国声智库人工智能研究中心、经济窗编辑部 联合出品
本报告以 2026 年 4 月为时间基准,系统分析了氢能与核能聚变两大未来产业的发展态势、技术路线、产业政策与投资策略。研究发现,中国氢能产业已从技术验证阶段全面转向商业化突破,核心矛盾从"能不能造"转变为"贵不贵用",2030 年终端氢价降至 25 元/千克成为衡量产业成败的"金线"。绿氢成本瓶颈已从电解槽成本转向绿电成本与储运成本的双重制约,储运成本占终端成本 40% 以上。核聚变领域呈现"双轨制"发展格局,以 ITER 为代表的政府主导路线与以私营企业为代表的资本驱动路线并行,私营企业凭借超 70 亿美元风险资本,目标在 2040 年代初期实现"第一度电"。中国在氢能电解槽制造和聚变高温超导领域具备显著先发优势,但储运标准体系滞后和海外战略资产布局不足是主要障碍。报告建议:完善氢能储运标准体系、优化燃料电池汽车示范城市群补贴细则、设立关键材料专项基金、推动绿氢工业耦合示范、布局聚变供应链中间市场,并建立关键材料战略储备体系。
本报告的研究时间跨度为近期(2030 年前)与远期(2040-2050 年)并重。近期聚焦于可落地技术,包括第四代核裂变技术、绿氢制备与储运、燃料电池汽车示范等;远期聚焦于颠覆性技术,包括商用核聚变、金属氢储能等。研究深度上,兼顾技术路线图剖析与产业政策投资策略分析。目标受众为政府决策者、行业投资者和科研机构。数据来源优先采用中国官方规划与国内案例,包括《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》《"十五五"规划纲要》《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》等政策文件,以及 EAST 装置、库车绿氢项目、京津冀氢能示范城市群等国内案例。同时,辅以全球对比分析,包括 ITER 项目、美国 Hydrogen Shot 计划、欧盟氢能战略等。
研究方法采用多源数据交叉验证与假设检验相结合的方式。首先,基于政策文件、行业报告、学术论文、企业公告等 72 份文档资料,构建产业知识图谱。其次,提出 11 项核心假设,通过证据检索与逻辑推理进行验证,最终确认 5 项假设、拒绝 6 项假设。报告围绕确认的假设展开论述,确保结论的可靠性与可操作性。核心发现包括:绿氢产业的核心瓶颈已从制氢端的电解槽成本转移至储运端和绿电成本;核聚变商业化时间表存在巨大分歧,私营资本驱动的"快速迭代"模式与国家项目的"稳健推进"模式形成鲜明对比;中国在氢能和聚变供应链中具备显著先发优势,但储运标准滞后和海外战略资产布局不足是主要障碍;氢能应用场景正从"交通主导"向"工业、发电多元化"拓展,但现有政策体系存在结构性错位;氢能产业已从技术验证阶段转向商业化突破,2030 年终端氢价降至 25 元/千克是衡量产业成败的"金线"。
全球能源体系正经历百年未有之深刻变革。在应对气候变化、保障能源安全、推动经济高质量发展的多重目标驱动下,各国纷纷将目光投向氢能与核聚变这两大具有颠覆性潜力的未来能源技术。根据中国产业发展促进会氢能分会研究团队编撰发布的《国际氢能技术与产业发展研究报告 2026》,截至 2025 年 12 月,包括中国、日本、美国在内的 66 个国家和地区已发布氢能战略。同期,全球低碳氢产能已突破 110 万吨/年,其中绿氢产能约 43 万吨/年,中国是主要贡献者,占比超 65%,增长势头强劲 [1]。核聚变领域,私营企业累计融资超过 70 亿美元,商业化进程显著加速,资本涌入反映了市场对核聚变商业化前景的信心 [2]。
中国作为全球最大的能源消费国和碳排放国,在氢能与核聚变领域进行了系统性战略布局。"十五五"规划纲要明确提出,瞄准引领未来发展重点领域,构建未来产业全链条培育体系,推动氢能和核聚变能等成为新的经济增长点 [3]。2026 年 3 月,工信部、财政部、国家发改委联合印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》,进一步将顶层设计转化为可落地、可量化的行动方案。该通知明确设定了 2030 年终端用氢平均价格降至 25 元/千克以下、优势地区力争 15 元/千克的量化目标 [4]。核聚变领域,中国聚变能源有限公司正式成立,采用高温超导紧凑型磁约束聚变路线,目标 2035 年建成工程实验堆、2045 年实现商用 [5]。
然而,从战略规划到产业落地,仍面临诸多挑战。氢能产业面临制氢成本偏高、基础设施不完善、储运成本高昂等瓶颈,全供应链成本较高、"示范可用、规模化不可用"的困境亟待突破 [6];核聚变则面临氚自持、材料寿命、经济性等工程难题,理性看待商业化节点避免过度炒作至关重要 [7]。在此背景下,亟需对两大产业的技术路线、产业政策、投资策略进行系统深入的研究,为政府决策、产业布局和资本配置提供科学依据。
从全球视角来看,氢能产业正处于从示范探索迈向规模化发展的关键阶段。当前,氢能已从单一能源转型载体,升级为重塑全球能源竞争格局的关键变量。从制氢技术发展看,水电解制氢已成全球低碳氢产业发展的主流方向,但不同国家的战略路径存在显著分化。核聚变领域同样呈现加速发展态势,私营企业融资规模呈现爆发式增长,这种资本涌入带来了技术路线选择、商业化时间表等关键问题。中国在这一领域采取"国家队 + 民企"双轨并进格局,既参与国际 ITER 合作,又推动国内聚变能源有限公司等实体开展商业化探索。
本报告的研究时间跨度为近期(2030 年前)与远期(2040-2050 年)并重。近期聚焦于可落地技术,包括第四代核裂变技术、绿氢制备与储运、燃料电池汽车示范等;远期聚焦于颠覆性技术,包括商用核聚变、金属氢储能等。研究深度上,兼顾技术路线图剖析与产业政策投资策略分析,确保建议具体且操作有新意。
研究方法采用多源数据交叉验证与假设检验相结合的方式。首先,基于政策文件、行业报告、学术论文、企业公告等 72 份文档资料,构建产业知识图谱。其次,提出 11 项核心假设,通过证据检索与逻辑推理进行验证,最终确认 5 项假设、拒绝 6 项假设。报告围绕确认的假设展开论述,确保结论的可靠性与可操作性。
数据来源优先采用中国官方规划与国内案例,包括《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》《"十五五"规划纲要》《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》等政策文件,以及 EAST 装置、库车绿氢项目、京津冀氢能示范城市群等国内案例 [8]。同时,辅以全球对比分析,包括 ITER 项目、美国 Hydrogen Shot 计划、欧盟氢能战略等,确保视野的国际性与前瞻性。
本报告的分析框架围绕五大核心假设展开:第一,2030 年前中国绿氢的"平价"瓶颈将从电解槽成本转向绿电成本与储运成本的双重制约;第二,中国在氢能领域的单一市场优势和超导磁体长期积累使其具备先发优势,但储运标准体系和海外布局滞后是主要障碍;第三,核聚变供应链可能比聚变电站本身更早商业化,形成独立的"中间市场";第四,全球氢能战略分化将导致中国面临不同的市场准入标准;第五,地缘政治冲突可能对全球氢能和聚变供应链造成重大冲击。
报告结构分为六个部分:摘要、背景介绍、主要发现、深度分析、结论与建议、参考资料。主要发现部分按主题组织分析结果,使用子标题提升可读性,引用具体数据和案例。深度分析部分包括趋势分析、机会与挑战、对比分析等内容。结论与建议部分总结核心观点,提出可操作建议,与现有政策相衔接,补充漏洞并优化落地执行,旨在为政府决策者、行业投资者和科研机构提供权威参考。
电解槽成本下降与瓶颈转移
中国氢能产业在 2026 年进入关键转折期。产业发展的核心逻辑已从"验证技术路线、扩大示范规模"转向"突破经济性瓶颈、构建商业化生态"[9]。这一转变的核心标志是,电解槽成本的大幅下降使得制氢端的成本压力显著缓解,但新的瓶颈正在形成。
中国已成为全球最大的电解槽出口国,占据国际市场近半份额 [10]。中国控制着全球约 60% 的电解槽产能,绿氢生产成本约为每千克 3.70-5.20 美元,比西方市场低 50%[11]。碱性电解槽投资成本从 2020 年的每千瓦 2000 元,预计到 2030 年降至每千瓦 1500 元 [12]。电解槽成本的大幅下降,使得制氢端的成本占比持续降低,但终端用户感受的价格依然高企。
中国氢能联盟专家委员会主任余卓平指出:"当前我国氢能应用面临场景少、绿氢缺、价格贵以及储运加注难等问题,商业模式尚未形成,市场需求有待释放。尽管碱性电解槽、质子交换膜电解槽的成本已大幅下降,但终端用户感受的价格依然高企。"[13]
近年来,中国电解槽产业呈现出显著的规模化增长态势,头部企业如中船派瑞氢能、考克利尔竞立、隆基氢能等占据了市场的主要份额,市场集中度反映了中国电解槽产业的规模化优势,但也暗示了竞争加剧可能带来的价格压力。根据行业发展趋势,随着产能的持续扩张,电解槽设备的单位成本将进一步下降,为绿氢规模化制备奠定硬件基础。这种市场集中度的提升有助于推动技术标准化和成本优化,但也要求企业不断提升核心竞争力以应对日益激烈的市场竞争。
在燃料电池领域,中国企业也取得显著进展。2023 年,重塑能源、亿华通、国鸿氢能、捷氢科技等龙头企业市场份额合计高达 67%[14]。电堆、膜电极、空气压缩机、双极板、氢气循环泵等核心零部件的国产化率已超过 80%。催化剂、气体扩散层的炭纸等环节虽仍依赖进口,但也实现了国产化突破。这种国产化进展为氢能产业的自主可控奠定了基础,但关键材料的对外依赖仍是潜在风险。
绿电成本与储运成本的双重制约
绿氢成本主要由可再生电力成本与电解槽设备折旧成本构成。根据落基山研究所的研究,过去 10 年,中国光伏、风电的平准化成本降幅高达 89% 和 66%[15]。到 2030 年,光伏、风电的 LCOE 有望进一步降至 0.21 元/kWh 和 0.19 元/kWh。电价每降低 0.1 元/kWh,制取一公斤绿氢可减少近 5 元的成本。这意味着,电解槽成本下降的边际效益正在递减,电力成本成为决定绿氢经济性的首要因素。
然而,绿电的波动性、间歇性特征,使得电解槽的实际利用小时数远低于设计值,推高了单位制氢成本。尽管设备成本下降,但若无法获得稳定且低价的绿电供应,绿氢的经济性仍将受到严峻挑战。因此,源网荷储一体化建设成为降低绿电成本的关键路径。
储运成本是当前全链条成本中最大的不确定性和瓶颈。中国工程院院士干勇表示:"如果能控制氢能的储运成本,上述目标很容易实现。管网是最佳的储运模式,成本很低,每公斤 1000 公里仅为 3 元左右,是槽车运输成本的二十分之一。"[6] 然而,需要明确的是,这一低成本潜力依赖于完善的管网基础设施。当前中国氢气管道总里程有限,远不能满足规模化输运需求,导致主要依赖长管拖车运输,成本高昂,占终端氢价的 40% 以上。这种理想模式与当前困境之间的差距,正是制约产业规模化的关键所在。
从成本结构来看,绿氢生产成本主要由可再生电力成本与电解槽设备折旧成本构成。近年来,得益于发电成本的持续下降与电解槽效率的提升,全球绿氢成本快速下探。在中国西北、华北等资源优质地区,2025 年生产成本有望降至 20 元/kg 以下。罗兰贝格预测,2030 年中国绿氢理论成本有望低至 11.8 元/kg,实现与灰氢的全面平价 [16]。此外,绿氢生产与化石能源分布解耦,可在资源富集区大规模建设,从根本上解决产能与需求的地理错配问题。
下表展示了不同制氢技术的成本结构对比:
制氢技术 | 电费成本占比 | 设备折旧占比 | 运维成本占比 | 其他成本占比 |
碱性电解 | 85.7% | 6.6% | 5.2% | 2.5% |
PEM 电解 | 53% | 27.9% | 17.7% | 1.4% |
煤制氢 | - | - | - | - |
天然气制氢 | - | - | - | - |
数据来源:车百智库,埃森哲分析 [17]
2030 年目标面临的挑战
《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》明确,2030 年终端用氢平均价格降至 25 元/千克以下,优势地区力争 15 元/千克 [4]。罗兰贝格预测,2030 年中国绿氢理论成本有望低至 11.8 元/kg,实现与灰氢的全面平价 [16]。然而,这一预测基于理想条件,即绿电成本持续下降、电解槽满负荷运行、储运基础设施完善。
现实挑战在于:第一,绿电的波动性导致电解槽实际利用小时数仅为 2000-3000 小时/年,远低于设计值 5000 小时/年,推高了单位制氢成本。第二,储运基础设施建设滞后,管网运输模式尚未形成规模,导致当前实际储运成本远高于理论管道运输成本。第三,终端应用场景中,交通领域之外的工业脱碳补贴细则缺失,导致绿氢需求释放不足。
当前政策对制氢端补贴较多,但储运环节标准缺失是最大堵点。燃料电池汽车示范城市群的补贴主要集中于购车端和加氢站建设端,对用氢端的补贴力度不足,难以直接降低终端用氢成本。同时,工业和发电领域预计将超越交通,成为绿氢应用的新增长极,但现有政策体系对此缺乏针对性支持 [9]。
从政策演进来看,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》设定了到 2025 年形成较为完善的氢能产业发展制度政策环境,到 2030 年形成较为完备的氢能产业技术创新体系 [8]。燃料电池车辆保有量约 5 万辆,可再生能源制氢量达到 10-20 万吨/年。然而,实际发展速度超出预期,2025 年可再生能源制氢量已远超规划目标,这既反映了产业发展的积极态势,也暴露了规划与实际脱节的问题。
电解槽制造优势与全球市场地位
中国在氢能领域的单一市场优势显著。凭借完整的产业链配套,中国已成为全球最大的电解槽出口国,占据国际市场近半份额 [10]。中国碱性电解槽成本远低于 PEM 电解槽,具有显著的成本竞争优势。随着技术进步及产业化程度提高,电解槽设备价格将持续下降,预测到 2050 年仅为现有价格的三分之一 [12]。规模效应使中国在碱性电解槽领域具有显著成本优势,年产 1000 套 1MW 系统可使 PEM 电堆成本降低近 50%。
根据国际氢能委员会 2025 年报告,全球的清洁氢项目总计投资承诺同比增长 24.1%,而中国已成电解槽部署领军者,拥有全球超过一半已承诺绿氢产能 [18]。作为绿氢产业的核心起点,电解槽技术的可靠、高效与成本下降是产业规模化发展的基石。舍弗勒氢能科技公司首次展出基于分布式制氢平台,以及适用于大规模集中式制氢的电解槽产品,反映了国际市场对中国电解槽技术的认可。
在加氢站装备领域,国产 70MPa 加氢机通过欧盟相关认证并进入相关市场;储氢容器等关键设备也实现了国产化突破 [10]。这种装备出口能力反映了中国氢能产业链的完整性,但也面临国际贸易壁垒和技术标准的挑战。欧盟碳边境调节机制(CBAM)可能对中国出口的氢能产品征收碳关税,增加了出口成本。
超导磁体积累与聚变供应链潜力
中国在超导磁体领域具有长期积累。EAST 装置在长脉冲等离子体运行上取得世界领先成果,为参与国际聚变研究提供了坚实基础。中国聚变能源有限公司(中核集团控股)正式成立,采用高温超导紧凑型磁约束聚变路线,计划在上海新建"环流四号"(HL4)实验装置,目标 2035 年建成工程实验堆、2045 年实现商用 [5]。
中核"中国环流三号"(HL3)实现"双亿度"等离子体运行(离子温度 1.17 亿度、电子温度 1.6 亿度),计划 2027 年开展首次氘氚实验 [5]。新奥集团推进氢硼聚变路线(燃料成本低、无放射性),通过阶梯加热技术挑战 1 亿度等离子体温度。这种"国家队 + 民企"双轨并进格局有助于分散风险、加速创新。
高温超导带材(HTS)是紧凑型聚变装置的关键材料,其生产技术主要掌握在少数国家手中。HTS 带材的供应链可能比聚变电站本身更早商业化,形成独立市场。中国在稀土资源方面具有优势,但在 HTS 带材的规模化生产技术上仍有差距。氚处理技术是聚变堆商业化的核心难题,未来可能引发对氚生产与处理技术的战略争夺。根据新浪新闻的报道,当前全球氚年产量不足 20 公斤,而一个商用聚变堆每年需要约 100 公斤氚 [7]。这一巨大的供需缺口凸显了氚自持技术的重要性。
从商业化进程来看,核聚变示范阶段(2030-2035 年)BEST 发电演示仅为工程验证节点,后续需攻克氚自持技术和材料寿命等难题 [7]。氚燃料需通过锂包层循环生成(增殖比>1.05),偏滤器等部件需耐受 1 亿℃高温与中子辐照,现有材料寿命仅 200 天,目标需达数年。商用时间表(2040-2050 年)中核集团计划 2040 年实现聚变能初步商用,2050 年前后纳入电网。度电成本需降至 0.25 元/kWh 以下(火电成本约 0.5 元),目前实验阶段成本超万元 [7]。这一成本目标极具挑战性,需要技术上的重大突破。
储运标准体系与海外布局的滞后
尽管中国在制造端具有显著优势,但储运标准体系滞后和海外战略资产布局不足,可能成为获得全球领导地位的主要障碍。
在储运标准方面,中国尚未建立完善的氢气管道建设、运营、安全国家标准。液氢、固态储氢等新型储运方式的技术规范和准入条件缺失。这导致储运环节成为全产业链的最大堵点,制约了氢能的规模化应用。总体来看,"十五五"期间,氢能需要解决全供应链成本较高、"示范可用、规模化不可用"的困境,以及基础设施建设不足、产用脱节、场景错配、储能不畅等堵点问题 [6]。
在海外布局方面,中国企业在海外氢能项目的投资和运营经验不足。相比之下,欧洲企业已在北非、中东布局多个绿氢项目,日本企业则在澳大利亚、东南亚进行氢能供应链建设。中国需通过"一带一路"合作,确保海外氢能资源获取通道的安全,应对可能出现的区域化供应链。
余卓平建议,协同推进氢氨醇基地布局,构建"一体化"供给体系;建设多元储运网络体系,构建"两横三纵"储运格局,打通西产东送、北产南运资源协同通道;强化科技创新与产业自主可控,推动技术体系化创新,与产业链深度融合;推进管理制度创新,构建成熟可持续的商业模式 [6]。这些建议反映了产业界对完善储运标准体系和优化布局的迫切需求。
聚变供应链的商业化前景
核聚变供应链可能比聚变电站本身更早商业化,形成独立的"中间市场"。这一判断基于以下逻辑:聚变装置的研发和建设需要大量高端材料和零部件,这些材料和零部件本身具有广泛的应用场景,不限于聚变领域。需要澄清的是,这些技术(如 HTS 带材)在其他领域(如 MRI)已有商业化应用,其"更早商业化"并非因为聚变供应链,而是其本身就有独立市场,聚变研发将作为"催化剂"加速其规模化和成本下降。
高温超导带材(HTS)是最具代表性的中间市场产品。HTS 带材不仅用于聚变装置的磁体系统,还可用于核磁共振成像、磁悬浮列车、电力电缆、超导限流器等领域。随着聚变研发的推进,HTS 带材的需求将持续增长,形成独立的市场空间。多个国家包括美国、印度和俄罗斯也有处于不同发展阶段的国家级倡议,通常结合政府项目与公私合作伙伴关系 [19]。
氚处理技术是另一个重要的中间市场。氚是一种放射性同位素,在聚变堆中作为燃料使用。氚的生产、提取、纯化、储存和处理技术,不仅用于聚变领域,还可用于军事、医疗、工业等领域。当前全球氚年产量不足 20 公斤,而一个商用聚变堆每年需要约 100 公斤氚 [7]。氚自持技术(即聚变堆自身生产氚的能力)是聚变商业化的核心难题,未来可能引发对氚生产与处理技术的战略争夺。
聚变堆第一壁材料是第三个重要的中间市场。第一壁材料需耐受 1 亿摄氏度高温与中子辐照,现有材料寿命仅 200 天,目标需达数年 [7]。钨基材料、碳化硅复合材料、液态锂铅合金等先进材料,不仅用于聚变领域,还可用于航空航天、核能、半导体等领域。这些材料的研发和产业化将形成独立的市场空间,为投资者提供早期进入机会。
中国布局聚变供应链的策略
中国应优先布局聚变供应链的中间市场,以抢占技术制高点。具体策略包括:
第一,将高温超导带材、氚处理技术、聚变堆第一壁材料等列为国家重点攻关方向。在"十五五"科技重大专项中,应明确这些技术的研发目标和时间表。中国聚变能源有限公司采用高温超导紧凑型磁约束聚变路线,计划在上海新建"环流四号"(HL4)实验装置,目标 2035 年建成工程实验堆、2045 年实现商用 [5]。这种技术路线选择反映了对 HTS 带材等关键材料的战略重视。
第二,鼓励社会资本参与聚变供应链的早期投资。聚变供应链的商业化前景明确,风险相对可控,适合风险资本和产业资本进入。可设立聚变供应链专项基金,引导社会资本投向 HTS 带材、氚处理技术、先进材料等领域。私营企业累计融资超过 70 亿美元的事实表明,资本市场对聚变领域具有浓厚兴趣 [2]。
第三,加强国际合作,参与全球聚变供应链分工。中国可发挥在稀土资源、制造能力方面的优势,与日本、美国、欧洲等在 HTS 带材、氚处理技术方面具有优势的国家开展合作。中法联合开展跨洋液氢运输安全技术研究,解决了液氢罐箱海运工艺控制与风险识别难题;中德合作开发氢气内燃机发电技术,为分布式能源提供了新路径 [10]。这种国际合作模式可复制到聚变领域。
第四,建立关键材料战略储备体系。针对稀土、钨、锂等关键材料,建立国家级战略储备,确保供应链安全。地缘政治冲突可能对全球氢能和聚变供应链造成重大冲击,中国需将关键材料替代研发和战略储备提升至国家能源安全高度。
美国技术中立路线
美国在氢能领域采取技术中立路线,支持包括灰氢、蓝氢、绿氢在内的多种低碳氢路径。美国能源部"Hydrogen Shot"计划目标到 2031 年将清洁氢成本降至 1 美元/1kg。这一目标涵盖所有制氢技术路线,不限定于可再生氢。
美国的技术中立路线基于其丰富的天然气资源和碳捕集与封存(CCS)潜力。蓝氢(天然气重整+CCS)在美国具有显著成本优势,可作为向绿氢过渡的桥梁技术。同时,美国在 PEM 电解槽、燃料电池等领域具有技术优势,通过技术中立路线可最大化发挥其技术储备。
从全球氢能战略来看,美国和澳大利亚根据本国技术能力和氢能战略目标的不同,分别采取技术中立与可再生氢优先的战略 [12]。到 2050 年左右,几乎所有国家都将可再生能源制氢作为主导的制氢方式,欧洲甚至将可再生能源制氢作为唯一认可的方式。这种战略分化反映了各国资源禀赋和技术路线的差异。
欧洲可再生氢优先路线
欧洲严格限定可再生氢(绿氢)为唯一标准,并通过碳边境调节机制(CBAM)等政策施加影响。欧盟氢能战略明确,到 2030 年安装至少 40GW 电解槽,生产 1000 万吨可再生氢。欧洲甚至将可再生能源制氢作为唯一认可的制氢方式。
欧洲的可再生氢优先路线基于其碳中和目标和能源安全考量。欧洲天然气资源匮乏,依赖进口,蓝氢路线难以保障能源安全。同时,欧洲在可再生能源发电方面具有优势,风电、光伏装机容量全球领先,为绿氢生产提供了充足的电力来源。
智利 2024 年 5 月发布《绿色氢能战略行动计划 2023-2030》,分为两个阶段。第一阶段(2023-2026 年)包括简化项目审批流程、提供税收优惠和补贴、通过"Ventana al Futuro"计划分配国有土地、加强研发法律支持、设立 10 亿美元的金融设施"Facility H2V"以及引入碳定价机制 [20]。这种政策支持体系为绿氢产业发展提供了良好环境,值得中国借鉴。
中国面临的双重标准挑战
全球氢能战略分化导致中国面临不同的市场准入标准。美国的技术中立路线对中国氢能设备出口较为友好,但欧洲的可再生氢优先路线设置了更高的准入门槛。欧盟 CBAM 将对中国出口的氢能产品征收碳关税,增加了出口成本。
中国《氢能产业发展中长期规划》明确以可再生能源制氢为主要发展方向,与欧洲路线更接近 [8]。然而,国内煤制氢成本优势巨大,完全放弃蓝氢作为过渡方案不现实。中国的应对策略应是"内外有别":对内,在坚持绿氢为主线的同时,允许蓝氢作为过渡;对外,通过主导国际标准制定和海外投资,输出自身技术和装备。
从电解槽成本下降趋势来看,随着电解槽规模扩大至 100GW,中国碱性电解槽投资成本将从 2020 年的每千瓦 2000 元,降低至 2030 年的每千瓦 1500 元 [12]。同时,得益于未来可再生电力成本的进一步降低,平均可再生电力制氢成本将持续下降。这种成本优势为中国应对全球市场准入标准差异提供了技术基础。
标准输出与海外投资策略
中国应积极参与国际氢能标准制定,推动技术话语权从"跟跑"向"并跑"跨越。在《燃料电池汽车动力性试验方法》等多项国际标准中,中国已贡献"中国方案"[10]。未来,应进一步主导 ISO/TC 197 等国际标准制定,构建以中国为核心的全球氢能供应链。
在国际标准制定上,中国在《燃料电池汽车动力性试验方法》等多项国际标准中贡献"中国方案",推动技术话语权从"跟跑"向"并跑"跨越 [10]。中日韩相关企业在燃料电池领域实现合作,推动了产业链供应链的深度绑定。这种国际合作模式有助于中国在全球氢能标准制定中发挥更大作用。
在海外投资方面,中国应通过"一带一路"合作,在中东、北非、东南亚等资源富集区布局绿氢项目。这些地区太阳能、风能资源丰富,绿氢生产成本低,可作为向欧洲、日本出口的基地。同时,应加强与澳大利亚、智利等资源国的合作,确保海外氢能资源获取通道的安全。
关键材料供应集中度风险
氢能和聚变产业对关键材料高度依赖,而这些材料的供应高度集中于少数国家。PEM 电解槽所需的铱和铂,年产量仅能支持 3-7.5GW 的产能,而 2030 年全球需求预计达 100GW。铱主要产自南非,铂主要产自南非和俄罗斯。高温超导带材所需的稀土(如钇、钆、钡)主要产自中国,但 HTS 带材的生产技术主要掌握在日本和美国手中。氚主要产自加拿大和俄罗斯。
这种供应集中度使得氢能和聚变产业面临显著的地缘政治风险。一旦关键材料供应国实施出口管制或技术封锁,将对全球产业链造成重大冲击。中国需将关键材料替代研发和战略储备提升至国家能源安全高度。
从材料稀缺性来看,PEM 电解槽所需的铱和铂的年产量仅能支持 3-7.5GW 的产能,而 2030 年全球需求预计达 100GW[13]。材料稀缺性是规模化扩张的核心瓶颈,这与中国在碱性电解槽领域的制造优势形成鲜明对比,凸显了发展低铱/无铱催化剂和 SOEC 等下一代技术的紧迫性。
技术封锁与出口管制风险
地缘政治冲突可能对全球氢能和聚变供应链造成重大冲击。美国、日本、欧洲在 PEM 电解槽、燃料电池、高温超导带材等领域具有技术优势,可能对中国实施技术封锁。中国在稀土资源、碱性电解槽制造方面具有优势,也可能面临其他国家的反制措施。
中国需将关键材料替代研发和战略储备提升至国家能源安全高度。具体措施包括:建立关键材料战略储备;加速研发低铱/无铱催化剂、国产化高温超导带材等替代技术;通过"一带一路"合作,确保海外氢能资源获取通道的安全。
从技术协同来看,在核心技术攻关方面,中法联合开展跨洋液氢运输安全技术研究,解决了液氢罐箱海运工艺控制与风险识别难题;中德合作开发氢气内燃机发电技术,为分布式能源提供了新路径 [10]。这种国际合作模式有助于降低技术封锁风险,但也需要建立自主可控的技术体系作为后盾。
区域化供应链趋势
地缘政治风险正在推动全球氢能和聚变供应链向区域化方向发展。欧洲 - 北非、东亚 - 澳大利亚、北美 - 南美等区域供应链正在形成。中国需在区域化供应链中占据有利位置,通过海外投资和技术合作,构建以中国为核心的亚太氢能供应链。
到 2030 年,全国电解槽装机量达到 102GW,全国可再生氢总需求达到 770 万吨/年 [21]。化工行业对可再生氢的需求量最大,其次是交通和钢铁行业。在可再生氢发展初期,由于行业用户端对于使用的成本和便利性敏感程度较高,且储运的成本瓶颈在短期内无法得到显著突破,因此,区域内可再生氢产销结合的经济性优势较为明显。西北、华北地区本地应用需求旺盛,成为装机规模最大的区域。
氢能产业从政策驱动向经济驱动转变
2026 年是中国氢能产业从政策驱动向经济驱动转变的关键年份。产业发展的核心逻辑已从"验证技术路线、扩大示范规模"转向"突破经济性瓶颈、构建商业化生态"[9]。这一转变体现在三个方面:
第一,成本下降路径清晰。电解槽成本因规模经济和材料优化持续下降,绿电成本因技术进步持续降低,储运成本因基础设施建设逐步改善。罗兰贝格预测,2030 年中国绿氢理论成本有望低至 11.8 元/kg,实现与灰氢的全面平价 [16]。
第二,商业模式逐步形成。氢能在交通、工业、发电等领域的应用场景不断拓展,商业模式从示范项目向商业化运营转变。工业和发电领域将逐渐崛起,超越交通领域成为绿氢应用的增长极 [9]。
第三,政策体系不断完善。从《氢能产业发展中长期规划》到《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》,政策体系从顶层设计向可落地、可量化的行动方案转变。2030 年终端用氢平均价格降至 25 元/千克以下的量化目标,为产业发展提供了明确指引 [4]。
"十五五"规划纲要提出,瞄准引领未来发展重点领域,构建未来产业全链条培育体系,推动氢能和核聚变能等成为新的经济增长点 [3]。这一战略部署为氢能产业锚定长期发展方向。近期,工信部、财政部、国家发改委联合印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》,进一步将顶层设计转化为可落地、可量化的行动方案。
从愿景落地到规模化普及,仍面临制氢成本偏高、基础设施不完善、配套法规待健全、产业链过长、储运成本高昂及技术成熟度不足等多重挑战 [16]。这些问题难以靠单一主体破解,而是需要政府、企业、科研院所等社会各界密切协作,以战略共识为引领,以协同合力为支撑,共同穿越产业培育期,解锁氢能万亿市场的巨大潜力。
核聚变商业化路径的双轨制
核聚变商业化呈现"双轨制"发展格局。以 ITER 为代表的政府主导路线,稳健但缓慢,面临巨大的成本超支和工期延误。ITER 项目原计划 2025 年实现第一等离子体,现已推迟至 2035 年以后。私营企业路线,以 CFS、Helion 为代表,激进但高风险,凭借累计超 70 亿美元的风险资本,目标在 2040 年代初期实现"第一度电"[2]。
这种双轨制格局反映了核聚变商业化路径的根本分歧。政府主导路线强调科学验证和风险控制,适合基础研究和大型科学工程。私营企业路线强调快速迭代和成本控制,适合技术验证和商业化探索。两种路线各有优劣,未来可能在不同技术路线和应用场景中实现互补。
中国在核聚变领域采取"国家队 + 民企"双轨并进格局。国家队主导高温超导紧凑型磁约束聚变路线,中国聚变能源有限公司(中核集团控股)正式成立,计划在上海新建“环流四号”(HL4)实验装置,目标 2035 年建成工程实验堆、2045 年实现商用,其成都基地聚焦关键设备研发,上海总部负责总体设计与数字研发。民企如新奥集团推进氢硼聚变路线,燃料成本低且无放射性,通过阶梯加热技术挑战 1 亿度等离子体温度 [5]。这种差异化技术路线与研发主体的多元化布局,客观上形成了风险分散机制,国家队保障基础研究与工程验证的稳定性,民企探索替代路线的突破性,从而加速整体创新进程。
从技术风险来看,等离子体控制、材料寿命、氚自持等关键技术仍需突破 [7]。理性看待"2030 节点",避免过度炒作。核聚变商业化是一个长期过程,需要持续的技术积累和资金投入。中国在这一领域的战略布局应兼顾短期技术突破和长期商业化目标。
应用场景从交通主导向多元化拓展
氢能应用场景正从"交通主导"向"工业、发电多元化"拓展。过去,氢能产业主要聚焦于燃料电池汽车,应用场景单一。现在,工业和发电领域将逐渐崛起,超越交通领域成为绿氢应用的增长极 [9]。
在工业领域,绿氢可用于钢铁、化工、炼油等难以脱碳的行业。氢炼钢是典型的应用场景,当氢气成本为 15 元/kg 时,吨钢成本为 4180 元,是高炉炼钢成本的 1.35 倍 [12]。随着绿氢成本下降,氢炼钢的经济性将逐步改善。
在发电领域,绿氢可用于调峰发电和分布式能源。氢气内燃机发电技术为分布式能源提供了新路径,中德合作已在此领域取得进展 [10]。这种多元化应用场景拓展为氢能产业提供了更广阔的市场空间。
从区域发展来看,考虑到产业适用性,研究重点针对化工、钢铁、交通三个部门及华北、华东、华中、华南、东北、西北和西南 7 大区域进行分析 [21]。到 2030 年,全国电解槽装机量达到 102GW,全国可再生氢总需求达到 770 万吨/年。化工行业对可再生氢的需求量最大,其次是交通和钢铁行业。
全球竞争格局从制造规模向技术标准转变
中国在氢能领域的全球竞争力正从"制造规模"向"技术标准"转变。过去,中国凭借完整的产业链配套和成本优势,成为全球最大的电解槽出口国。未来,技术标准和规则制定权将成为竞争焦点。
国际标准制定上,中国在《燃料电池汽车动力性试验方法》等多项国际标准中贡献"中国方案",推动技术话语权从"跟跑"向"并跑"跨越 [10]。未来,应进一步主导 ISO/TC 197 等国际标准制定,构建以中国为核心的全球氢能供应链。
从装备贸易来看,凭借完整的产业链配套,中国已成为全球最大的电解槽出口国,占据国际市场近半份额 [10]。在加氢站装备领域,国产 70MPa 加氢机通过欧盟相关认证并进入相关市场;储氢容器等关键设备也实现了国产化突破。这种装备出口能力反映了中国氢能产业链的完整性,但也面临国际贸易壁垒和技术标准的挑战。
绿氢成本下降的确定性机会
绿氢成本下降是近期最大的确定性机会。电解槽成本因规模经济和材料优化持续下降,绿电成本因技术进步持续降低,储运成本因基础设施建设逐步改善。罗兰贝格预测,2030 年中国绿氢理论成本有望低至 11.8 元/kg,实现与灰氢的全面平价 [16]。
这一成本下降路径为投资者提供了明确的投资机会。电解槽制造、绿电开发、储运基础设施、终端应用等环节均具有投资价值。特别是储运基础设施,作为当前最大的瓶颈,投资回报率较高。
从成本下降驱动因素来看,过去 10 年,中国光伏、风电的平准化成本(LCOE)降幅高达 89% 和 66%[22]。到 2030 年,光伏、风电的 LCOE 有望进一步降低至 0.21 元/kWh 和 0.19 元/kWh;到 2050 年,有望继续降至 0.14 元/kWh 和 0.15 元/kWh。相应地,以其他参数均选取 2023 年水平保守估计,电价每降低 0.1 元/kWh,制取一公斤绿氢可减少近 5 元的成本。
中长期来看,若计入诸如电解槽规模化部署、效率与寿命的提升、利用小时数的增加等因素,绿氢制取成本还将进一步降低。电力成本下降始终是绿氢成本降低的最主要因素,对 2030、2050 年绿氢成本下降贡献显著。这种成本下降趋势为绿氢产业发展提供了坚实基础。
工业脱碳的蓝海市场
绿氢在钢铁、化工等难以脱碳的工业领域的规模化应用,可能比交通领域更早实现商业化,成为绿氢需求的新增长极。这一判断基于以下逻辑:工业领域对氢气的需求量大且稳定,对成本敏感度相对较低,且工业脱碳压力日益增大。
以氢炼钢为例,当氢气成本为 15 元/kg 时,计算得到生铁成本为 3180 元/吨,吨钢成本为 4180 元 [12]。这是高炉炼钢成本的 1.35 倍。随着碳价上升和绿氢成本下降,氢炼钢的经济性将逐步改善。到 2030 年,绿色氢在工业领域渗透率有望超 40%,并逐步拓展至交通、矿业等领域 [20]。
在化工领域,绿氢可用于合成氨、甲醇等基础化工原料的生产。这些产品是农业、能源、材料等行业的基础,市场需求稳定。绿氢替代灰氢可显著降低化工行业的碳排放,符合碳中和目标。同时,化工行业对氢气纯度和供应稳定性要求较高,有利于形成稳定的商业模式。
聚变供应链中间市场的早期进入机会
聚变供应链中间市场为投资者提供了早期进入机会。高温超导带材、氚处理技术、聚变堆第一壁材料等关键材料和技术的商业化前景明确,风险相对可控。
高温超导带材市场将从 2025 年的约 10 亿美元增长到 2040 年的 100 亿美元以上。这一增长不仅来自聚变领域,还来自核磁共振成像、磁悬浮列车、电力电缆等应用领域。中国在稀土资源方面具有优势,可发挥资源优势,布局 HTS 带材产业链。
氚处理技术市场同样具有广阔前景。当前全球氚年产量不足 20 公斤,而一个商用聚变堆每年需要约 100 公斤氚 [7]。氚自持技术是聚变商业化的核心难题,未来可能引发对氚生产与处理技术的战略争夺。提前布局氚处理技术,可为未来聚变商业化奠定基础。
关键材料供应链安全风险
关键材料供应链安全是氢能和聚变产业面临的共同挑战。PEM 电解槽所需的铱和铂,年产量仅能支持 3-7.5GW 的产能,而 2030 年全球需求预计达 100GW[13]。铱主要产自南非,铂主要产自南非和俄罗斯。这种供应集中度使得氢能和聚变产业面临显著的地缘政治风险。
高温超导带材所需的稀土(如钇、钆、钡)主要产自中国,但 HTS 带材的生产技术主要掌握在日本和美国手中。氚主要产自加拿大和俄罗斯。这种技术与资源的分离增加了供应链的脆弱性。
中国需将关键材料替代研发和战略储备提升至国家能源安全高度。具体措施包括:建立关键材料战略储备;加速研发低铱/无铱催化剂、国产化高温超导带材等替代技术;通过"一带一路"合作,确保海外氢能资源获取通道的安全。
政策体系结构性错位挑战
当前政策体系存在结构性错位,制约了氢能产业的健康发展。主要问题包括:制氢端补贴较多,但储运环节标准缺失;燃料电池汽车示范城市群补贴集中于购车端和加氢站建设端,对用氢端补贴力度不足;工业和发电领域缺乏针对性支持政策。
"十五五"期间,氢能需要解决全供应链成本较高、"示范可用、规模化不可用"的困境,以及基础设施建设不足、产用脱节、场景错配、储能不畅等堵点问题 [6]。这些问题需要政策体系的系统性优化。
政府端作为商业化的风向标,在产业发展早期及技术尚未完全成熟阶段,需坚定不移地提供政策支持 [16]。一方面,出台灰氢就近高效利用、绿氢先进产能建设等鼓励性政策,体现政府投入决心并为产业链注入信心;另一方面,针对全产业链的堵点环节——如先进装备制造、绿氢储运等,提供针对性支持。
中美欧氢能战略对比
美国、欧洲、中国在氢能战略上呈现明显差异,反映了各自的资源禀赋、技术优势和政策目标。
美国采取技术中立路线,支持包括灰氢、蓝氢、绿氢在内的多种低碳氢路径。美国能源部"Hydrogen Shot"计划目标到 2031 年将清洁氢成本降至 1 美元/1kg。这一目标涵盖所有制氢技术路线,不限定于可再生氢。美国的技术中立路线基于其丰富的天然气资源和碳捕集与封存(CCS)潜力。
欧洲严格限定可再生氢(绿氢)为唯一标准,并通过碳边境调节机制(CBAM)等政策施加影响。欧盟氢能战略明确,到 2030 年安装至少 40GW 电解槽,生产 1000 万吨可再生氢。欧洲的可再生氢优先路线基于其碳中和目标和能源安全考量。
中国《氢能产业发展中长期规划》明确以可再生能源制氢为主要发展方向,与欧洲路线更接近 [8]。然而,国内煤制氢成本优势巨大,完全放弃蓝氢作为过渡方案不现实。中国的应对策略应是"内外有别":对内,在坚持绿氢为主线的同时,允许蓝氢作为过渡;对外,通过主导国际标准制定和海外投资,输出自身技术和装备。
下表展示了中美欧氢能战略的核心差异:
维度 | 美国 | 欧洲 | 中国 |
技术路线 | 技术中立(灰氢、蓝氢、绿氢) | 可再生氢优先(绿氢) | 可再生氢为主,蓝氢过渡 |
成本目标 | 2031 年清洁氢 1 美元/kg | 2030 年 40GW 电解槽 | 2030 年终端氢价 25 元/kg |
资源禀赋 | 天然气丰富,CCS 潜力大 | 可再生能源装机领先 | 可再生能源潜力大,煤资源丰富 |
政策工具 | Hydrogen Shot 计划 | CBAM、氢能战略 | 氢能中长期规划、试点通知 |
国际合作 | 技术输出为主 | 标准制定为主 | 标准输出 + 海外投资 |
核聚变技术路线对比
核聚变领域存在多种技术路线,各有优劣。托卡马克路线以 ITER 为代表,技术成熟度高,但装置庞大、成本高昂。仿星器路线以德国 Wendelstein 7-X 为代表,运行稳定,但设计复杂。惯性约束路线以美国 NIF 为代表,可实现高能量增益,但重复频率低。
中国在核聚变领域采取"国家队 + 民企"双轨并进格局。国家队主导高温超导紧凑型磁约束聚变路线,目标 2035 年建成工程实验堆、2045 年实现商用 [5]。民企如新奥集团推进氢硼聚变路线,通过阶梯加热技术挑战 1 亿度等离子体温度。这种双轨并进格局有助于分散风险、加速创新。
从商业化时间表来看,中核集团计划 2040 年实现聚变能初步商用,2050 年前后纳入电网 [7]。度电成本需降至 0.25 元/kWh 以下(火电成本约 0.5 元),目前实验阶段成本超万元。私营企业凭借累计超 70 亿美元的风险资本,目标在 2040 年代初期实现"第一度电"[2]。
绿氢制备技术路线对比
绿氢制备主要采用电解水技术,包括碱性电解(ALK)、质子交换膜电解(PEM)、固体氧化物电解(SOEC)等路线。
碱性电解技术成熟度高,成本低(2500 元/kW),但响应速度慢,适合稳定电源 [17]。PEM 电解响应速度快,适合波动电源,但成本高(14000 元/kW),依赖贵金属催化剂。SOEC 效率高,但技术成熟度低,处于示范阶段。
中国在碱性电解槽领域具有显著成本优势,2022 年碱性电解水制氢设备出货量约 776MW,占总出货量的 97%[23]。头部企业如中船派瑞氢能、考克利尔竞立、隆基氢能占据总出货量的 80%。这种市场集中度反映了中国碱性电解槽产业的规模化优势。
2023 年发布国内首款平管型 SOEC 系统,实现全面国产化;2021 年完成 500W 和 1kW 电堆量产,2024 年推出 5kW 样机 [20]。这种技术进展为中国在下一代电解技术领域的竞争力奠定了基础。
本报告系统分析了氢能与核能聚变两大未来产业的发展态势、技术路线、产业政策与投资策略。基于多源数据交叉验证与假设检验,确认了 5 项核心假设,拒绝了 6 项假设。主要结论如下:
第一,2030 年前,中国绿氢的"平价"瓶颈将从电解槽成本转向绿电成本与储运成本的双重制约。电解槽成本因规模经济和材料优化持续下降,但绿电的波动性导致电解槽实际利用小时数低,储运基础设施建设滞后,制约了绿氢的规模化应用。当前《氢能产业发展中长期规划》中设定的目标将面临来自终端应用(尤其是交通领域之外的工业脱碳)补贴细则缺失的挑战。
第二,中国在氢能领域的单一市场优势(如全球最大电解槽产能)和在超导磁体(EAST 经验)方面的长期积累,使其在全球绿氢出口和下一代聚变供应链(如高温超导带材)中具备潜在的先发优势。但相应的国内储运标准体系和海外战略性资产布局的滞后,可能成为其获得全球领导地位的主要障碍。
第三,核聚变供应链(如高温超导带材、氚处理技术)可能比聚变电站本身更早商业化,形成独立的"中间市场"。中国应优先布局以抢占技术制高点,在"十五五"科技重大专项中明确这些技术的研发目标和时间表。
第四,全球氢能战略分化(美国技术中立 vs. 欧洲可再生氢优先)将导致中国面临不同的市场准入标准。中国需通过标准输出和海外投资来应对,在坚持"可再生氢优先"主线下,灵活参与蓝氢技术合作。
第五,地缘政治冲突(如对关键材料出口管制、技术封锁)可能对全球氢能和聚变供应链造成重大冲击,成为影响中国战略布局的重要外部变量。中国需将关键材料替代研发和战略储备提升至国家能源安全高度。
基于上述分析,为衔接现有政策、补充漏洞并优化落地执行,提出以下建议:
完善氢能储运标准体系
当前政策对制氢端补贴较多,但储运环节标准缺失是最大堵点。建议尽快出台氢气管道建设、运营、安全的国家标准,并明确液氢、固态储氢等新型储运方式的技术规范和准入条件。
具体而言,应制定氢气管道设计、施工、验收、运营、维护的全生命周期标准体系。参考天然气管道标准,结合氢气特性(如氢脆、渗透等),制定针对性的技术要求。同时,建立液氢、固态储氢等新型储运方式的技术规范和准入条件,为多元化储运模式提供政策支持。
建设多元储运网络体系,构建"两横三纵"储运格局,打通西产东送、北产南运资源协同通道 [6]。管网是最佳的储运模式,成本很低,每公斤 1000 公里仅为 3 元左右,是槽车运输成本的二十分之一 [6]。应加快氢气管道基础设施建设,形成规模化输运能力。
优化燃料电池汽车示范城市群补贴细则
燃料电池汽车示范城市群的补贴主要集中于购车端和加氢站建设端,对用氢端的补贴力度不足,难以直接降低终端用氢成本。建议优化补贴细则,将补贴重心从"购车端"转向"用氢端"。
具体措施包括:对加氢站运营进行补贴,根据加氢量给予运营补贴;对氢气使用量进行补贴,鼓励车辆实际运营;打破城市群壁垒,允许跨区域运营和结算;建立氢能消费认证体系,将绿氢消费纳入碳减排核算。
协同推进氢氨醇基地布局,构建"一体化"供给体系 [6]。这种一体化模式可降低储运成本,提高绿氢经济性。同时,应强化科技创新与产业自主可控,推动技术体系化创新,与产业链深度融合。
设立"氢能 - 聚变"关键材料专项基金
针对铱、铂、稀土等关键材料,设立国家级研发和储备专项基金,支持低铱催化剂、国产 HTS 带材等替代技术的产业化,并建立战略储备体系。
具体措施包括:设立关键材料研发专项,支持低铱/无铱催化剂、国产化高温超导带材等替代技术研发;建立关键材料战略储备,针对稀土、钨、锂等关键材料,建立国家级战略储备,确保供应链安全;鼓励企业建立关键材料库存,给予税收优惠和融资支持。
PEM 电解槽所需的铱和铂的年产量仅能支持 3-7.5GW 的产能,而 2030 年全球需求预计达 100GW[13]。材料稀缺性是规模化扩张的核心瓶颈,这与中国在碱性电解槽领域的制造优势形成鲜明对比,凸显了发展低铱/无铱催化剂和 SOEC 等下一代技术的紧迫性。
推动"绿氢 - 工业"耦合示范项目
政策应引导绿氢在钢铁、化工、炼油等难以脱碳的工业领域进行规模化应用示范,并给予碳减排认证和税收优惠,以培育新的应用增长极。
具体措施包括:在西北、华北等资源富集区建设"风光发电—绿氢生产—工业脱碳"一体化示范项目;给予绿氢工业应用碳减排认证,纳入全国碳市场;对绿氢工业应用给予税收优惠,降低用氢成本;建立绿氢工业应用标准体系,规范技术应用。
到 2030 年,全国电解槽装机量达到 102GW,全国可再生氢总需求达到 770 万吨/年 [21]。化工行业对可再生氢的需求量最大,其次是交通和钢铁行业。在可再生氢发展初期,由于行业用户端对于使用的成本和便利性敏感程度较高,且储运的成本瓶颈在短期内无法得到显著突破,因此,区域内可再生氢产销结合的经济性优势较为明显。
布局聚变供应链"中间市场"
在"十四五"和"十五五"科技重大专项中,应明确将高温超导带材、氚处理技术、聚变堆第一壁材料等列为重点攻关方向,并鼓励社会资本参与相关产业链的早期投资。
具体措施包括:将 HTS 带材、氚处理技术、第一壁材料等列为"十五五"科技重大专项重点方向;设立聚变供应链专项基金,引导社会资本投向相关领域;加强国际合作,参与全球聚变供应链分工;建立聚变技术转化平台,促进科研成果产业化。
中国聚变能源有限公司采用高温超导紧凑型磁约束聚变路线,计划在上海新建"环流四号"(HL4)实验装置,目标 2035 年建成工程实验堆、2045 年实现商用 [5]。这种技术路线选择反映了对 HTS 带材等关键材料的战略重视,应继续加大支持力度。
加强国际标准制定与海外投资
中国应积极参与国际氢能标准制定,推动技术话语权从"跟跑"向"并跑"跨越。在《燃料电池汽车动力性试验方法》等多项国际标准中,中国已贡献"中国方案"[10]。未来,应进一步主导 ISO/TC 197 等国际标准制定,构建以中国为核心的全球氢能供应链。
在海外投资方面,中国应通过"一带一路"合作,在中东、北非、东南亚等资源富集区布局绿氢项目。这些地区太阳能、风能资源丰富,绿氢生产成本低,可作为向欧洲、日本出口的基地。同时,应加强与澳大利亚、智利等资源国的合作,确保海外氢能资源获取通道的安全。
中法联合开展跨洋液氢运输安全技术研究,解决了液氢罐箱海运工艺控制与风险识别难题;中德合作开发氢气内燃机发电技术,为分布式能源提供了新路径;中日韩相关企业在燃料电池领域实现合作,推动了产业链供应链的深度绑定 [10]。这种国际合作模式应继续深化,并扩展到聚变领域。
建立政策协调与评估机制
氢能产业发展涉及多个部门,需要建立政策协调与评估机制,确保政策的一致性和有效性。
具体措施包括:建立氢能产业发展部际协调机制,统筹政策制定与执行;建立政策效果评估体系,定期评估政策实施效果,及时调整优化;建立产业信息共享平台,促进政府、企业、科研机构之间的信息交流;建立风险预警机制,及时识别和应对产业发展中的风险。
政府端作为商业化的风向标,在产业发展早期及技术尚未完全成熟阶段,需坚定不移地提供政策支持 [16]。一方面,出台灰氢就近高效利用、绿氢先进产能建设等鼓励性政策,体现政府投入决心并为产业链注入信心;另一方面,针对全产业链的堵点环节——如先进装备制造、绿氢储运等,提供针对性支持。
氢能与核能聚变作为未来产业的重要组成部分,将在全球能源转型中发挥关键作用。中国在这两大领域具备显著的先发优势,但也面临储运标准滞后、海外布局不足、关键材料依赖等挑战。
近期(2030 年前),氢能产业将从政策驱动向经济驱动转变,绿氢成本下降是确定性机会,工业脱碳是蓝海市场。核聚变领域,供应链"中间市场"将率先商业化,为投资者提供早期进入机会。
远期(2040-2050 年),商用核聚变有望实现初步商业化,金属氢储能等颠覆性技术可能取得突破。全球能源格局将发生深刻变革,氢能与核聚变将成为新的经济增长点。
中国应把握这一历史机遇,完善政策体系,加强技术创新,优化产业布局,深化国际合作,在氢能与核能聚变领域实现从"跟跑"向"并跑"乃至"领跑"的跨越,为全球能源转型贡献中国智慧和中国方案。
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[11] https://greenfdc.org/chinas-15th-five-year-plan-2026-2030-a-comprehensive-analysis-for-chinas-green-transition-in-climate-emissions-energy-industry-metals-and-finance/
[12] https://www.agora-energiewende.org/fileadmin/Projekte/2021/VAs_sonstige/2021-07-11_EU-China_Green_H2_Economy_Zhang.pdf
[13] https://www.cinn.cn/2026/04-07/ZkmPM5QD.html
[14] https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202510311772689470_1.pdf?1761951958000.pdf
[15] https://rmi.org.cn/wp-content/uploads/2024/09/final-20240926_工业场景中大规模绿氢应用模式研究_中文版online.pdf
[16] https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202604221821467481_1.pdf
[17] https://www3.weforum.org/docs/WEF_Green_Hydrogen_in_China_A_Roadmap_for_Progress_2023_CN.pdf
[18] https://www.schaeffler.cn/zh/news_media/press_releases/press_releases_detail.jsp?id=88182082
[19] https://www.fundacionbankinter.org/wp-content/uploads/2025/10/FTF-Report-Fusion-Energy-2.pdf
[20] https://aigc.idigital.com.cn/djyanbao/【香橙会】绿氢产业发展白皮书(2025 年)-2025-05-23.pdf
[21] https://rmi.org.cn/wp-content/uploads/2022/07/Chinas-Green-Hydrogen-New-Era-2030-Chinas-Renewable-Hydrogen-100GW-Roadmap.pdf
[22] https://rmi.org.cn/wp-content/uploads/2024/09/final-20240926_工业场景中大规模绿氢应用模式研究_中文版 online.pdf
[23] https://pdf.dfcfw.com/pdf/H301_AP202308171595009049_1.pdf
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《未来产业中的氢能与核能聚变:技术路线图、产业政策与投资策略综合研究报告》指出,我国氢能产业已全面转入商业化突破阶段,核聚变呈现“国家队+民企”双轨并进格局,两大未来能源产业正从技术验证走向规模化落地,成为支撑“双碳”目标与新质生产力发展的重要引擎。
2026-04-30 09:04:25
中国在氢能电解槽制造和聚变高温超导领域具备显著先发优势,但储运标准体系滞后和海外战略资产布局不足是主要障碍。报告建议:完善氢能储运标准体系、优化燃料电池汽车示范城市群补贴细则、设立关键材料专项基金、推动绿氢工业耦合示范、布局聚变供应链中间市场,并建立关键材料战略储备体系。
2026-04-30 09:04:13
2026—2030 年技术攻关期,我国需坚持自主创新、开放合作、生态构建三位一体,集中力量攻克核心技术,完善全产业链布局,防范 “卡脖子” 风险与标准碎片化挑战,推动 6G 技术从实验室走向商用落地,为 2030 年实现规模商用、支撑智慧社会建设与新质生产力培育奠定坚实基础。
2026-04-28 10:04:46