根據生產過程中碳排放的強度，氫氣可分為由化石能源直接產生的“灰氫”，由化石能源和二氧化碳捕集儲存產生的“藍氫”，以及由可再生能源和核能的電解水產生的“綠氫”。
根據中國煤炭工業協會公布的數據，2020年我國氫氣產量將超過2500萬噸，其中煤炭占62%，天然氣占19%，工業副產氣占18%，電解水占1%。在全球範圍內，最常用的制氫方法是天然氣，占48%，其次是石油，占30%，煤炭，占18%，電解水，占4%，也很低。
無論是中國3060年二氧化碳排放峰值和碳中和的目標，還是歐盟等國家推動綠色氫發展的戰略，發展綠色氫都是長遠發展的戰略方向。預計到2060年，我國可再生能源生產的綠色氫氣將達到80%。但降低綠色氫氣的生產成本需要壹個過程，不僅是光伏、風電等可再生能源的成本，還有制氫的電解槽成本。所以灰氫到綠氫的轉化過程是不能快速直接叠代的。作為灰氫向綠氫的過渡階段，藍氫的發展主要依賴於碳捕集與封存技術的發展和成本的降低。但有科學家發現，藍氫在減少二氧化碳排放方面並不比灰氫好多少，其排放量僅比灰氫低9%-12%左右。世界主要氫能發展國家對藍氫的態度大相徑庭。鑒於目前我國氫能源的比例和發展階段，應該把藍氫作為重點。
氫能產業鏈包括從上遊制氫、中間儲氫和向下遊運氫。在制氫過程中，通過電解水獲得綠色氫，如果在化石燃料和工業副產品制氫中加入碳捕集與封存(CCS)裝置，則為藍色氫，如果不在此過程中，則為灰色氫。
除了煤炭和天然氣制氫，工業副產氫氣是我國第三大氫氣來源，也是適合我國自身工業基礎的制氫方式。工業副產氫氣包括焦爐煤氣副產、氯堿工業副產、合成氨副產和丙烷脫氫副產。
比如氫能概念股的龍頭美錦能源，就是以焦爐氣制氫為基礎，然後在產業鏈上打造加氫站和氫燃料電池的全產業鏈。
華斌有限公司在氯堿行業有654.38+0.6萬噸副產氫氣的產能，同時也在建設PDH項目，將有2.3萬噸丙烷脫氫副產氫氣。此外，金能科技、萬華化工和金發科技都有壹定的工業副產品氫氣作為副產品。
從碳中和的長遠要求來看，實現零排放，電解水制氫是未來發展的主要方向。目前，隆基股份、陽光電力、寶豐能源是可再生能源電解水制氫的主要路線。
與其他能源和燃料相比，氫氣的儲運難度更大，成本比明顯更大，這也是制約氫氣成本大幅下降的主要因素。在上中下遊各環節中，上遊制氫和下遊耗氫相對成熟，中遊儲運是制約氫能大規模發展的重要原因。
氫氣的儲存和運輸可分為三種:氣態、液態和固態。從技術成熟度來看，高壓氣態儲氫是最常用的。對應的運輸方式有長管拖車和管道。高壓儲氫安全性高，工藝相對簡單。但由於氫氣能量密度低，其儲氫量很低，長管拖車更適合短途運輸，耗氫量少。管道儲運在長距離運輸中會形成成本優勢，但管道建設成本高，初期投資大。
為了解決能量密度低的問題，世界各地都在發展低溫液氫儲存，低溫液氫儲存具有儲氫密度高的特點，儲存方式類似於儲存石油。運輸液氫可以減少車輛的運輸次數，提高單個加氫站的能源供給，適用於耗氫量大、運輸距離長的場合。但氫氣的液體儲存和運輸也有缺點，如氫氣液化成本高，長期儲存後氫氣會逸出。在我國，低溫液氫儲運主要用於軍事和航天領域，但由於法律限制，目前還不能用於民用領域。
固體儲氫以金屬氫化物、化學氫化物或納米材料為儲氫載體，通過化學吸附和物理吸附實現儲氫。固體儲氫密度更高，但成本也更高，技術也更復雜，目前還很難商業化。
根據中國氫能聯盟發布的《中國氫能與燃料電池產業白皮書(2019版)》(以下簡稱《白皮書》)，長管拖車和固體儲運成本可觀，但經濟距離不超過150公裏；液體儲運經濟距離200公裏以上，成本是所有方式中最高的；管道運輸成本最低，經濟距離500公裏以上。
儲氫瓶是氣態儲氫方式的重要組成部分。國內公司中材科技率先研發完成國內最大的氫氣瓶，容積320L，已投入市場。除320L瓶外，其他氫瓶產品規格齊全，從1.5L到385L不等。此外，中材科技70 MPa IV瓶生產線目前正在建設中，年產能為65，438+0，000瓶。預計2021年底完成，2022年上半年取得證書，主要面向海外市場銷售。
在氫氣液化方面，國內發展滯後。根據氫氣液化概念股中泰股份上周投資者提問時的回答:目前公司擁有氫氣液化核心設備板翅式換熱器的設計制造技術，氫氣液化全流程仍在積極研發中。另壹只深冷概念股深冷股份也在幾天前公開暗示，公司沒有來自氫能的營收。
加氫站是氫氣產業鏈的重要組成部分。但由於氫燃料電池汽車尚未大規模商用，加氫站投資巨大，目前的建設成本和運營成本遠高於傳統的加油站和加氣站。在工業發展初期，建設獨立的加氫站並不經濟。站在投資人的角度，可以避免這種重資產、高投入、長期虧損的產業鏈環節。
燃料電池系統是壹個復雜的系統，其中電堆系統是最重要的。除了電池組，還有供氫系統、供氣系統和水熱管理系統。從價值上看，電堆系統占比最大，達到45-50%，其次是空壓機，約占25%。在電堆中，催化劑、雙極板、質子交換膜占比很大，這些核心材料和技術與歐美仍有壹定差距。
催化劑約占燃料電池系統總成本的18%，而這壹核心材料仍依賴進口，因此國內壹直沒有企業能夠制造催化劑。桂研鉑業是壹家前瞻性布局燃料電池用鉑催化劑的企業，被國家工信部列入第二批專項創新“小巨人”企業。然而，即使作為鉑催化劑的龍頭企業，貴研鉑業近日也在投資者互動平臺上表示:截至目前，公司的氫燃料電池用鉑催化劑仍處於實驗室階段，目前沒有商業化產品。
與催化劑類似，在雙極板、質子交換膜等領域，國內材料和技術與國際先進水平仍有壹定差距，國產化進程才剛剛開始，從技術突破和降低成本的角度看，還有很長的路要走。
在電池堆和整體燃料電池系統方面，由易華通、濰柴動力、新源動力和美錦能源旗下的郭虹氫能占據市場主導地位。我們之前寫過燃料電池系統，這裏就不多說了。
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