氢能在诸多工业流程中都发挥着重要作用，包括在钢铁企业取代煤炭、作为一些主要化工原料的基础原料、以及在高温加热工艺流程中成为一种清洁能源选择。
高盛认为，清洁氢（绿氢）已成为实现全球净零排放的关键支柱，有助于减少全球温室气体排放的15%。
目前，全球范围内的氢能政策支持正在加强，30个国家的氢战略和路线图许诺在本十年中，清洁氢的装机容量将比2020年增加400倍，并支持将绿色氢的年平均新建速度提高50倍。
高盛预计，在制氢方面，是绿氢发电的潜在总市场（TAM）就有可能在2030年翻一番，达到2500亿美元，而到2050年TAM将达到1万亿美元。
绿氢是去碳化的最终解决方案
绿氢已经成为全球净零排放的关键支柱，高盛利用全球GS净零排放模型和碳经济成本曲线构建了三种全球氢排放情况。
将三种全球氢需求路径分别命名为：牛市、平市和熊市，如果从现在到2050年全球变暖1.5°C，达到净零的氢需求较大（约为7倍），称为牛市；如果到2050年全球变暖小于2.0°C，达到净零的氢需求约为4倍，称为平市；而熊市情况下，到2050年全球将变暖2.0°C，氢需求在达到净零的路径上至少需增加2倍。
与此同时，全球各地的政策支持正在加强，30个国家出台了氢战略，许诺在这十年中将清洁氢的装机容量较2020年增加400倍，并支持将每年平均新建绿氢的速度提高50倍。
近年来在制氢行业的投资开始显著增加，特别是在生产技术部署方面，包括生产（分别用于绿氢和蓝氢的电解槽和CCUS）、存储、分销、传输和全球贸易所需的投资。
高盛估计，如果到2030年要实现净零排放，那么需要在绿氢供应链上累计投资5万亿美元。
而这5万亿投资仅是绿氢直接供应链的资本支出，不包括与终端市场（工业、运输、建筑）和绿氢发电所需的发电厂相关的上游资本支出。到2030年，单TAM就有可能翻一番，从目前的1250亿增加到本世纪末的2500亿美元，到2050年可能达到1万亿美元。
近日，汇丰前海发布了《China Green Hydrogen Ready for prime time》（以下简称《报告》）。
市场规模预测：到2027年，电解槽市场总投资达3960亿元
通过绿氢规模的预测，《报告》得出了2027年电解槽总装机量达到120GW的结论。由此，《报告》认为2027年电解槽市场总规模达到3960亿元，即2022-2027年年均市场规模达到790亿元人民币（见图表1）。
1、2027年绿氢需求达255万吨，占氢气总需求7%
《报告》预测，到2027年，中国绿氢年产量达到255万吨，占到中国氢气供应总量的7%（见图表2）。255万吨绿氢需求分别来自钢铁行业和化工行业，同时不考虑汽车用途：
（1）中国有5%的钢铁（2020年为1.053亿吨）是用氢气生产的，平均每吨钢需要25公斤氢气，对氢能的总需求约为130万吨（折合62GW电解槽装机量）；
（2）2020年2500万吨化工制氢需求中的5%将被绿氢替代（中国煤炭加工利用协会数据），共125万吨（折合58GW电解槽装机量）；
（3）绿氢生产区域与汽车应用区域存在错配，由于氢储运成本远高于制氢成本，不太可能在交通领域快速形成绿氢的规模化应用。
2、2022-2027年间平均装机量达到20GW，年均市场规模达到790亿元
255万吨的绿色氢气每年需要142800GWh的电力（氢气转换率为56千瓦时/千克）。若电解槽电能全部来自光伏，光伏年有效运行时间为1200小时，则电解槽总装机量需求达到约120GW。
假设电解槽系统成本为3.33元/瓦，市场总规模将达到3960亿元，2022-2027年年均规模达到790亿元人民币！
但《报告》同时强调，预计2022年的电解槽装机量约为1-1.5GW，占全球电解槽装机量的69%！根据氢云链数据库，这个数据同比2021年已经实现了100%-200%的增长，但对比20GW的年均装机数量差距甚大，将导致后续的装机压力剧增。
《报告》还进行了有趣的假设：若电解槽对外采购了50%电力而非100%使用光伏电力，由于电解槽时间使用时间的延长一倍（从1200-1500小时延长至3000小时），对电解槽装机量需求也减小为60GW，同时由于电解槽使用时间的提升，其LCOH降低20%。
成本预测：2025年绿氢LCOH将下降38%
《报告》认为，到2025年，绿氢的LCOH将下降38%。下降幅度的54%来自光伏电力LCOH的下降（约39%），38%来自电解槽系统成本的下降（约30%）。
（1）光伏成本下降主要来自新技术应用。如2022年的Topcon技术和2023年的HJT技术，以及2023年的多晶硅产能的提高。
（2）电解槽系统成本下降来自规模经济和技术升级。根据IRENA，若电解槽年产量从10MW /年增加到1000MW /年，PEM电解槽成本将可能下降45%（见图表4）。技术升级也有利于成本下降，如应用成本更低的质子交换膜和催化剂等。
值得注意的是，《报告》的预测并不包括氢气储运和加注成本，这些成本总和达到了制氢成本的两倍以上。因此《报告》认为绿氢将首先在可再生能源丰富、同时靠近钢铁、化工产业集群的地区率先应用，从而避免产生运输成本。
氢能汽车产业将率先爆发
目前来看，我国氢燃料电池产业仍在前期探索发展阶段，同时由于氢能产业链配套设施的不完善等客观原因，距离实现大规模商业化和产业化发展仍然有很长的路程要走。
“未来30年内，我们不会从柴油机一下切换到燃料电池，将所有柴油机都变成燃料电池，燃料电池这一种技术路线并不能够满足用户的所有需求。”康明斯副总裁、中国区董事长石内森认为，氢燃料电池只是多元化解决方案中的一部分。
即便在氢能内部，目前也有氢燃料电池和氢内燃机两大相对成熟的技术路线。“当前内燃机技术已经非常成熟，从天然气发动机过渡到氢内燃机，所做的改动较为容易。短期来看，氢内燃机应该，也可以在低碳转型过程中扮演重要角色。”石内森说，康明斯正在进行相关研究，希望接下来将氢内燃机带到市场，也希望氢内燃机能被正式认证为一种零排放交通工具。
不过长远来看，内燃机性能的提升空间不大，几乎已经接近效率的极限。但燃料电池还有无限的可能性，还可以进行各种改进。石内森表示，未来一定会出现效率极高的氢燃料电池，并在市场上占据一席之地。不同的市场对产品的需求不同，可能会选择不同的技术路径。
基于新能源技术路线的不确定性，与多数车企选择从纯电动汽车着手不同，现代汽车集团选择了“两条腿走路”——同时发展纯电动车和氢燃料电池车。“现代汽车集团认为，与电动和燃油之间的关系不同，氢燃料和电动车之间并非互相替代的关系，而是互补关系，各自有适合的应用场景，所以我们面向新能源的未来选择了‘氢+电’的双线能源战略。”印庸壹说。
相比选择何种技术路线，当前整个氢能行业更为紧迫的问题是：没有足够的氢源。“并不是人们不想用燃料电池，只是没有合适成本的氢燃料。”石内森透露，即便只有上万台氢能汽车在路上行驶，目前也没有足够的氢能可供车辆使用。据他估算，假设中国一年有一百万辆氢燃料电池重卡跑在路上，每年大概需要消耗约2000万吨氢，这相当于200吉瓦的电解制氢能力需求。而我们目前在中国仅制定了1吉瓦的年产氢计划，还有很大空间。
石内森认为，燃料电池在短期内有发展机会，但其增长速度受到氢能供应能力的制约。“短期内，我们相信在全球范围制氢的增速将远超过氢燃料电池在交通运输方面应用的增速。这是因为当今行业里仍在大量使用灰氢，尽管不具环保优势，但这是当今农业、钢铁业或其他行业应用氢能最快捷的方式。未来只要我们用绿氢替代这些灰氢，就能显著减少碳排放。”石内森说。
