跟蹤近來國內外發布的若干大規模綠氫項目，會發現其應用場景基本全部為能源化工工業耦合應用。工業將是綠氫最大應用場景，占比將超過50%。未來5~10年，發展綠氫包括結合碳捕集等技術耦合應用將相對化石能源將形成成本和環保得雙重優勢，也是能源工業企業推動傳統產業轉型的重要路徑。

目前，綠氫以及綠氫耦合碳捕集在工業領域的應用具有在市場價值和成本經濟上的可行性。

市場規模巨大：利用氫制甲醇、甲烷、氨等工業產品是氫最大的應用場景，僅測算最有發展前景的加氫制甲醇、制氨的市場即需要超過6000萬噸的氫氣需求量，占全國氫需求量接近50%，加上制甲烷等場景，實際占比應約在60%以上。

綠氫成本下降優勢：隨著技術逐步成熟，綠電和設備成本將大幅降低，加上規模化生產，未來5~10年，綠氫成本將降至15元/kg以內，相對化石能源制氫將形成成本優勢；

碳捕集技術成熟度和經濟性：二氧化碳捕集技術成熟度已經很高（，隨著規模化生產和技術成熟，捕集成本未來5年保守估計降至110元/噸以內，碳交易價格在與國際市場接軌之后預期將上漲到120元/噸以上，碳捕集將產生經濟效益，加氫耦合化工產品具有低成本的優勢

綠氫耦合工業應用有多種路線。企業選擇哪種路徑重點發展需要結合自身資源基礎、市場前景、技術成熟度和經濟性等要素進行綜合評估。

氫+CCUS制甲醇

甲醇本身市場空間大，同時甲醇作為能源使用已接近成熟，并具有儲運便利優勢，1噸甲醇可以儲氫180kg左右。更重要的是，甲醇路線是結合CCUS可與原有高碳排放的企業發揮耦合效應的重要途徑，有機會將二氧化碳負資產轉化為正資產。

大連物化李燦院士團隊蘭州“液態陽光”二氧化碳加氫合成甲醇項目中試成功，其化學反應與煤制甲醇完全相同，成本已經與煤制甲醇接近，如果加上碳稅部分，成本幾乎持平，且減少了二氧化碳排放。目前該技術采用二硫化鉬作為催化劑，將合成溫度由200多℃降低到160℃，能耗進一步降低，中煤10萬噸級放大項目正在籌劃上馬，隨著綠電成本和碳稅價格上漲，前景看好。

綠氫合成氨

氨作為工業原材料市場空間同樣很大，合成氨技術工藝成熟，是在當前階段即已具備經濟性的綠氫耦合應用路線。與制甲醇相比，綠氨的經濟性和技術成熟度占優，但與二氧化碳耦合度相對甲醇較弱。

在作為儲氫載體方面，氨具有儲氫能量密度大、安全性高的優勢，日本等多國正大力發展，氨有望發展成為重要的儲、運氫載體之一。

氨還可作為燃料應用，伍德麥肯茲此前發布預測，混氨燃燒發電技術的市場規模到2050年高達千億美元。雖然發電過程使用混氨燃燒技術或低碳氫能技術路線的成本可能較高，但吸引力越來越明顯：包括優化電廠運營、保持電網彈性、降低發電過程的碳排放強度。

由合肥綜合性國家科學中心能源研究院與皖能集團合作研制的國內首創的8.3MW純氨燃燒器在火電機組上一次性點火成功，意味著在煤電機組鍋爐通過摻氨燃燒實現降碳目標在技術上是可行的，標志著氨能綜合利用發電示范項目取得了關鍵性進展，項目主要目標是通過逐步提高摻氨燃燒比例，達到有效降低火電廠二氧化碳排放和能耗總量的目標。這將成為氨另一個重要應用場景和市場。

氫冶煉

氫氣可以作為煉鋼還原劑。其作為煉鋼還原劑未來一旦得到廣泛應用，可減少煉鋼碳排放量50%以上，是鋼鐵產業脫碳的最重要路徑之一。市場規模同樣在千億美元以上。2021年全國鋼鐵產量10.3億噸，一噸鋼需要氫氣89kg（日本鋼鐵協會估算），假設全部應用氫氣還原，則需用氫量高達9194萬噸。一旦氫冶金技術成熟、市場打開之后，將為綠氫應用帶來巨大增量。

雖然目前氫冶煉技術成熟度尚處在早期階段，但國外氫基豎爐煉鋼技術已經開始應用，蒂森克虜伯等一些大規模項目逐漸落地。寶武鋼鐵湛江百萬噸級示范項目2月已正式開工建設，預計未來5~10年將得到全面推廣。

 綠氫+CCUS制甲烷

綠氫合成甲烷市場空間理論上相對甲醇和氨更大。2021年全國天然氣消費量3726億方（4.8億噸）；而技術方面， 二氧化碳加氫合成甲烷（加工LNG/CNG）是可行的技術路線。該項目對于天然氣保供、降低二氧化碳排放具有積極意義。

整體上，從工業龐大而緊迫的脫碳需求來看，未來完成大比例綠氫替代的趨勢是明確的。如若從下游制綠氨、綠醇、甲烷、氫冶煉等重大場景需求來倒推氫能實際規模，綠氫的市場規模將會遠大于目前行業的預測規模。氫能前途無量，而產業的發展關鍵驅動除了產業場景對綠氫耦合價值的理解，同時還取決于技術成熟度和成本經濟性的提升，以及在政策上的實施支持。