氢能存储市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测，2018 年至 2028 年，按产品类型（液体、固体和气体）、应用（固定电力和运输）、最终用户（工业和商业）、地区、竞争进行细分

市场概览

2022 年全球氢能存储市场价值为 120.8 亿美元，预计在预测期内将实现强劲增长，到 2028 年的复合年增长率为 14.19%。氢能存储市场是指全球能源行业的一个部门，专注于存储和利用氢作为能源载体或媒介，以有效管理能源资源。这个市场涵盖了一系列技术和解决方案，旨在以氢的形式储存剩余能源，然后在需要时将其转换回电能或热能。氢能储存是向更清洁、更可持续的能源格局过渡的关键组成部分。它通过在高发电量期间储存多余的能量并在能源需求增加或可再生能源产量较低时释放能量来解决风能和太阳能等可再生能源的间歇性问题。这有助于电网稳定，支持脱碳努力，并增强能源安全。市场包括各种氢气生产方法，例如电解、蒸汽甲烷重整 (SMR) 和生物质气化，以及存储解决方案，例如压缩氢气、液态氢和固态储氢材料。它可应用于发电、交通运输、工业过程和电网规模储能等不同领域。随着世界寻求更清洁、更可持续的能源解决方案，在技术进步和不断发展的能源政策的推动下，氢能存储市场持续增长。

关键市场驱动因素

可再生能源整合：

全球向风能、太阳能和水力发电等可再生能源的转变催化了氢能存储市场的增长。可再生能源面临的一个关键挑战是它们的间歇性；它们在风吹或阳光照射时产生电能。氢能存储通过提供一种在发电高峰期存储剩余能源并在需求超过供应时释放能源的方法来解决这个问题。这有助于实现可靠和持续的能源供应，减少对化石燃料的依赖，并支持向可持续能源生态系统的过渡。可再生能源整合不仅对于实现环境目标至关重要，而且对于确保稳定和有弹性的能源基础设施也至关重要。氢能存储可以有效地存储多余的可再生能源，并在需求旺盛或可再生能源产量较低时加以利用，从而缓解电网不稳定问题。

脱碳和气候目标：

应对气候变化和减少温室气体排放的紧迫性是氢能存储市场的主要驱动力。使用可再生能源或电解等低碳方法生产的氢气是一种清洁能源载体。这种“绿色氢气”可以储存和使用，而不会排放有害污染物或温室气体。许多国家和地区都制定了雄心勃勃的脱碳目标，其中通常包括增加使用氢气作为清洁能源。氢能储存在实现这些目标中发挥着关键作用，它能够高效储存和利用清洁能源，减少对化石燃料的依赖，并有助于形成更可持续的能源格局。

能源安全：

能源安全是全球各国政府和行业的首要任务。氢能储存可在能源短缺或紧急情况下提供可靠的备用能源，从而增强能源安全。它允许将剩余能源储存起来以备将来使用，即使在不可预测的情况下也能确保稳定的能源供应。对于关键基础设施、偏远地区以及医疗保健和数据中心等对能源有持续需求的行业，氢能储存为维持不间断电力供应提供了宝贵的解决方案。这一安全因素推动了氢能存储技术的应用。

交通革命：

交通运输行业正在经历重大转型，转向更清洁、更可持续的出行方式。氢燃料电池汽车 (FCV) 正在成为传统内燃机汽车的可行零排放替代品。氢能存储是氢经济发展不可或缺的一部分，它支持 FCV 的增长，并实现高效、快速的加油基础设施。随着世界各国政府出台更严格的排放法规和清洁交通激励措施，交通运输行业对氢能存储的需求预计将激增。

工业应用：

氢是一种多功能能源载体，可应用于冶金、化工和炼油等各个行业。各行各业都在积极寻求减少碳排放和能源成本的方法，同时提高整体运营效率。氢能存储为管理能源需求、优化生产流程和提高能源效率提供了一种解决方案。通过使用氢能存储，各行各业可以更好地控制能源使用，降低成本和环境影响。这一驱动因素刺激了各个工业部门采用氢能存储技术。

研究和技术进步：

氢气生产、储存和利用方面的持续研究和创新正在促进氢能存储市场的增长。先进的电解技术、固态储氢材料和更高效的燃料电池技术等技术突破正在提高氢能存储系统的整体效率和成本效益。随着这些创新逐渐成熟并具有商业可行性，它们将推动进一步的市场扩张，并使氢能存储成为全球能源格局中越来越不可或缺的一部分。

总之，可再生能源的整合、脱碳要求、能源安全问题、交通革命、工业应用和持续的技术进步正在推动全球氢能存储市场的发展。这些驱动因素共同将氢能定位为未来能源生态系统的关键要素，促进更清洁、更可持续和安全的能源未来。

政府政策可能会推动市场

可再生能源补贴和激励措施：

政府推广可再生能源的政策在推动氢能存储市场增长方面发挥着关键作用。这些政策通常包括补贴、税收优惠和上网电价，鼓励采用风能和太阳能等可再生技术，这些技术对于生产绿色氢能至关重要。在许多国家，政府向可再生能源生产商提供财政激励，使绿色电力的成本与传统化石燃料来源具有竞争力。这对电解制氢产生了直接影响，因为利用剩余的可再生能源生产氢气变得更具经济可行性。这些政策刺激了对氢能储存系统的投资，这些系统可以储存多余的绿色氢气以备后用，有助于电网稳定和能源安全。此外，一些政府设定了可再生能源目标，规定可再生能源占总发电量的特定百分比。这为氢能储存创造了持续的市场需求，作为平衡可再生能源间歇性并确保可靠能源供应的一种手段。

氢能路线图和战略：

全球许多政府都制定了全面的氢能路线图和国家氢能战略，以指导氢能技术的开发和部署。这些文件概述了政府推进氢能经济的愿景、目标和行动。这些战略的一个关键方面通常是分配资金和激励措施来支持氢能储存解决方案的研究、开发和部署。各国政府还与行业利益相关者建立合作伙伴关系，以加速运输、工业和能源生产等各个领域采用氢存储技术。

这些战略计划为氢能存储市场提供了清晰的长期愿景，使投资者和企业有信心投资氢存储基础设施和技术。

碳定价和减排目标：

为了应对气候变化，许多政府实施碳定价机制，如碳税或限额与交易制度，以激励减排。利用可再生能源生产、高效储存并用作清洁能源载体的氢气可以帮助工业和发电厂减少碳足迹。政府旨在减少温室气体排放的政策的另一个方面是鼓励碳捕获和储存 (CCS) 技术，这些技术可以与氢气生产过程相结合。通过将捕获的二氧化碳储存在地下，这些政策鼓励开发低碳氢气生产方法。氢能储存是这些政策的补充，它使氢能成为各个领域的清洁低碳能源，从而有助于实现减排目标。

能源储存任务和电网整合：

政府政策通常要求将包括氢储存在内的能源储存解决方案纳入能源电网基础设施。这些任务旨在提高电网可靠性，减少间歇性可再生能源的影响，并支持分布式能源资源的整合。一些政府要求公用事业公司和电网运营商在其投资组合中纳入一定比例的能源储存容量，以确保电网的弹性和灵活性。氢能储存系统可以在满足这些任务方面发挥关键作用，提供长时间储存能力，并有助于在高峰需求期或紧急情况下稳定电网。此外，政策可能会为氢存储系统制定技术和安全标准，以确保其安全可靠地融入电网。

投资和融资计划：

政府通常会拨出大量资金用于氢能存储技术的研究、开发和商业化。这些计划通常旨在促进创新、降低技术成本和加速市场采用。财政支持可以以赠款、贷款或对氢存储初创企业和项目的风险投资的形式提供。政府支持的融资计划刺激了私营部门的投资，降低了开发新技术的风险，并促进了氢存储解决方案的部署。这些政策有助于推动氢能存储市场的创新和成本降低，使其对企业和投资者更具吸引力。

交通激励措施：

为了促进氢燃料电池汽车 (FCV) 的采用并支持加氢基础设施的发展，政府通常会实施一系列激励措施和政策。这些政策可能包括对燃料电池汽车购买者的税收优惠、对氢气生产和分配基础设施的补贴，以及鼓励使用清洁运输技术的排放标准等监管措施。随着氢燃料电池汽车越来越受欢迎，并成为一种更常见的交通方式，对支持氢气生产和分配的氢能储存系统的需求将继续增长，因此这些政策对于塑造氢能储存市场的未来至关重要。

主要市场挑战

成本竞争力和基础设施发展

阻碍氢能储存广泛采用的最重大挑战之一是与替代能源储存技术（尤其是锂离子电池）相比的成本竞争力。与传统电池系统相比，氢气的生产和储存通常更昂贵，能源效率更低。一个主要的成本因素是用于生产氢气的电解过程。电解器需要大量电力，如果从可再生能源或低碳方法产生，成本可能会很高。此外，电解系统中使用的材料和组件可能很昂贵，这进一步推高了氢气生产的总成本。此外，氢气的储存和运输需要专门的基础设施，包括管道、储罐和配送网络，而这些基础设施的建设和维护成本可能很高。开发全面的氢气基础设施是一项巨大的前期投资，可能会阻碍政府和企业致力于这项技术。与氢能储存系统和基础设施相关的高昂初始成本可能会为许多潜在用户设置进入壁垒。相比之下，锂离子电池的成本在过去十年中大幅降低，使其成为短期储能应用更具经济吸引力的选择。

解决成本竞争力挑战对于氢能储存市场的繁荣至关重要。政府和行业利益相关者必须合作投资研发，促进规模经济，并实施降低氢气生产、储存和运输成本的政策和激励措施。随着技术进步和生产方法的改进，氢气的成本竞争力有望增强，但克服这一挑战仍是一个关键障碍。

能源转换效率和存储时间：

全球氢能存储市场面临的另一个重大挑战是能源转换效率问题和对长时间能源存储解决方案的需求。氢能存储系统在能源转换过程的多个阶段都会面临损耗。首先，在通过电解或其他方法生产氢气的过程中，一部分输入能量会以废热的形式损失。然后，当使用燃料电池或燃烧将氢气转换回电能时，额外的能量会以热量的形式损失。这些能量损失会降低系统的整体效率，使其与其他可能具有更高往返效率的储能技术相比吸引力较小。此外，氢的能量密度低于许多其他储能介质，这限制了其在紧凑空间中存储大量能量的能力。这对需要长时间储能的应用提出了挑战，例如电网规模的储能，以应对可再生能源生产的季节性变化或在长时间低能量发电期间提供备用电源。为了应对这些挑战，研究人员和工程师正在积极努力提高氢气生产和转化技术的效率，开发先进的储氢材料，并设计能够更好地满足长时间储能需求的创新储能系统。这些领域的创新对于使氢能储存更具竞争力和对更广泛应用的吸引力至关重要。

总之，虽然氢能储存对可持续能源的未来有着巨大的希望，但它面临着与成本竞争力和能源转换效率相关的挑战。克服这些障碍需要政府、行业和研究机构之间持续的研究、开发和合作。随着这些挑战的解决，氢能储存有可能在支持向更清洁、更可靠的能源系统过渡方面发挥关键作用。

细分洞察

产品类型洞察

天然气细分市场在 2022 年拥有最大的市场份额，预计在预测期内将保持这一份额。与固态存储方法相比，气态氢存储方法具有相对较高的能量密度。这意味着可以在相对较小的体积中储存大量氢气，使其适用于各种应用，包括工业过程和储能。压缩氢气和液态氢存储是成熟的技术。几十年来，它们一直被用于各个行业，包括航空航天和化工行业。这种成熟度导致了这些存储方法的基础设施和设备得到充分发展。基于气体的存储方法具有高度可扩展性，使其适用于小规模和大规模应用。这种可扩展性对于满足不同行业和储能项目的不同需求至关重要。与固态存储材料相比，气态和液态氢相对容易运输。氢气可以被压缩或液化，装载到卡车或管道上，并运输到需要的地方，这对于向各种终端用户供应氢气至关重要。基于气体的存储方法在氢气的使用方式方面提供了灵活性。它可以轻松地转换回电能或用于各种工业过程，例如汽车的氢燃料电池、发电和化学生产。在许多地区，已经存在以压缩气体储存设施和液态氢生产和分配网络形式存在的氢气存储基础设施。这使得使用基于天然气的存储方法更加方便和经济高效。

应用洞察

固定式电力部门在 2022 年拥有最大的市场份额，预计在预测期内将经历快速增长。固定式电力应用（例如使用氢燃料电池发电）在将风能和太阳能等可再生能源整合到电网中起着至关重要的作用。氢气可以储存可再生能源产量高时产生的多余能量，并在需求超过供应时释放，从而有助于稳定电网。氢气被视为一种可行的储能解决方案，尤其是对于大规模应用而言。它可以长时间储存能量，使其适合负载平衡并确保在间歇性可再生能源不发电时提供可靠的电力供应。氢燃料电池可以在数据中心、医院和应急响应中心等关键应用中提供可靠的备用电源。这些应用重视氢气在电网中断期间可以提供的不间断电源。氢燃料电池可以部署在分散式能源系统中，从而减少对集中式发电厂和长距离输电线路的需求。这可以提高能源弹性并减少传输损耗。在某些地区，政府鼓励在固定式电力应用中使用氢气，作为减少温室气体排放和向清洁能源过渡的努力的一部分。补贴、税收优惠和有利的法规可以促进氢气在固定式电力中的应用。氢气被用作各种工业过程的原料，包括化学制造和精炼。固定式氢能发电可以为这些行业提供稳定的氢气来源。许多组织和政府都在努力实现碳中和或减少碳排放。使用电解从可再生能源中生产的氢气可以成为一种清洁的碳中性燃料，符合可持续发展目标。固定式电源应用领域的研发工作，包括提高氢燃料电池的效率和成本效益，促进了氢燃料电池的广泛应用。

区域洞察

亚太地区

由于以下因素，预计亚太地区将在未来几年成为最大的氢能储存市场：

可再生能源行业的强劲增长：亚太地区是世界上增长最快的可再生能源市场之一。这推动了对氢能储存技术的需求，这些技术可用于储存过剩的可再生能源。

政府对氢能技术的支持不断增加：亚太地区的许多政府都在支持氢能技术的发展。这为氢能储存市场的增长创造了有利的环境。

交通运输对氢燃料电池的需求不断增长：氢燃料电池是内燃机的零排放替代品。交通运输领域对氢燃料电池的需求不断增长，推动了对氢能存储技术的需求。

欧洲

未来几年，欧洲市场也有望大幅增长，推动因素如下：

欧盟致力于实现经济脱碳：欧盟委员会已设定到 2050 年实现气候中和的目标。氢能被视为帮助实现这一目标的关键技术。

氢燃料电池制造商实力雄厚：欧洲拥有一些全球领先的氢燃料电池制造商。这为氢能存储市场的增长创造了有利的环境。

政府对氢能技术的支持力度加大：欧洲许多政府都在支持氢能技术的发展。这为氢能存储市场的增长创造了有利的环境。

最新进展

• 2023 年 3 月，GKN Hydrogen 宣布运营金属氢化物储氢微电网项目。该项目位于英国Circle Green技术园区，得到英国政府支持。
• 2022年12月，美国空气产品及化学品公司（Air Products and Chemicals, Inc.）与AES公司投资约40亿美元，建设美国最大的绿色氢气生产工厂，计划于2027年开始运营。
• 2022年11月，欧洲投资银行（EIB）同意向欧洲氢能投资平台Hy24提供1.0728亿美元贷款，该笔贷款将用于资助欧洲的氢能项目。
• 2022年10月，全球行业协会氢能委员会（Hydrogen Council）宣布已筹集100亿美元用于投资氢能项目。这笔资金将来自壳牌、丰田和西门子等公司组成的财团。
• 2022 年 9 月，美国能源部宣布将投资 5 亿美元用于氢气研发。这笔资金将用于支持氢气生产、储存和运输等领域的项目。

主要市场参与者

• 液化空气集团
• 林德公司
• 普莱克斯公司
• 岩谷公司
• Nel ASA
• McPhy Energy SAS
• 西门子AG
• 丰田汽车公司
• 现代汽车公司
• 本田汽车有限公司。