目前国内的主流制氢工艺模式有工业副产氢、煤气化、天然气制氢、甲醇制氢、水电解等五种方式。
目前国内的主流制氢工艺模式有工业副产氢、煤气化、天然气制氢、甲醇制氢、水电解等五种方式。本报告将从资源、成本、碳排放约束、技术等四方面入手，对上述五种制氢方式进行研究，分析制氢供给格局演变：短期煤气化制氢有优势，长期 PEM 制氢空间大。
从资源端看，国内煤制氢、电解水制氢拥有资源优势；焦炉煤气制氢面临焦炭供给下降、原料气减少的影响；国内天然气进口依赖度高，制氢面临原料供给紧张；甲醇作为二次能源，制氢将面临下游其他行业对资源挤占。
从制造成本模拟来看，国内煤气化制氢成本最低，在其他制氢模式上部分拥有资源（天然气、甲醇、工业电价）价格优势的地区制氢成本较低。2022 年以来受炼焦煤、天然气、甲醇价格上涨的影响，相关链条制氢成本均有一定程度上涨。从投资强度来看，焦炉煤气副产氢和甲醇制氢最低，天然气制氢次之，电解水制氢最高。
从碳排放约束来看，煤气化制氢碳排放强度最高，如按照 2022 年 4月的平均碳价，煤气化制氢成本增加 0.12 元/m3；但煤气化制氢也具备实现更经济 CCS 的潜力；如采用煤制氢+CCS 技术，成本增加 0.7 元/m3-0.8 元/m3。甲醇制氢碳排放次之。焦炉煤气和天然气制氢碳排放整体接近，较低。
如考虑煤气化制氢+CCS 模式，则与国内部分地区天然气制氢成本接近；未来外购电力价格下降，或采用离网可再生能源自发电模式，电解水制氢成本将与煤气化制氢+CCS 成本接近。
碱性电解制氢未来的降本空间主要来自于电价和能耗降低。如到2035 年可再生能源上网电价 0.2 元/kw.h 和 2050 年可再生能源上网电价 0.13元/kw.h，碱性电解水制氢的平均降本空间在 24%和 36%。到 2025 年随着电解能耗效率提升，降本空间约 24%；相关折旧减少带来的降本幅度 1-2%。
PEM 电解制氢未来的降本空间主要来自于电价和能耗降低、寿命延长、设备折旧降低，以及规模效率。到 2035 年和 2050 年 PEM 电解水制氢的平均降本空间在 22%和 31%。到 2025 年 PEM 电解能耗效率提升，PEM电解水制氢降本空间约 24%；折旧下降幅度约 6-8%；电堆寿命提升，预计带来折旧成本降低 30%-40%。同时更大的降本空间来自于规模效率。
