料电池船舶研发等多种前沿技术方向。2023 年至 2024 年 月,美国能源部相继提出了 5900 万美元的氢能前沿技术研究与示范补助、2000 万美元的地质氢项目研究资助、1050 万美元推进中型和重型车辆氢内燃机开发资金、930 万美元的废物原料制氢技术项目资助等多项氢能技术补贴。另一方面,美国企业在氢能创新技术的产业化方面实现了较大突破,如 2023 年美国推出首款商业化无铱质子交换膜(PEM)电解槽,完成首次液氢卡车商业运行,实现“低温压缩储氢”技术的储氢容量首次提升至重卡需求级别。

(三)日本、韩国

日本、韩国聚焦能源领域,重点推进开展氢能多元应用示范项目。日本、韩国基于自身资源禀赋特点,将氢能视为未来能源转型的主要方案之一,积极布局氢能在生产、交通等多领域的实际应用示范。一方面持续挖掘氢燃料电池技术的应用场景。截至2023 年底,韩国燃料电池累计发电装机达到 1GW,居全球首位;2024 年 月,日本经济产业省宣布计划投资 264.6 亿美元开发氢动力客机。另一方面大力探索氢氨利用技术,推动氢氨在发电、船舶等领域的应用。2023 年韩国宣布建设国际首套商用氨裂解制氢装置。2024 年日本政府为日本最大发电公司 JERA 拨款约 1.87 亿美元用于氨煤共燃示范项目,计划到 2029 年实现在 1GW机组中至少掺用 50% 的氨进行发电。

日本、韩国积极推进海外制氢项目建设及国际氢能供应链布局。日本、韩国两国将进口氢能视为将来能源缺口的重要补充,并在 2023 年展开了从政府端到企业端的密集国际合作,以打通国际贸易渠道。一方面与潜在的氢能出口国进行高层对话沟通。2023 年日本、韩国两国领导人访美期间,提出共建氢氨脱碳燃料供应链。另一方面则积极布局海外制氢项目建设。2023 年日本、韩国各大企业或财团在澳大利亚、东南亚等地签订了一系列绿氢项目开发协议,如韩国三星集团在澳大利亚西部布局的 20 万吨绿氢项目、日本伊藤忠商事株式会社在南非布局的 90 万吨绿氨项目。

此外,日本、韩国企业积极推进国际合作与技术输出。日本、韩国在氢能技术尤其是燃料电池技术方面仍处于国际领先地位,以日本丰田、日本三菱和韩国现代、韩国斗山等企业为代表。这些企业多为综合领域跨国企业,具有较多的国际合作参与渠道及较强的品牌影响力,得以参与各国及企业团体的氢能项目计划,且以技术提供方的定位为主。如日本丰田,作为技术提供方,2023年分别在中国、澳大利亚等国建设燃料电池生产工厂。日本丰田也是中国最大燃料电池企业亿华通的深度合作企业。日本、韩国企业通过自研或技术引进的方式拓展技术领域,以保持技术优势与输出。

(四)中东

中东各国相继提出氢能发展战略目标。中东地区一直在全球传统化石燃料领域占据主导地位,在全球能源转型的背景下,该地区正处于革命性的转变中。各国开始陆续提出低碳氢的目标,如沙特阿拉伯计划成为全球最大氢能生产国和出口国;阿拉伯联合酋长国的目标是到 2031 年低碳氢产能达到 140 万吨;而阿曼的目标是到2030 年实现 100 万吨绿氢生产,到 2050 年达到 800 万吨。

中东各国积极规划项目,推进吉瓦级绿氢项目建设。截至 2023 年 10 月底,中东地区有超过 40 个低碳氢项目。除政策推动和财政补贴发展绿氢外,2023 年各国政府通过政企合作积极推动绿氢项目发展,如约旦能矿部与 家企业签署合作协议推进该国绿氢项目发展,沙特阿拉伯政府通过沙特阿拉伯公共投资基金投资新未来城(NEOM)绿氢项目等。中东地区能源企业也积极布局建设新的绿氢项目发展,如沙特阿拉伯能源公司 ACWA Power 在沙特阿拉伯西北部开展绿氢设施建设、阿曼氢能公司发布规划将开展生产能力达 15GW 的绿氢项目等。

此外,中东地区还开展氢氨能源出口业务。在能源转型过渡上,绿色氢、氨能源成了中东地区国家的重要选择,政府和企业纷纷开展氨基能源出口和国际合作。出口方面,中东地区的氨基能源出口范围进一步扩大。2023 年沙特阿拉伯分别向日本、中国、欧洲输送首批低碳氨。在国际合作方面,沙特阿拉伯 ACWA Power 公司与印度尼西亚等国能源企业签署 15 万吨绿氨项目开发协议、与美国空气产品公司签署绿氨购买协议等。


三、重点企业发展现状

(一)普拉格能源(Plug Power)

普拉格能源是美国专注于中轻型燃料电池及燃料电池叉车技术开发的企业。普拉格能源于 1997 年成立,1999 年在纳斯达克上市。普拉格能源通过股权许诺等方式与亚马逊、沃尔玛等客户形成了捆绑关系,成功销售了 万多辆燃料电池叉车,成长为国际最大的燃料电池企业之一。2023 年至 2024年 月,普拉格能源在产品及市场布局上进行了大幅拓展。

在下游应用端,扩展燃料电池产品布局。2023 年,普拉格能源推出兆瓦级离网氢燃料电池充电站技术,在电网不可用或成本过高的地方为电动汽车车队供电。2024 年5 月,普拉格能源推出首款中型燃料电池电动卡车,联合物流客户进行公路运营试点。

在上游生产端,加强氢能供应服务保障。自 2020 年开始,普拉格能源通过收购初创企业获得了质子交换膜电解槽技术,开始布局制氢领域。到 2023 年相关布局开始陆续落地。一是为下游客户提供制氢和加氢解决方案,2023 年 12 月,普拉格能源为亚马逊安装的首个兆瓦级电解槽完成调试,开始为亚马逊采购的燃料电池叉车供氢。二是建设自主氢能供应中心,2024 年1 月,普拉格能源宣布启用其位于美国佐治亚州的 40MW 绿氢及液氢生产工厂。

在市场布局上,加快全球市场拓展。2023 年至 2024 年 月,普拉格能源开始向欧洲、亚洲等市场开拓,尤其在制氢电解槽、氢能储运和加注领域,获得丹麦、瑞典、挪威等国百兆瓦级电解槽采购订单或协议,与欧洲加氢站设计和制造商 HRS 合作建设了 座以上加氢站,分布在法国、英国、荷兰、西班牙等国家。

(二)蒂森克虏伯

蒂森克虏伯是德国钢铁巨头,其子公司蒂森克虏伯新纪元是国际氯碱电解槽、碱性电解槽制造龙头企业之一。2023 年至 2024年 月,蒂森克虏伯及其旗下蒂森克虏伯新纪元稳步推进绿氢业务发展。一方面,布局国际绿氢项目市场。2023 年 月,蒂森克虏伯新纪元在法兰克福证券交易所上市。2023 年至 2024 年 月,蒂森克虏伯新纪元获得来自西班牙、巴西等全球多地的电解槽项目采购意向或订单。实际在推进交付的项目有在沙特阿拉伯建设的 2.2GW 新未来城(NEOM)项目、巴西 Unigel 公司的60MW 项目以及瑞典 H2 Green Steel 公司的700MW 项目。截至 2024 年 月底,已交付沙特阿拉伯新未来城绿氢项目约一半的碱性电解槽订单。

另一方面,联合德国政府实施首个氢冶金项目。根据蒂森克虏伯 2022 年提出的“tkH2Steel”钢铁生产气候战略,其计划于杜伊斯堡的蒂森克虏伯钢铁基地建造一座年产 250 万吨钢铁的氢冶金基地。2023年 月,德国政府计划为蒂森克虏伯项目提供 21 亿美元资金。2024 年 月,蒂森克虏伯启动氢气供应招标项目,拟采用可再生氢或低碳排放的化石能源制氢。

(三)壳牌

壳牌(荷兰皇家壳牌石油公司)在氢能领域的布局已有 20 余年。早期主要集中在氢能技术研发方面,在欧美布局有 10 余座适用于燃料电池乘用车的加氢站。2023 年至 2024 年 月,壳牌的氢能布局有所转变。

一是开始推动大型绿氢项目落地。2023年 10 月,壳牌作出建设“荷兰氢能一号”(Holland Hydrogen I)项目的最终投资决定,该项目将建在荷兰鹿特丹港,电解槽装机200MW,日产 6080 吨氢气,于 2025 年投入运营。项目建成后预计将成为欧洲最大的绿氢项目,也是壳牌建设的首个万吨级绿氢项目。

二是加氢站设施布局转向商用车市场。2024 年 月,壳牌在美国加利福尼亚州关闭了 座乘用车加氢站,继续运营剩余的3 座商用车加氢站。同时,壳牌开始探索布局制氢加氢一体站等新模式,2024 年5 月,壳牌首座现场光伏制氢加氢站在阿曼开建。

三是注重新型氢能技术开发应用。制氢环节,2024 年 月,壳牌与美国 Bloom  Energy 合作开发固体氧化物制氢系统,用于其炼油厂脱碳;月,其投资的美国初创公司 Power to Hydrogen 公布其首套工业规模的阴离子交换膜电解槽系统。储运环节,023 年 月,壳牌委托西班牙卡尔维拉氢能公司(Calvera Hydrogen SA)开发国际首个 51.7MPa 氢气长管拖车,氢气储存能力超过 吨;2024 年 月,壳牌与韩国现代签订了液氢运输船技术联合开发协议,以 2030 年实现商用化为目标。


(作者高莹、李花系国家能源集团技术经济研究院信息情报部高级主管;张帆系国家能源集团技术经济研究院信息情报部主任)


本文摘自《全球新能源发展报告(2024)》一书,有删改,已经作者授权刊发于《新经济导刊》2025年第9期。


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