電力設(shè)備新能源行業(yè)氫能專題研究之一：氫能重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈介紹

證證券研究報告|2021年12月6日氫氫能專題研究之一：氫能重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈介紹行業(yè)研究·深度報告電力設(shè)備新能源·氫能投資評級：超配證券分析師：王蔚祺E-MAIL:wangweiqi2@證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格證書編號：S0980520080003投資建議氫能作為一種清潔高效的二次能源，對于構(gòu)建清潔低碳安全高效能源體系具有重大的意義。10月24日，《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》(簡稱《意見》)發(fā)布，氫能也被上升至國家層面的戰(zhàn)略能源地位，將在碳達(dá)峰、碳中和的宏偉進(jìn)程中發(fā)揮重要作用。目前我國每年氫氣消費(fèi)量超過3000萬噸，中遠(yuǎn)期將有希望突破1億噸。如果按照20元/kg的銷售價格，對應(yīng)5000萬噸的銷售規(guī)模估算，中長期也將是萬億元級別的能源市場。氫能在工業(yè)深度脫碳、交通以及跨季節(jié)儲能領(lǐng)域可以很好地發(fā)揮與電力互補(bǔ)的優(yōu)勢。目前無論是大規(guī)?？稍偕茉粗茪洌€是氫能的儲存、運(yùn)輸、分銷，以及在工業(yè)和交通領(lǐng)域的應(yīng)用，都處于技術(shù)示范和關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化的階段，仍然需要國家補(bǔ)貼的大力支持。從我國的氫能戰(zhàn)略上來看，當(dāng)前重點(diǎn)需要突破交通領(lǐng)域關(guān)鍵設(shè)備和材料的技術(shù)，以及國產(chǎn)化應(yīng)用，再通過交通領(lǐng)域的應(yīng)用帶動氫能的儲運(yùn)環(huán)節(jié)發(fā)展，形成螺旋上升的發(fā)展驅(qū)動力。最終推動可再生能源制氫后的終端需求市場成熟，推動可再生能源制氫的快速發(fā)展。我們預(yù)期氫能市場的投資機(jī)遇分為兩個階段：第一階段是關(guān)鍵設(shè)備和材料的市場機(jī)遇，第二階段是中遠(yuǎn)期萬億元級別的氫氣儲運(yùn)及分銷市場機(jī)遇。我們看好當(dāng)前從事氫能一體化業(yè)務(wù)發(fā)展的企業(yè)，這類企業(yè)短期能夠充分受益于國家補(bǔ)貼支持下的市場增長紅利，長期可以分享氫氣銷售的龐大市場蛋糕，擁有積極的發(fā)展前景。建議重點(diǎn)關(guān)注：中國能源建設(shè)、陽光電源。風(fēng)險提示1、國家宏觀氫能規(guī)劃政策出臺的時間和發(fā)展規(guī)模不達(dá)預(yù)期；2、關(guān)鍵材料和裝備國產(chǎn)化進(jìn)程不達(dá)預(yù)期；3、海外專利保護(hù)糾紛。第第一章：氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游無污染氫氣燃燒過程無碳排放、無污染物產(chǎn)生氫氣是常見燃料中熱值最高的無污染氫氣燃燒過程無碳排放、無污染物產(chǎn)生氫氣是常見燃料中熱值最高的(143kJ/g)，是石油的約3倍，煤炭的4.5倍氫氣在發(fā)生泄露后極易擴(kuò)散，爆炸下限濃度高于汽油和天然氣景豐富圖圖1：氫能優(yōu)勢與應(yīng)用場景1234輸領(lǐng)域：氫燃料電池汽車交通運(yùn)輸業(yè)排放占全球碳排放量的1/3。燃料電池車具有零排放、續(xù)航里程長等特點(diǎn)，是交運(yùn)行業(yè)減碳的最佳選擇域：分布式熱-電聯(lián)供系統(tǒng)氫氣供燃料電池發(fā)電，燃料電池發(fā)電產(chǎn)生熱量用于供暖與熱水供應(yīng)域：氫儲能參與電網(wǎng)輔助氫儲能系統(tǒng)耦合風(fēng)光等可再生能源參與電網(wǎng)削峰填谷、調(diào)峰調(diào)頻等作用煉鋼利用氫氣的高還原性，代替焦炭作為高爐還原劑，以避免鋼鐵生產(chǎn)中的碳排放4池動力系統(tǒng)燃料電池電堆催化池動力系統(tǒng)燃料電池電堆催化劑質(zhì)子交換膜氣體擴(kuò)散層雙極板密封圈緊固件系統(tǒng)其他主要部件空壓機(jī)氫氣循環(huán)泵增濕器儲氣瓶散熱器DC/DC泵與閥件等化石能源制氫高壓氣氫低溫液氫固態(tài)儲氫加氫站煤制氫天然氣制氫石油類燃料制氫工業(yè)副產(chǎn)氫焦?fàn)t氣氯堿副產(chǎn)氣丙烷脫氫副產(chǎn)氣乙烷裂解副產(chǎn)氣圖2：氫能產(chǎn)業(yè)鏈概圖2：氫能產(chǎn)業(yè)鏈概覽 上游中游(部分)下游池應(yīng)用交通汽車船舶軌道交通叉車固定式應(yīng)用分布式電力系統(tǒng)家庭熱電聯(lián)產(chǎn)備用電源軍用便攜電源無人機(jī)艦艇動力系統(tǒng)備用電力系統(tǒng)航天火箭發(fā)動機(jī)資料來源：億華通，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理5圖3：我國氫氣年產(chǎn)量以及未來預(yù)期(萬噸)我國氫能產(chǎn)業(yè)具備長期發(fā)展?jié)摿D3：我國氫氣年產(chǎn)量以及未來預(yù)期(萬噸)根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的預(yù)測，在2030年碳達(dá)峰愿景下，我國氫氣的年需求量預(yù)期達(dá)到3,715萬噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為5%；可再生氫產(chǎn)量約為500萬噸，部署電解槽裝機(jī)約80GW。在2060年碳中和愿景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費(fèi)中占比約為20%。其中，工業(yè)領(lǐng)域用氫占比仍然最大，約7,794萬噸，占?xì)淇傂枨罅?0%；交通運(yùn)輸領(lǐng)域用氫4,051萬噸，建筑領(lǐng)域用氫585萬噸，發(fā)電與電網(wǎng)平衡用氫600萬噸。圖4：圖4：2060年我國氫氣各領(lǐng)域用量展望14000120001000080006000400020000130309690527637153342371520202030E2040E2050E2060E與電網(wǎng)平衡域域數(shù)據(jù)來源：中國氫能聯(lián)盟，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理6制氫——路徑及成本比較全球氫氣年產(chǎn)能約7000萬噸，我國氫氣產(chǎn)能約3342萬噸；國外市場以天然氣制氫為主，占比約為75%；我國以煤制氫為主，占60%以上。?全球可再生能源制氫占比極小，卻是降低燃料電池汽車全生命周期碳排放量的主要途徑，因此正在得到全球范圍的大力推動。我國堿性水電解制氫技術(shù)較為成熟，應(yīng)用比較廣泛，但存在單體制氫能力較小、電流密度小、占地面積大等問題。質(zhì)子交換膜電解制氫技術(shù)國內(nèi)外均處于研發(fā)和小量應(yīng)用階段，我國質(zhì)子交換膜制氫技術(shù)在設(shè)備成本、催化劑技術(shù)、質(zhì)子交換膜本身等方面與國際先進(jìn)水平差距較大。因此，短期以成熟的堿性水電解制氫技術(shù)為主，中長期為堿性、質(zhì)子交換膜等多種制氫方式并存。其他制氫方式包括生物質(zhì)制氫、光解水制氫、核能制氫等，但目前仍處于實(shí)驗(yàn)研發(fā)階段，尚無規(guī)?；瘧?yīng)用。表1：不同制氫技術(shù)路線對比表1：不同制氫技術(shù)路線對比線勢規(guī)模(立方米/小時)碳排放(kgCO2/kgH2)煤氣化化石原料制氫產(chǎn)量高，成本低，技術(shù)成熟工藝流程長，碳排放量大5000~50000025~30天然氣重整焦?fàn)t煤氣氯堿副產(chǎn)氫工業(yè)副產(chǎn)氫烷烴脫氫合成氨醇相比煤制氫初次投資更小，能耗更低建設(shè)地點(diǎn)受制于原料供應(yīng)0~1000002000~10000010000<5常規(guī)電設(shè)備簡單，運(yùn)行穩(wěn)定能耗高，制氫成本高25~30電解水制氫10~2000可再生電可再生能源豐富，可顯著降低成本不穩(wěn)定性帶來的頻繁啟停、負(fù)荷變動問題0理7表2：化石能源制氫成本構(gòu)成比較電解水制氫制氫——化石能源制氫是我國目前主要?dú)湓幢?：化石能源制氫成本構(gòu)成比較電解水制氫?2019年，我國氫氣主要來源于化石能源制氫(煤制氫、天然氣制氫)；其中，煤制氫與產(chǎn)量達(dá)到2,124噸，占我國氫能產(chǎn)量的63.54%，天然氣制氫產(chǎn)量為460萬噸，占我國氫能產(chǎn)量的14%，而電解水制氫產(chǎn)量僅約為50萬噸。?煤制氫技術(shù)路線穩(wěn)定高效，制備工藝成熟，也是成本最低的制氫方式，經(jīng)測算，在原料煤價格在800元/噸時，制氫成本約為12.64元/kg。?天然氣制氫技術(shù)中，蒸汽重整制氫較為成熟，是國外主流的制氫方式，經(jīng)測算，在天然氣價格為2.5元/Nm3時，天然氣制氫的成本約為12.79/kg，其中天然氣原料成本占據(jù)總成本的70%以上。圖5：圖5：2019年我國氫氣來源源制氫制氫制氫化石原料費(fèi)用(元/kg化石原料費(fèi)用(元/kg)氧氣原料費(fèi)用(元/kg)輔助材料費(fèi)用(元/kg)燃料動力消耗(元/kg)直接工資(元/kg)制造費(fèi)用(元/kg)財務(wù)及管理費(fèi)(元/kg)氫氣制備成本(元/kg)6.722.350.480.7710.6712.64工業(yè)副產(chǎn)氫21%0工業(yè)副產(chǎn)氫21%2.06煤制氫64%煤制氫64%天然氣制氫天然氣制氫0.3212.79數(shù)據(jù)來源：中國氫能聯(lián)盟，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理數(shù)據(jù)來源：《氫能供應(yīng)鏈成本分析及建議》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所測算8制氫——工業(yè)副產(chǎn)氫亟待有效利用?我國工業(yè)副產(chǎn)氫資源豐富，可作為我國氫能發(fā)展初期的過渡性氫源?；茉粗茪溥^程碳排放巨大，而在工業(yè)副產(chǎn)物中提取氫氣既可減少碳排，又可以提高資源利用率與經(jīng)濟(jì)效益。目前我國排空的工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)量約為450萬噸，可供97萬輛氫燃料公交車全年運(yùn)營。其中，PDH以及乙烷裂解副產(chǎn)氫約為30萬噸，主要分布在華東及沿海地區(qū)；氯堿副產(chǎn)氫約為33萬噸，主要分布在新疆、山東、內(nèi)蒙古、上海、河北等省市；焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫約為271萬噸，主要分布在華北、華中地區(qū)；合成氨醇等副產(chǎn)氫約為118萬噸，主要分布在山東、陜西、河南等省份。圖圖6：我國工業(yè)副產(chǎn)氫地域分布數(shù)據(jù)來源：《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》，國信證券研究所整理表3：我國工業(yè)副產(chǎn)氫概況表3：我國工業(yè)副產(chǎn)氫概況量 (萬噸)出廠價格(元/kg)數(shù)量 (萬輛)焦?fàn)t煤氣2719.3-14.958.9氯堿化工13.4-20.27.1烷烴脫氫14-20.26.5合成氨醇14.6-22.425.6數(shù)據(jù)來源：《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》，國信證券研究所整理9制氫——電解水制氫代表未來主流技術(shù)?電解水制氫主要有堿性電解(AWE)、質(zhì)子交換膜(PEM)電解、固體氧化物(SOEC)電解這三種技術(shù)路線。堿性電解水制氫技術(shù)路線成熟，設(shè)備造價低，更具經(jīng)濟(jì)性。PEM電解水由于具有良好的對可再生能源發(fā)電波動的適應(yīng)性以及更高的能量轉(zhuǎn)化效率，目前已成為主流的電解水技術(shù)。根據(jù)國際能源署(IEA)數(shù)據(jù)堿液電解水(AWE)質(zhì)子交換膜電解(PEMEC)固體氧化物電解(SOEC)電解質(zhì)隔膜30%KOH石棉膜質(zhì)子交換膜固體氧化物電流密度/(A.cm-2)1-10電耗(kW.h.N-1.m-3)4.5-5.53.7-4.52.6-3.6工作溫度/℃70-9070-80700-1000產(chǎn)氫純度>99.8%>99.99%>99.99%能量效率60-75%75-90%85-100%操作特征快速啟停，產(chǎn)氣需要脫堿快速啟停，產(chǎn)物僅水蒸氣啟停不便，產(chǎn)物僅水蒸氣電能質(zhì)量要求穩(wěn)定電源穩(wěn)定或波動電源穩(wěn)定電源動態(tài)響應(yīng)能力較強(qiáng)強(qiáng)較弱電解槽壽命12000h10000h—可維護(hù)性強(qiáng)堿腐蝕強(qiáng)，運(yùn)維成本高無腐蝕性介質(zhì)，運(yùn)維成本低—技術(shù)成熟度充分產(chǎn)業(yè)化初步產(chǎn)業(yè)化研發(fā)期特點(diǎn)技術(shù)成熟，成本低良好的可再生能源適應(yīng)性轉(zhuǎn)化效率較高數(shù)據(jù)來源：《電解水制氫技術(shù)研究進(jìn)展與趨勢》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理制氫——電解水制氫成本分析?電解水制氫成本一般包括設(shè)備成本、能源成本(電力)、原料費(fèi)用(水)以及其他運(yùn)營費(fèi)用。與化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫相比，堿性和PEM制氫技術(shù)在生產(chǎn)運(yùn)行成本與設(shè)備投資成本上均較為昂貴。隨著未來可再生能源發(fā)電平價上網(wǎng)，尤其是對局部區(qū)域棄風(fēng)棄光的充分利用，可再生能源電價有望持續(xù)降低。?以目前的電解水平，當(dāng)可再生能源電價降至0.2元/kWh時，電解水制氫成本將接近于化石原來制氫成本。同時，隨著制氫項(xiàng)目的規(guī)?；l(fā)展、關(guān)鍵核心技術(shù)的國產(chǎn)化突破、電解槽能耗和投資成本的下降以及碳稅等政策的引導(dǎo)下，電解制氫技術(shù)在降低成本方面極具發(fā)展?jié)摿?。電解水PEM電解水電解槽折舊費(fèi)用(元/kg)4.816.8土建與設(shè)備安裝費(fèi)用(元/kg)0.40.6人工與運(yùn)維費(fèi)用(元/kg)2.32.3電費(fèi)(元/kg)33.630.2單位成本(元/kg)41.149.9數(shù)據(jù)來源：《氫能供應(yīng)鏈成本分析及建議》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所測算圖圖7：電解水成本(元/kg)隨電價(元/kWh)變動走勢圖堿性電解PEM電解00.10.20.30.40.50.6數(shù)據(jù)來源：《氫能供應(yīng)鏈成本分析及建議》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所測算制氫業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理表6：制氫業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理表6：制氫業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理上市公司代碼涉及業(yè)務(wù)寶豐能源600989.SH公司總投資14億元建設(shè)全球最大規(guī)模的太陽能電解水制氫儲能及綜合應(yīng)用示范項(xiàng)目，主要包括新建20,000Nm3/h堿性電解槽電解水制氫裝置(合計年產(chǎn)氫氣1.6億Nm3/年)及配套公輔設(shè)施，制取綠氫用于化工生產(chǎn)。美錦能源000723.SZ公司采用焦?fàn)t煤氣制氫，可實(shí)現(xiàn)低成本高效大規(guī)模制氫。東華能源002221.SZ公司目前擁有PDH產(chǎn)能198萬噸/年，副產(chǎn)5.6萬噸/年氫氣。預(yù)計到2030年，公司將形成年產(chǎn)超900萬噸PDH、800萬噸PP、氫氣產(chǎn)能45萬噸中國石化600028.SH公司氫氣年產(chǎn)能力超390萬噸，占全國氫氣產(chǎn)量的11%左右中國旭陽集團(tuán)1907.HK公司現(xiàn)運(yùn)營焦化規(guī)模1210萬噸/年，預(yù)計2025年達(dá)到3000萬噸/年，2030年達(dá)到6000萬噸/年；旭陽集團(tuán)現(xiàn)有氫資源26.6億方/年，預(yù)計2025年氫資源超過65億方/年，2030年氫資源超過130億方/年。華昌化工002274.SZ公司二期項(xiàng)目可生產(chǎn)合成氣(氫氣、一氧化碳)，裝置合成氣生產(chǎn)能力總計為110000立方/小時，在氫氣制取方面，每年可生產(chǎn)氫氣達(dá)20萬噸鴻達(dá)興業(yè)002002.SZ公司目前擁有100萬噸氯堿產(chǎn)能，副產(chǎn)氫氣可達(dá)2.5萬噸/年。金能科技603113.SH公司建設(shè)90萬噸/年丙烷脫氫與8×6萬噸/年綠色炭黑循環(huán)利用項(xiàng)目、6.5億立方/年清潔氫能源項(xiàng)目，公司每年可副產(chǎn)氫氣4.1萬噸。衛(wèi)星化學(xué)002648.SZ公司全資子公司浙江衛(wèi)星能源已建成年產(chǎn)90萬噸丙烷脫氫制丙烯裝置，可副產(chǎn)氫氣3萬噸/年。濱化股份601678.SH公司與北京億華通共同出資設(shè)立了山東濱華氫能源有限公司，主要業(yè)務(wù)方向是為氫燃料電池汽車加氫站提供氫氣，目前公司副產(chǎn)氫氣1.7萬噸/年。數(shù)據(jù)來源：各公司官網(wǎng)，Wind，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理，注：各公司最新情況以公司指引為準(zhǔn)。?氫儲存的方式有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫。目前高壓氣態(tài)儲運(yùn)氫技術(shù)相對成熟，是我國現(xiàn)階段主要的儲運(yùn)方式。?氣氫通常以20MPa鋼制氫瓶儲存，并通過長管拖車運(yùn)輸，適用于短距離、小規(guī)模輸運(yùn)。管道輸氫是實(shí)現(xiàn)氫氣大規(guī)模、長距離運(yùn)輸?shù)闹匾绞剑ㄔO(shè)成本較大，目前我國僅有100km管道建設(shè)。據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》預(yù)測，2030年我國氫氣管道有望達(dá)到3000km。?液態(tài)儲氫是指在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將氫氣冷卻至零下252.72攝氏度液化儲存在特制的高度真空的絕熱容器中，常溫常壓下液氫的密度為氣氫的845倍，適用于距離較遠(yuǎn)、運(yùn)輸量較大的場合，但裝置投資較大，能耗較高。?固態(tài)儲運(yùn)是以金屬氫化物、化學(xué)氫化物或納米材料等作為儲氫載體，通過化學(xué)吸附和物理吸附的方式實(shí)現(xiàn)氫的存儲。固態(tài)儲氫具有儲氫密度高、安全性好、氫化使用。表7：不同氫儲運(yùn)方式比較表7：不同氫儲運(yùn)方式比較式工具載氫量(kg/車)體積儲氫密度(kg/m3)質(zhì)量儲氫密度(wt%)能耗(kwh/kg)經(jīng)濟(jì)距離(km)長管拖車0300-40014.51.11-1.3≤200氣態(tài)儲運(yùn)氣態(tài)儲運(yùn)管道－3.2-0.2≥500液態(tài)儲運(yùn)液氫槽罐車0.645004≥200固體儲運(yùn)貨車4300-4001.510-13.3≤150數(shù)據(jù)來源：《中國鋼研科技集團(tuán)》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理.儲氫運(yùn)氫——三種形式的結(jié)合應(yīng)用前景.?對于高壓氣態(tài)運(yùn)氫運(yùn)輸，當(dāng)運(yùn)輸距離為50km時，運(yùn)輸成本為3.6元/kg，隨著距離的增加長管拖車運(yùn)輸成本大幅上升，當(dāng)運(yùn)輸距離為500km時，氫氣的運(yùn)輸成本達(dá)到29.4元/kg。因此，長管拖車只適合短距離運(yùn)輸(小于200km)。?液氫槽罐車運(yùn)氫成本對距離不敏感，當(dāng)加氫站距離氫源點(diǎn)50-500km時，運(yùn)輸價格在10.4-11.0元/kg范圍內(nèi)，這是由于液氫成本主要來源于液化過程中的耗電費(fèi)用，僅與載氫量有關(guān)，而與距離無關(guān)。因此，液氫罐車在長距離運(yùn)輸下更具成本優(yōu)勢。?管道運(yùn)氫成本主要來源于與輸送距離正相關(guān)的管材折舊及維護(hù)費(fèi)用，當(dāng)輸送距離為100km時，運(yùn)氫成本僅為0.5元/kg。但管道運(yùn)氫成本很大程度上受到需求端的影響，在當(dāng)前加氫站尚未普及、站點(diǎn)較為分散的情況下，管道運(yùn)氫的成本優(yōu)勢并不明顯。但隨著氫能產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展，氫氣管網(wǎng)終將成為低成本運(yùn)氫方式的最佳選擇。圖圖8：不同輸氫方式在不同運(yùn)輸距離下的成本對比(元/kg)20MPa氣氫液氫管道33.610.733.610.710.910.60.59.00.93.603.72.12.435.030.025.020.015.010.05.00.0運(yùn)輸距離(km)50100200300400運(yùn)輸距離(km)成本測算基本假設(shè)價格舊年限過程耗電價格舊年限過程耗電罐車價格載時氫氣質(zhì)量300kg舊年限過程耗電成本能力管道舊年限過程耗電 成本能力管道舊年限過程耗電數(shù)據(jù)來源：《氫能供應(yīng)鏈成本分析及建議》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所測算；注：長管拖車或液氫槽罐車百公里耗油25L，柴油價格7元/L，電價0.6元/kWh，過路費(fèi)用0.6元/km，保養(yǎng)費(fèi)用為0.3元/km，每車配備兩名司機(jī)，裝卸氫過程各需一名操作人員，人工費(fèi)用為10萬元/年；管道輸氫建設(shè)成本基于濟(jì)源-洛陽氫氣管道項(xiàng)目測算。儲氫運(yùn)氫——液氫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化是核心?長期以來，受制于換熱器、絕熱器等設(shè)備，以及民用標(biāo)準(zhǔn)的缺乏，國內(nèi)液氫主要用于航天和軍工領(lǐng)域，民用液氫推進(jìn)緩慢，氫液化設(shè)備也主要由美國空氣產(chǎn)品、普萊克斯、德國林德等廠商提供。而目前日本、美國已將液氫罐車作為加氫站運(yùn)氫的重要方式之一。?隨著近兩年國內(nèi)氫能興起，民用液氫領(lǐng)域現(xiàn)已匯聚了中科富海、航天101所、國富氫能、鴻達(dá)興業(yè)等一批機(jī)構(gòu)和企業(yè)，在相關(guān)技術(shù)上屢獲重大突破；同時國家已發(fā)布液氫生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸?shù)膰覙?biāo)準(zhǔn)，這使液氫民用有標(biāo)可依，實(shí)現(xiàn)了我國液氫產(chǎn)業(yè)民用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)零突破，為液氫進(jìn)入市場化發(fā)展提供重要支撐。在國家政策支持下，燃料電池汽車示范推廣提速。表8：近期我國液氫項(xiàng)目進(jìn)展表8：近期我國液氫項(xiàng)目進(jìn)展規(guī)劃2021年2月上海重塑、佛燃能源、國富氫能、泰極動力簽署協(xié)議在佛山合作推進(jìn)“液氫儲氫加氫站項(xiàng)目2021年4月由財政部支持，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所承擔(dān)的“液氦到超流氦溫區(qū)大型低溫制冷系統(tǒng)研制”項(xiàng)目通過驗(yàn)收及成果鑒定，相關(guān)技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。2021年6月呼和浩特首個萬噸級綠色液氫能源項(xiàng)目-空氣產(chǎn)品久泰高效氫能綜合利用示范項(xiàng)目正式簽約2021年6月北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所成功完成國內(nèi)首例車載液氫瓶火燒試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了液氫儲存領(lǐng)域的突破。2021年7月航天六院101所作為國內(nèi)液氫領(lǐng)域的中堅力量，于甘肅定西市開展液氫工廠項(xiàng)目的建設(shè)。2021年9月清華聯(lián)手北汽福田的全球首輛35噸級、49噸級分布式驅(qū)動液氫燃料電池重型商用車成功問世，順利通過綜合測試。2021年9月河北建投集團(tuán)與承德市政府、中國航天科技集團(tuán)氫能工程研發(fā)中心簽署共同推進(jìn)國家級能源創(chuàng)新平臺合作框架協(xié)議儲氫運(yùn)氫——加氫站?目前國內(nèi)已建成運(yùn)營的加氫站設(shè)計最大氫氣加注容量通常為500kg/天或者1000kg/天。?2021年3月投入使用的北京大興氫能科技園加氫站項(xiàng)目是目前全球規(guī)模最大的加氫站，最大加注量達(dá)4800Kg/天；可為日均600輛燃料電池物流車提供服務(wù)。?除去土地成本外，建設(shè)一座35MP、日加氫500kg的固定式加氫站的平均投資在1500萬元左右。未來幾年，隨著設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大以及關(guān)鍵設(shè)備如壓縮機(jī)、加氫機(jī)的國產(chǎn)化，壓縮系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)以及加氫系統(tǒng)的成本將明顯下降，國內(nèi)加氫站建站成本有望下降超過20%。表9：外供高壓氣氫加氫站建設(shè)成本(最大加氫量500kg/天)成本(萬元)壓縮機(jī)儲氫瓶加氫系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)其他系統(tǒng)成本其他前期費(fèi)用20327821839530640HP活塞式壓縮機(jī)250kg儲能能力35/70Mpa雙壓力35/70Mpa雙壓力閥門、管路、材料、連接設(shè)備等調(diào)試費(fèi)、設(shè)計施工費(fèi)、工程管理費(fèi)用、項(xiàng)目申請所產(chǎn)生費(fèi)用等總計1511數(shù)據(jù)來源：《JointAgencyStaffReportonAssemblyBill8:AssessmentofTimeandCostNeededtoAttain100HydrogenRefuelingStationsinCalifornia》，GGII，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖圖9：外供高壓氣氫加氫站成本結(jié)構(gòu)其他建成前所需費(fèi)用,20%其他建成前所需費(fèi)用,20%儲氫瓶,18%其他系統(tǒng)成本,26%加氫系統(tǒng),14%冷卻系統(tǒng),7%數(shù)據(jù)來源：《JointAgencyStaffReportonAssemblyBill8:AssessmentofTimeandCostNeededtoAttain100HydrogenRefuelingStationsinCalifornia》，GGII，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理 加氫儲氫業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理 表10：加氫儲氫業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理上市公司代碼涉及業(yè)務(wù)美錦能源000723.SZ旗下已投運(yùn)8座加氫站，并在計劃在“十四五”期間規(guī)劃建設(shè)100座加氫站。雪人股份002639.SZ公司籌劃在福州市長樂區(qū)建設(shè)一座固定式加氫站。加氫站一期規(guī)模為500kg/d；二期擬增加70MPa儲氫和加氫設(shè)備，可達(dá)到1000kg/d的供氫能力加氫站建設(shè)雄韜股份鴻達(dá)興業(yè)中國石化中國石油002733.SZ002002.SZ600028.SH601857.SH目前公司參與建設(shè)及投入運(yùn)營的加氫站有三座，分別于大同、武漢、陽泉目前公司已備案建設(shè)8座加氫站，其中3座已經(jīng)投入運(yùn)營。十四五”期間將規(guī)劃建設(shè)1000座加氫站，預(yù)計今年新發(fā)展加氫站數(shù)量將達(dá)100座。公司已經(jīng)有兩座加氫站建成投運(yùn)，六座加氫站正在建設(shè)中厚普股份厚普股份300471.SZ公司在加氫站建設(shè)方面已具備批量交付的能力。加氫設(shè)備雪人股份深冷股份002639.SZ300540.SZ公司具備加氫站核心設(shè)備制造能力：可設(shè)計與制造加氫站、氫氣壓縮機(jī)組、氫氣冷卻機(jī)組等設(shè)備公司已擁有氫液化、氫儲運(yùn)及加注等前端技術(shù)儲備，并已注冊氫液化裝置相關(guān)專利。京城股份600860.SH公司下屬的天海工業(yè)公司推出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代車載儲氫IV型瓶，目前已建成一條柔性化IV型瓶生產(chǎn)線。儲氫瓶亞普股份中集安瑞科中材科技603013.SH3899.HK002080.SZ公司自主研發(fā)的III型35MPa車載儲氫系統(tǒng)正與相關(guān)方深度合作，產(chǎn)品近期將搭載成渝氫走廊項(xiàng)目進(jìn)行示范運(yùn)行；公司自主研發(fā)的IV型70MPa小容積車載儲氫瓶正在搭載整車臺架進(jìn)行相關(guān)性能驗(yàn)證。公司通過旗下附屬公司中集氫能科技與HexagonPurusHK達(dá)成合營協(xié)議，成立高壓儲氫瓶合營公司和供氫系統(tǒng)合營公司公司現(xiàn)具備1-2萬只35Mpa高壓儲氫瓶產(chǎn)能。數(shù)據(jù)來源：各公司官網(wǎng)，Wind，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理，各公司最新情況以公司指引為準(zhǔn)。第第二章：氫產(chǎn)業(yè)鏈中游(燃料電池動力系統(tǒng))3438911639圖10：我國氫燃料電池汽車保有量(輛)我國氫燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀3438911639圖10：我國氫燃料電池汽車保有量(輛)?在政策的支持下，2016-2020年我國氫燃料電池汽車產(chǎn)量逐年提升；2020年受疫情影響，行業(yè)產(chǎn)量下滑至1199輛。截止2020年底，我國氫燃料電池汽車保有量為7352輛，進(jìn)入商業(yè)化初期。?2020年，燃料電池商用車價格約為200萬/輛，隨著燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)規(guī)?；c燃料電池電堆核心零部件國產(chǎn)化，在2025年燃料電池汽車保有量達(dá)到5-10萬輛的預(yù)期下，我們預(yù)計燃料電池汽車銷售價格將以每年10%的幅度下降。圖圖11：我國氫燃料電池汽車年產(chǎn)量(輛)800070006000500040003000200000007352661752016201720182019202035003000250020005000005000301861924724762920162017201820192020資料來源：高工產(chǎn)業(yè)研究院，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理資料來源：高工產(chǎn)業(yè)研究院，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖12：氫燃料電池汽車結(jié)構(gòu)示意圖氫燃料電池汽車結(jié)構(gòu)圖12：氫燃料電池汽車結(jié)構(gòu)示意圖?氫燃料電池汽車的核心為燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)主要包括燃料電池發(fā)動機(jī)、車載儲氫系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。其中，燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)主要由燃料電池電堆、氫氣供給系統(tǒng)、氧氣供給系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)控制器等構(gòu)成。?供氫系統(tǒng)將氫從氫氣罐輸送到燃料電池電堆；由空氣過濾器、空氣壓縮機(jī)和加濕器組成的供氣系統(tǒng)為燃料電池堆提供氧氣；水熱管理系統(tǒng)采用獨(dú)立的水和冷卻劑回路來消除廢熱和反應(yīng)產(chǎn)物(水)。燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的電力通過動力控制單元驅(qū)動電動機(jī)，從而驅(qū)動車輛行駛，輔助電池則在需要時提供額外的電力。圖圖13：氫燃料電池汽車組成燃燃料電池電堆62%氫循環(huán)系統(tǒng)4%熱管理系統(tǒng)6%空壓機(jī)14%成本占比：增濕器7%資料來源：AlternativeFuelsDataCenter，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理資料來源：美國能源署，億華通招股說明書，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理20圖14：燃料電池工作原理圖氫燃料電池圖14：燃料電池工作原理圖?燃料電池是一種將燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的裝置，基本原理是氫氣進(jìn)入燃料電池的陽極，在催化劑的作用下分解成氫質(zhì)子和電子，形成的氫質(zhì)子穿過質(zhì)子交換膜達(dá)到燃料電池陰極，在催化劑作用下與氧氣結(jié)合生成水，電子則通過外部電路到達(dá)燃料電池陰極形成電流。?由于該過程不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此理論效率可達(dá)90%以上，具有很高的理論經(jīng)濟(jì)性。不同于鉛酸、鋰電等儲能電池，燃料電池類似于“發(fā)電機(jī)”，其在將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程中產(chǎn)生的大部分是水，且整個過程不存在機(jī)械傳動部件，因此沒有有害氣體排放與噪聲污染。?2019年年產(chǎn)量規(guī)模達(dá)到百臺以上的企業(yè)有四家，即上海神力、大連新源動力、江蘇清能、廣東國鴻。國際燃料電池堆企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入中國市場，擁有較大的市場份額。加拿大巴拉德(Ballard)公司、水吉能(Hydrogenics)公司，日本豐田公司，瑞典PowerCell公司等，以產(chǎn)品銷售、技術(shù)許可、合資建廠等方式在燃料電池堆輸出總量上達(dá)到1400多臺，占2019年國內(nèi)電池堆總量的46.7%，其中僅巴拉德一家就出貨1370臺，占據(jù)進(jìn)口電池堆的97%。表表11：不同類型汽車對比料電池車車動力來源燃料電池發(fā)動機(jī)鋰電池內(nèi)燃機(jī)反應(yīng)方式電化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)燃燒反應(yīng)放能電電熱反應(yīng)效率60%-20-30%安全性較燃油車與電動車高高能量密度與安全性難兼容爆燃與爆炸危險低溫性能-30℃可以啟動-20℃可啟動-18℃以下需潤滑油、輔助點(diǎn)火裝置加注時間3min1-8h3min續(xù)航里程>500km300km500km資料來源：GGII，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理21氣體擴(kuò)散層(成本占比12%)作用：為氣體提供輸送通道、支撐催化層、穩(wěn)定電極結(jié)構(gòu)、傳電和傳熱等功能商用產(chǎn)品：碳?xì)怏w擴(kuò)散層(成本占比12%)作用：為氣體提供輸送通道、支撐催化層、穩(wěn)定電極結(jié)構(gòu)、傳電和傳熱等功能商用產(chǎn)品：碳紙關(guān)鍵材料：碳纖維催化劑成本占比36%作用：分解氫氣和氧氣并促進(jìn)其結(jié)合生成水，同時產(chǎn)生電流關(guān)鍵材料：鉑金雙極板成本占比23%作用：支撐機(jī)械結(jié)構(gòu)、均勻分配氣體、排水、導(dǎo)熱、導(dǎo)電商用產(chǎn)品：石墨板、金屬板關(guān)鍵材料：石墨粉/碳粉、不銹鋼/鈦合金集流板作用：收集電流 支撐板作用：控制組裝接觸壓力?燃料電池電堆可謂氫能源車的心臟，燃料電池電堆主要由催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層、雙極板，以及其他結(jié)構(gòu)件如密封件、端板和集流板等組成。燃料電池電堆成本占據(jù)燃料電池系統(tǒng)成本60%以上，因此降低電堆成本是燃料電池汽車商業(yè)化的關(guān)鍵。膜電極與其兩側(cè)的雙極板則組成燃料電池的基本單元?相比國外燃料電池電堆，國內(nèi)電堆在核心材料缺乏與關(guān)鍵技術(shù)方面仍存在短板，也是燃料電池電堆成本居高不下的主要原因。如膜電極層三大關(guān)鍵材料鉑催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙主要依賴進(jìn)口，國產(chǎn)材料尚無法滿足高性能燃料電池電堆使用需求。圖圖15：燃料電池電堆組成質(zhì)子交換膜質(zhì)子交換膜(成本占比16%)作用：傳遞在陽極形成的氫離子至陰極，同時隔離氫氣與氧氣商用產(chǎn)品：全氟磺酸質(zhì)子交換膜關(guān)鍵材料：全氟磺酸樹脂資料來源：美國能源署，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理22概況鴻基創(chuàng)能公司已建成目前國內(nèi)產(chǎn)能最大的自主化膜電極生產(chǎn)線概況鴻基創(chuàng)能公司已建成目前國內(nèi)產(chǎn)能最大的自主化膜電極生產(chǎn)線，年產(chǎn)能達(dá)30萬平方米，當(dāng)前CCM良品率達(dá)到了99.9%，膜電極也達(dá)到99%。武漢理工氫電公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)卷對卷生產(chǎn)，每分鐘能生產(chǎn)2-5米，累計銷量突破170萬片捷氫科技公司實(shí)現(xiàn)膜電極產(chǎn)線全自動化，線速度達(dá)到5m/min，年產(chǎn)能將達(dá)到500萬片。擎動科技公司建設(shè)國內(nèi)首條“卷對卷”直接涂布法膜電極生產(chǎn)線，設(shè)計產(chǎn)能達(dá)100萬片資料來源：鴻基創(chuàng)能，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理?膜電極(MEA)由質(zhì)子交換膜、催化層和氣體擴(kuò)散層組成，是燃料電池發(fā)電的關(guān)鍵核心部件，同時也是多相物質(zhì)傳輸和電化學(xué)反應(yīng)的場所，決定了燃料電池的性能、壽命和成本。主要性能指標(biāo)包括單位表面積的輸出功率(功率密度)、貴金屬用量(單位功率輸出的鉑用量)、壽命和成本。膜電極生產(chǎn)目前采用的是第二代生產(chǎn)技術(shù)——催化劑涂膜(CCM)技術(shù)，具有卷對卷(Roll-to-Roll)連續(xù)化高速生產(chǎn)能力。國際上，日、美、歐、加拿大等國家和地區(qū)憑借多年技術(shù)積累，在膜電極的基礎(chǔ)研究和制備技術(shù)上一直處于領(lǐng)先地位。目前，國際上最先進(jìn)的膜電極商業(yè)化產(chǎn)品的功率密度在1.4~1.5W/cm2范圍內(nèi)，國內(nèi)量產(chǎn)膜電極的功率密度為1.0~1.2W/cm2。?國外膜電極供應(yīng)商及豐田、本田等乘用車企業(yè)都已具備膜電極批量自動化生產(chǎn)線，單線年產(chǎn)能在數(shù)千平方米到萬平方米級。由于國產(chǎn)膜電極的設(shè)計與制造缺陷較多，產(chǎn)出的膜電極的功率密度、耐久性和貴金屬鉑使用載量等技術(shù)參數(shù)都有待于進(jìn)一步提升，所采用的關(guān)鍵組件材料大都還依賴進(jìn)口。圖圖16：燃料電池膜電極資料來源：未勢能源，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表12：表12：國內(nèi)質(zhì)子交換膜主要企業(yè)分布23類型材料工作溫度類型材料工作溫度(℃)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)?化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)?需增濕、水管理系統(tǒng)低溫質(zhì)子交換膜全氟磺酸樹脂?較高的力學(xué)強(qiáng)度?壽命較長?對雜質(zhì)氣體耐受差?氫氣純度要求高?高離子傳導(dǎo)特性?價格昂貴高溫質(zhì)子交換膜磷酸摻雜聚苯并咪唑100-200?無需增濕?對雜質(zhì)氣體耐受力高?可降低鉑擔(dān)載量?機(jī)械強(qiáng)度低?有腐蝕性?使用壽命短?全球從事質(zhì)子膜研究的主要有美國科慕、陶氏、3M公司、戈?duì)柟?，比利時索爾維(Solvay)公司，日本旭硝子玻璃(AsahiGlass)、旭化成(AsahiKASEI)，以及我國的東岳氫能、泛亞微透等十余家公司。其中，美國戈?duì)柟驹谠鰪?qiáng)膜方面具有知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢，目前應(yīng)用最為廣泛的是戈?duì)柟镜腘afion系列膜(GORE-SELECT?PEM)，目前全球市場占有率超過90%，每年出貨量達(dá)幾十萬平米，豐田MIRAI、現(xiàn)代NEXO和本田CLARITY等都采用戈?duì)柈a(chǎn)品。?東岳氫能具有完整的全氟磺酸樹脂產(chǎn)業(yè)鏈，是繼戈?duì)?、科慕兩家外國企業(yè)之后國內(nèi)市場占比最大的企業(yè)，具有從原料、中間體、單體、聚合物膜全產(chǎn)業(yè)鏈，同時建成全國唯一全氟酸質(zhì)子膜樹脂合成生產(chǎn)線，目前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并批量供貨，但在產(chǎn)品可靠性、壽命、規(guī)?；a(chǎn)及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)方面還需提高。表表13：不同種類質(zhì)子交換膜對比資料來源：《氫燃料電池質(zhì)子交換膜研究現(xiàn)狀及展望》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表1表14：國內(nèi)外質(zhì)子交換膜(全氟磺酸膜)指標(biāo)對比及主要企業(yè)標(biāo)產(chǎn)能(m2/年)~500001000000厚度一致性(um)±2±1溶脹率2%強(qiáng)度(MPa)綜合耐久性(h)>6000>6000成膜聚合物當(dāng)量質(zhì)量(EW)700~1100700~1100資料來源：《節(jié)能與新能源技術(shù)路線圖2.0》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理24貴研鉑業(yè)公司具備燃料電池催化劑相關(guān)技術(shù),貴研鉑業(yè)公司具備燃料電池催化劑相關(guān)技術(shù),目前處于實(shí)驗(yàn)室階段。中自科技公司基于對貴金屬催化材料的技術(shù)積累，成功開發(fā)劑，但尚處于小試階段，尚未進(jìn)行批量生產(chǎn)。資料來源：Wind，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理?在燃料電池中，催化劑起到分解氫氣和氧氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流的作用。目前商用催化劑為鉑碳催化劑，而稀有金屬鉑的高成本是燃料電池商業(yè)化的主要阻礙之一。國外催化劑用量已實(shí)現(xiàn)<0.2g/kW，而我國催化劑用量普遍處于0.3-0.4g/kW的水平。因此低鉑和非鉑催化劑的開發(fā)成為降低燃料電池成本的關(guān)鍵。?催化劑需要平衡成本與耐久性兩方面的需求，新型高穩(wěn)定、高活性鉑或非鉑催化劑是研究熱點(diǎn)。鉑合金催化劑取得很大進(jìn)展，如鉑鈷、鉑鎳等正在得到實(shí)際應(yīng)用；非鉑催化劑性能與穩(wěn)定性還有待提升。近年來，鉑鈷等合金催化劑也實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化并逐漸取代鉑碳廣泛用于燃料電池產(chǎn)品中，如豐田Mirai。日本田中貴金屬(TanakaKikinzokuKogyo)、英國莊信萬豐(JohnsonMatthey)和比利時優(yōu)美科(Umicore)是全球最大的幾家燃料電池催化劑供應(yīng)商，催化劑制備技術(shù)處于絕對領(lǐng)先地位，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)批量化生產(chǎn)(大于10kg/批次)，而且性能穩(wěn)定，可靠性高。國內(nèi)催化劑廠商包括貴研鉑業(yè)、中自科技、武漢喜馬拉雅以及上海濟(jì)平新能源等也從事相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)。表表15：燃料電池催化劑技術(shù)對比鉑催化劑Pt/C活性高；但鉑用量大，價格昂貴，易腐蝕低鉑催化劑Pt基合金催化劑Pt基核殼結(jié)構(gòu)催化劑Pt單原子催化劑低鉑用量，鉑利用率高；穩(wěn)定性低，一致性差非鉑催化劑過渡金屬氮化物過渡金屬碳化物M-N-C價格低，穩(wěn)定性強(qiáng)，抗中毒能力強(qiáng)；活性較低，一致性差資料來源：《氫燃料電池電催化劑研究進(jìn)展》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表16：表16：國內(nèi)燃料電池催化劑企業(yè)介紹25膜電極關(guān)鍵材料—?dú)怏w擴(kuò)散層?氣體擴(kuò)散層(GDL)層位于氣體流場層和催化層之間，由碳紙和防水劑聚四氟乙烯材料構(gòu)成，以滿足高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、高孔隙度、耐腐蝕、結(jié)構(gòu)致密且表面平整等特點(diǎn)，起到支撐膜電極、收集電流、傳導(dǎo)氣體、管控反應(yīng)水(氣)及熱等重要作用。?國外有日本東麗(Toray)及三菱(Mitsubishi)、德國西格里(SGL)和科德寶(Feudenberg)、美國AvCarb，韓國JNTG等制造廠商，都已實(shí)現(xiàn)氣體擴(kuò)散層的規(guī)模化生產(chǎn)，且都有多款適應(yīng)不同應(yīng)用場景的產(chǎn)品銷售。?目前我國氣體擴(kuò)散層技術(shù)還在進(jìn)行探索，碳紙類材料的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)可對標(biāo)國際部分先進(jìn)產(chǎn)品水平，但在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)?；a(chǎn)方面還有一定差距。國內(nèi)知名的氣體擴(kuò)散層企業(yè)主要有臺灣碳能、通用氫能、江蘇氫電、江蘇清能、上海河森電氣等。?氣體擴(kuò)散層的成本主要由加工費(fèi)主導(dǎo)，若規(guī)?；a(chǎn)將會帶來大幅的成本削減。根據(jù)StrategicAnalysis數(shù)據(jù)，當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模從1000套提升到50萬套時，成本會從$2,661/套降到$102/套，因此批量化生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)氣體擴(kuò)散層降本的關(guān)鍵。圖圖17：氣體擴(kuò)散層(左)與碳紙(右)資料來源：通用氫能，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表17：表17：國內(nèi)碳紙與國際同類產(chǎn)品比較標(biāo)空隙率(%)78.778透氣率[m3/(m2˙h˙kPa)]22781883石墨化度(%)82.266.5(×103Ω˙m)2.175.8830.2資料來源：《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理26雙極板?雙極板是燃料電池電堆的核心結(jié)構(gòu)件，起到支撐機(jī)械結(jié)構(gòu)、均勻分配氣體、排水、導(dǎo)熱、導(dǎo)電的作用，其性能優(yōu)劣將直接影響電堆的體積、輸出功率和壽命。雙極板可分為石墨雙極板、金屬雙極板和復(fù)合雙極板。?石墨雙極板具有質(zhì)量輕、穩(wěn)定性強(qiáng)和耐腐蝕性高等特點(diǎn)，但機(jī)械性能較差；金屬雙極板具有機(jī)械性能強(qiáng)、厚度薄、阻氣性好等特點(diǎn)，但易被腐蝕，壽命較短。復(fù)合雙極板則兼具石墨板和金屬板的優(yōu)點(diǎn)，但制備工藝繁雜，成本較高。表表18：不同種類雙極板對比板類型利用碳粉或石墨粉混合石墨化樹脂制備質(zhì)量輕耐腐蝕性好導(dǎo)電性好厚度較大機(jī)械性能差，組裝難度大石墨化時間長機(jī)械加工難，成本高屬板不銹鋼、鈦合金、鋁合金等直接加工而成超薄導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好機(jī)械性能高阻氣性好易腐蝕，壽命低裝配精度要求高密度大，較重板熱塑熱塑或熱固性樹脂料混合石墨粉、增強(qiáng)纖維等形成預(yù)制料，并固化、石墨化后成型機(jī)械性能好耐腐蝕性高制備工藝繁雜成本高27雙極板?石墨雙極板電池堆技術(shù)代表性國外企業(yè)有加拿大巴拉德和氫能公司。石墨雙極板技術(shù)最為成熟，基本已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但耐久性和工程化有待驗(yàn)證。國內(nèi)石墨雙極板技術(shù)近年來發(fā)展十分迅速，技術(shù)水平與國外相當(dāng)，但厚度通常在2mm以上。復(fù)合膜壓碳板在國外已突破0.8mm薄板技術(shù)，具備與金屬板同樣的體積功率密度。目前，國內(nèi)在薄碳板開發(fā)方面，除國鴻有來自加拿大巴拉德公司的授權(quán)技術(shù)外，其他復(fù)合膜壓碳板尚處于研制開發(fā)階段。?金屬板(鈦或者不銹鋼等)較石墨板更利于實(shí)現(xiàn)小型化，從而有利于提高燃料電池電堆的功率密度，表面改性的多涂層結(jié)構(gòu)是金屬雙極板的主要發(fā)展方向，國內(nèi)部分企業(yè)已實(shí)現(xiàn)金屬板小規(guī)模量產(chǎn)。業(yè)板類型Rubber公司、KyushuRefractories公司；英國Bac2公司；加拿大Ballard公司國鴻氫能、中鋼天源、鑫能石墨、神州碳制品、滬江科技、聯(lián)強(qiáng)碳素、喜麗碳素、弘楓實(shí)業(yè)、弘俊實(shí)業(yè)、信遠(yuǎn)工業(yè)屬板瑞典Cellimpact公司；德國Dana公司、Grabener公司、美國treadstone公司安泰科技、上汽捷氫、新源動力、上海治臻材料板英國Porvair公司、美國ORNL公司武漢理工大學(xué)、武漢喜馬拉雅、愛德曼公司、所GGII信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖18：圖18：國內(nèi)外金屬雙極板主要指標(biāo)對比精細(xì)化加工工藝板材成形均勻單序沖壓成型工藝，存在應(yīng)力集中現(xiàn)象微流道深寬比≥0.7≤0.4制備碳膜速度(s/片)25(豐田Mirai)150~200資料來源：《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理28空氣循環(huán)系統(tǒng)—空壓機(jī)?空氣循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件為空壓機(jī)，也為燃料電池陰極供氣系統(tǒng)重要部件，通過對進(jìn)堆空氣進(jìn)行增壓，為電堆提供適量適壓的氧氣?？諝鈮嚎s機(jī)的性能對燃料電池系統(tǒng)的效率、緊湊性和水平衡特性等有著重要影響。燃料電池系統(tǒng)用空壓機(jī)主要有離心式、羅茨式、螺桿式三種類型。隨著燃料電池系統(tǒng)功率的快速上升趨勢，離心式空壓機(jī)在效率、噪音、體積、無油、功率密度等方面具有良好的綜合效果，已逐漸成為市場上的主流選擇。?從國產(chǎn)化率方面來說，空壓機(jī)是燃料電池關(guān)鍵部件中國產(chǎn)化程度較高的一款。據(jù)勢銀(TrendBank)統(tǒng)計，相對于其它輔助系統(tǒng)產(chǎn)品而言，空壓機(jī)已經(jīng)較早的實(shí)現(xiàn)了全功率段國產(chǎn)化，目前國產(chǎn)化率接近100%。表20：表20：國內(nèi)外空壓機(jī)企業(yè)以及國內(nèi)企業(yè)詳細(xì)介紹企業(yè)國外美國蓋瑞特公司、美國UQM公司、丹麥Rotrex公司、日本豐田自動織機(jī)公司、德國利勃海爾公司、德國博世公司、英國Aeristech公司等雪人股份雪人股份公司燃料電池空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品先后得到國際眾多整車企業(yè)的認(rèn)可，具備高效、小型化、輕量化、無油、可靠性高、操作范圍寬的特點(diǎn)。金通靈公司年產(chǎn)1萬臺的氫燃料電池空壓機(jī)生產(chǎn)線預(yù)計明年3月份開始投產(chǎn)，未來有望實(shí)現(xiàn)5萬臺/年的空壓機(jī)產(chǎn)能。國內(nèi)勢加透博公司于2019年9月建成第一條專業(yè)批產(chǎn)中試線，目前已有數(shù)十家簽約客戶，主要分布在商用車/乘用車、重卡/機(jī)車/船舶等領(lǐng)域。金士頓科技公司于2019年實(shí)現(xiàn)氫燃料電池空壓機(jī)批量化上車，并在2020年實(shí)現(xiàn)出貨量翻倍增長。目前公司擁有燃料電池空壓機(jī)產(chǎn)能3000-5000臺/年，同時公司正在擴(kuò)張產(chǎn)能，新建工廠一期產(chǎn)能達(dá)到5萬臺/年。穩(wěn)穩(wěn)力科技公司已完成幾十款燃料電池?zé)o油離心空壓機(jī)和工業(yè)領(lǐng)域空壓機(jī)產(chǎn)品開發(fā)，其中4款燃料電池空壓機(jī)和2款工業(yè)空壓機(jī)已達(dá)批量制造階段。29德國普旭公司是冰輪集團(tuán)旗下冰輪海卓氫能技術(shù)研究院的孵化公司，是國內(nèi)唯一一家在德國普旭公司是冰輪集團(tuán)旗下冰輪海卓氫能技術(shù)研究院的孵化公司，是國內(nèi)唯一一家在試驗(yàn)臺架真正用氫氣帶載運(yùn)行10000多小時的廠家。公司在氫燃料電池核心零部件(空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵)及液氫、加氫設(shè)備方面進(jìn)行技術(shù)積累以及技術(shù)布局。東德實(shí)業(yè)雪人股份介紹國外德國普旭為全球氫氣循環(huán)泵供應(yīng)龍頭。2020年前，普旭占據(jù)了國內(nèi)約90%的市場份額。國內(nèi)艾爾科技瑞驅(qū)科技公司擁有氫循環(huán)泵、控制閥等多項(xiàng)專利技術(shù)。2020年4月，艾爾科技研制的爪式氫氣循環(huán)泵，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)和銷售。公司為上汽集團(tuán)打造的新一批生產(chǎn)的氫氣循環(huán)泵下線，首次實(shí)現(xiàn)氫氣循環(huán)泵的國產(chǎn)化和量產(chǎn)化。?氫氣循環(huán)系統(tǒng)的作用是將電堆未反應(yīng)的氫氣再次循環(huán)到電堆的氫氣入口，從而提升氫氣的利用率及涉氫安全，同時將電堆內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)生成的水也循環(huán)至燃料電池堆的入口，改善電堆濕潤水平和提高水管理能力。氫氣循環(huán)系統(tǒng)分為主動循環(huán)和被動循環(huán)兩種形式，主動循環(huán)形式的關(guān)鍵部件是氫氣循環(huán)泵，被動循環(huán)形式的關(guān)鍵部件是氫氣引射器。?2020年我國氫循環(huán)系統(tǒng)市場逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，普旭基本退出國內(nèi)市場(2019年國內(nèi)循環(huán)泵主要由普旭供應(yīng))。2020年國內(nèi)氫循環(huán)系統(tǒng)有引射器和氫氣循環(huán)泵兩種產(chǎn)品，其中引射器的使用量約占?xì)溲h(huán)系統(tǒng)出貨量的11%。2020年國內(nèi)氫循環(huán)系統(tǒng)市場規(guī)模預(yù)計為0.41億元，同比下降63%，下降原因是出貨量減少和氫循環(huán)泵價格下降(2019年普旭供應(yīng)價格約為3萬元/臺，目前國產(chǎn)氫循環(huán)泵價格在1-2萬元之間)。表表21：氫氣循環(huán)關(guān)鍵部件對比循環(huán)泵??響應(yīng)速度快工作區(qū)間范圍廣,且可以根據(jù)燃料電池工作狀況進(jìn)行主動調(diào)節(jié)。引射器???結(jié)構(gòu)簡單噪聲低無額外功耗表表22：氫氣循環(huán)泵國內(nèi)外企業(yè)介紹30車載儲氫瓶?高壓氣態(tài)儲氫容器主要分為純鋼制金屬瓶(I型)、鋼制內(nèi)膽纖維纏繞瓶(II型)、鋁內(nèi)膽纖維纏繞瓶(III型)及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)4個類型。I型、II型儲氫密度低、安全性能差，難以滿足車載儲氫密度要求。而憑借提高安全性、減輕重量、提高質(zhì)量儲氫密度等優(yōu)勢，III型、IV型瓶的車載應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛。?高安全性、輕量化和高儲氫密度是車載儲氫系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。氫瓶的壓力等級從35MPa提高到70MPa將使得質(zhì)量儲氫密度達(dá)到4.5%以上，如果采用大容積Ⅳ型瓶，質(zhì)量儲氫密度將進(jìn)一步提升到5.5%以上。在重載商用車領(lǐng)域，采用大容積單瓶車載液氫系統(tǒng)，質(zhì)量儲氫密度將超過6.5%；采用深冷高壓儲氫技術(shù)可能會進(jìn)一步提升系統(tǒng)儲氫密度。因此，從35MPa向70MPa、從Ⅲ型瓶向Ⅳ型瓶、從常溫向低溫和從小容積向大容積，是未來車載儲氫系統(tǒng)的發(fā)展方向。國外IV型瓶技京城股份、亞普股份、科泰克都在布局IV型瓶項(xiàng)目，佛吉亞、Hexagon等國外企業(yè)也對中國IV型儲氫瓶市場加快開拓。表表23：不同類型高壓氣態(tài)儲氫瓶對比I型瓶II型瓶III型瓶IV型瓶材料純鋼制金屬鋼制內(nèi)膽，纖維環(huán)向纏繞鋁內(nèi)膽，纖維全纏繞塑料內(nèi)膽，纖維全纏繞工作壓力(MPa)17.5-2026.3-3030-70產(chǎn)品容量比(kg/L)0.9-1.30.6-0.950.35-10.3-0.8使用壽命(年)15-2015-20儲氫密度14.28-17.2314.28-17.2340.448.8成本低中等高高車載使用情況否是是發(fā)展情況國內(nèi)外技術(shù)成熟車載儲氣瓶生產(chǎn)企業(yè)無法用于車載儲氫系統(tǒng)斯林達(dá)國內(nèi):亞普股份、中集安瑞科、京城股份資料來源：北京市氫燃料電池發(fā)動機(jī)工程技術(shù)研究中心，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理31表24：國內(nèi)主要儲氫瓶生產(chǎn)企業(yè)介紹車表24：國內(nèi)主要儲氫瓶生產(chǎn)企業(yè)介紹?車載儲氫成本主要受規(guī)模、碳纖維關(guān)鍵材料、高壓管閥件等影響，目前35MPa車載氫瓶的成本為6000元/kg。未來隨著車輛規(guī)模的擴(kuò)大，碳纖維關(guān)鍵材料和高壓管閥件的國產(chǎn)化，成本有望大幅降低(60%以上)。深冷高壓等新技術(shù)經(jīng)過充分的技術(shù)驗(yàn)證后，有可能在提升儲氫密度、降低成本方面發(fā)揮重要作用。?目前在車載高壓儲氫瓶領(lǐng)域，國內(nèi)外存在較大差距。我國III型瓶技術(shù)較為成熟，其中35MPa已被廣泛應(yīng)用于氫燃料的電池車，70MPa剛開始推廣，但加工高壓氫氣瓶所使用的關(guān)鍵材料碳纖維則大多依賴于進(jìn)口。目前工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)氫氣的壓縮鋼瓶氣壓一般為35MPa大氣壓，相當(dāng)于22.9kg/m3的氫氣密度；在70MPa下，氫氣密度可達(dá)到39.6kg/m3。資料來源：豐田公司，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理業(yè)務(wù)中材科技公司現(xiàn)具備1-2萬只35Mpa高壓儲氫瓶產(chǎn)能科泰克公司是國內(nèi)III型氣瓶主要生產(chǎn)企業(yè)，也是車用氫氣瓶和車載氫系統(tǒng)的主要供應(yīng)商。斯林達(dá)公司為國內(nèi)70MPa車用儲氫瓶技術(shù)代表，是國內(nèi)第一家獲得Ⅳ型儲氫瓶制造許可的工廠。亞普股份公司自主研發(fā)的III型35MPa車載儲氫系統(tǒng)正與相關(guān)方深度合作，產(chǎn)品將搭載成渝氫走廊項(xiàng)目進(jìn)行示范運(yùn)行；公司自主研發(fā)的IV型70MPa小容積車載儲氫瓶正在搭載整車臺架進(jìn)行相關(guān)性能驗(yàn)證。京城股份公司下屬的天海工業(yè)公司推出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代車載儲氫IV型瓶，目前已建成一條柔性化IV型瓶生產(chǎn)線中集安瑞科公司通過旗下附屬公司中集氫能科技與HexagonPurus公司達(dá)成合營協(xié)議，成立高壓儲氫瓶合營公司和供氫系統(tǒng)合營公司資料來源：Wind，公司官網(wǎng)，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理32圖20：2019年圖20：2019年(左)與2020年(右)我國燃料電池市場份額分布?國內(nèi)燃料市場目前市場區(qū)域性訂單多，同時批量供貨的競爭者開始增多，市場競爭開始由一向多發(fā)展，市場集中度逐年下降，2020年CR5為64%，較2019年降低14%，預(yù)計2-3年內(nèi)仍會下降。?2020年，膜電極、雙極板、燃料電池電堆、氫氣循環(huán)泵、空壓機(jī)等核心材料和關(guān)鍵部件價格均有明顯下降，同比2019年降幅在20%-50%。其中，燃料電池電堆、空壓機(jī)價格接近腰斬；膜電極實(shí)現(xiàn)20%-30%降價；氫氣循環(huán)泵價格從3萬元降到1-2萬元/臺，國產(chǎn)氫氣循環(huán)泵相比進(jìn)口產(chǎn)品可便宜70%以上。?國鴻氫能、氫璞創(chuàng)能、雄韜股份(旗下雄韜氫瑞)紛紛公布電堆大批量價格。得益于核心材料和關(guān)鍵部件的國產(chǎn)化進(jìn)程加速，2020年我國燃料電池系統(tǒng)和電堆的價格已經(jīng)實(shí)現(xiàn)30%-50%幅度的下調(diào)。未來幾年，隨著國產(chǎn)核心零部件的規(guī)?；约案偁幖觿?，未來幾年電堆售價有望按照每年25%-30%的速度下降。圖21：圖21：國內(nèi)部分燃料電池電堆生產(chǎn)廠商報價其他,22%重塑股份,其他,22%新源動力,8%清能股份,16%億華通,億華通,16%9%愛德曼,16%其他,36%億華通,15%濰柴動力,廣東探索,11%國鴻重塑,濰柴動力,廣東探索,11%10%行業(yè)指導(dǎo)價：2999元/kW國鴻氫能戰(zhàn)略合作價：1999元/kW2499元/kW氫璞創(chuàng)能伴：1999元/kW(200臺起)雄韜氫瑞鉆石合作伙伴：1599元/kW(200雄韜氫瑞黑金合作伙伴：1199元/kW(1000臺起)料來源：GGII，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理，各廠家最新報價以企業(yè)指引為準(zhǔn)。33交通領(lǐng)域應(yīng)用成本下降空間.燃料電池系統(tǒng)及儲氫系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和材料的突破，以及規(guī)模化生產(chǎn)是燃料電池系統(tǒng)及儲氣系統(tǒng)價格下降的兩大驅(qū)動因素，其成本與量化規(guī)模、關(guān)鍵部件國產(chǎn)化率等因素密切相關(guān)。隨著燃料電池技術(shù)性能的提升，耐久性與壽命提高，燃料電池下游應(yīng)用的全生命周期成本將得到極大程度的改善。.催化劑、質(zhì)子交換膜、碳紙的國產(chǎn)化、電堆功率密度的提升、空壓機(jī)及氫氣循環(huán)泵的國產(chǎn)化，部件標(biāo)準(zhǔn)化模具開發(fā)、IV型儲氫瓶應(yīng)用等是成本下降的主要迭代因素。素圖圖22：我國燃料電池系統(tǒng)及儲氫系統(tǒng)價格下降潛力120001000080006000400020000資料來源：燃料電池系統(tǒng)價格(元/kW)儲氫系統(tǒng)價格(元/kg)10000500035003500350020002002005002020202520352050《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理34 燃料電池業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理 表25：燃料電池業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理務(wù)備、燃料電池實(shí)驗(yàn)室全套解決方案等在內(nèi)的縱向一體化產(chǎn)品與服務(wù)體系源參股的廣東國鴻氫能科技有限公司生產(chǎn)燃料電池電堆及燃料電池動力系統(tǒng)總成。股份料電池全產(chǎn)業(yè)鏈一體化平臺池動力電極、電堆及其系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售柴動力公司與巴拉德合資成立濰柴巴拉德氫能科技有限公司(濰柴51%股份)，主要從事下一代質(zhì)子交換膜燃料電池地。機(jī)大洋電機(jī)氫燃料電池業(yè)務(wù)主要產(chǎn)品包括氫燃料電池發(fā)動機(jī)核心零部件、氫燃料電池發(fā)動機(jī)(自主研發(fā)氫燃料電份電堆模塊、系統(tǒng)及相關(guān)測試設(shè)備的設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造和技術(shù)服務(wù)。數(shù)據(jù)來源：各公司官網(wǎng)，Wind，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理，公司最新情況以公司指引為準(zhǔn)。35 燃料電池業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理 上市公司代碼涉及業(yè)務(wù)美錦能源002723.SZ公司持有鴻基創(chuàng)能22.5%股份。鴻基創(chuàng)能是國內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)氫燃料電池膜電極規(guī)?；a(chǎn)的企業(yè)，初始年產(chǎn)值達(dá)6-10億元，第一期工程膜電極年設(shè)計產(chǎn)能為30萬平方米。雪人股份雪人股份0002639.SZ公司燃料電池空壓機(jī)(雙螺桿空壓機(jī))實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)貴研鉑業(yè)600459.SH公司與上汽合作研發(fā)燃料電池催化劑金通靈金通靈300091.SZ公司正與瑞士合作研發(fā)氫燃料電池用空氣壓縮機(jī)的工作安泰科技000969.SZ公司正在積極發(fā)展氫燃料電池業(yè)務(wù)，并在氫燃料電池相關(guān)的催化劑、雙極板、氣體擴(kuò)散層、膜電極等關(guān)鍵材料和零部件方面開展工作。燃料電池科力遠(yuǎn)600478.SH公司旗下先進(jìn)儲能材料國家工程研究中心已開始布局氫能燃料電池領(lǐng)域的研究，優(yōu)先以其核心關(guān)鍵材料“膜電極”及“催化劑”技術(shù)展開預(yù)研工作核心零部件威孚高科000581.SZ公司成立氫能事業(yè)部，啟動氫能研發(fā)中心二期建設(shè)，加快500萬片石墨雙極板、200萬片金屬雙極板、400萬片膜電極、相關(guān)輔助關(guān)鍵零部件國內(nèi)基地小批能力的建設(shè)，持續(xù)提升氫能項(xiàng)目等新業(yè)務(wù)發(fā)展。道氏技術(shù)300409.SZ公司合資設(shè)立廣東道氏云杉?xì)淠茉纯萍加邢薰?，從事氫燃料電池膜電極等材料的研制和銷售漢鐘精機(jī)002158.SZ公司已研發(fā)出應(yīng)用于燃料電池產(chǎn)業(yè)的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品冰輪環(huán)境000811.SZ公司參與研發(fā)的氫燃料電池氫氣循環(huán)泵填補(bǔ)了國內(nèi)空白，整體性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。東岳硅材300821.SZ公司目前持有山東東岳未來氫能材料股份有限公司5.46%股權(quán)。東岳未來氫能150萬平米燃料電池膜一期項(xiàng)目已經(jīng)在2020年年底正式投產(chǎn)數(shù)據(jù)來源：各公司官網(wǎng)，Wind，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理，各公司最新情況以公司指引為準(zhǔn)。36第第三章：氫能關(guān)鍵裝備市場展望全球主要經(jīng)濟(jì)體氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃匯總——生產(chǎn)端表表26：各國氫能生產(chǎn)與應(yīng)用規(guī)劃20202025203020352050?氫氣產(chǎn)量3342萬噸?電解槽裝機(jī)規(guī)模10GW左右?工業(yè)副產(chǎn)氫提純?yōu)橹?，綠氫試點(diǎn)運(yùn)營?高壓氣氫運(yùn)輸為主?全國氫氣產(chǎn)量3715萬噸?電解槽裝機(jī)>35GW?2040年氫氣產(chǎn)量5276萬噸?2040年電解槽裝機(jī)>200GW?低碳排放制氫；?液氫運(yùn)輸作為主動脈；高壓氣態(tài)儲運(yùn)作為毛細(xì)血管?氫氣產(chǎn)量9690萬噸?電解槽裝機(jī)>500GW?零碳排放制氫?固定式發(fā)電裝置產(chǎn)能2萬臺套/年，燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能550萬臺套/年?年產(chǎn)氫氣980萬噸；?電解槽1GW，綠氫占比1.4%；?電解槽6GW，年產(chǎn)綠氫100萬噸?電解槽40GW，年產(chǎn)綠氫1000萬噸；過剩可再生能源大規(guī)模制氫；?全部氫能生產(chǎn)中1/3為超低碳制氫；?大規(guī)模氫氣發(fā)電示范項(xiàng)目?可再生制氫裝機(jī)大規(guī)模部署；?占能源需求的1/4?電解槽成本300美元/kW;運(yùn)行壽命8萬小時，轉(zhuǎn)換效率65%。?氫輸配成本2美元/kg?占能源需求的14%；?4000噸氫氣?低壓、高壓發(fā)電成本分別為h?30萬噸氫氣；?制氫成本3美元/kg?發(fā)電成本17日元/kWh?500-1000萬噸氫氣；?成本2美元/kg?發(fā)電成本12日元/kWh資料來源：《歐盟氫能戰(zhàn)略》，美國《氫能計劃發(fā)展規(guī)劃》、日本《氫能利用進(jìn)度表》《氫能基本戰(zhàn)略》，《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理及預(yù)測38全球主要經(jīng)濟(jì)體氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃匯總——應(yīng)用端20202025203020352050中國投運(yùn)和在建加氫站130座以上；氫燃料電池汽車投運(yùn)3712輛?燃料電池汽車保有量10萬輛：客車滲透率5%，物流車滲透率<5%重卡滲透率0.2%乘用車滲透率<1%客車、物流車、重卡等車型取得全生命周期經(jīng)濟(jì)性?加氫站數(shù)量2000座；?終端年銷售價格30元/kg;?燃料電池汽車保有量100萬輛：客車滲透率25%物流車滲透率>5%重卡滲透率15%乘用車滲透率2%?加氫站數(shù)量12000座；?終端年銷售價格20元/kg；?燃料電池車保有量3000萬輛：客車滲透率40%物流車滲透率10%重卡滲透率75%乘用車滲透率12%歐盟?從化工擴(kuò)展到其他領(lǐng)域?370萬輛乘用車；50萬輛輕型商用車；4.5萬輛卡車和公共汽車，570萬輛列車(替代柴油列車)?7%替代建筑用天然氣，200萬戶供暖?氫氣煉鐵大規(guī)模可行性測試?32%替代建筑用天然氣，1000萬+戶供暖?年用5600萬噸；工業(yè)領(lǐng)域全面氫能替代。美國燃料電池裝機(jī)382MW燃料電池乘用車?yán)塾嬩N量8413輛燃料電池叉車3萬輛燃料電池大巴42輛在運(yùn)加氫站42座，在建18座，年底100座?加氫站200座?加氫站1000座?車載儲氫系統(tǒng)一定標(biāo)準(zhǔn)下達(dá)到8美元/千瓦時；儲氫罐用高強(qiáng)度碳纖維成本13美元/kg?電力與工業(yè)用氫成本1美元/kg?交通部門用氫成本2美元/kg?重卡用質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)80美元/kW。?燃料電池裝機(jī)245MW家用燃料電池發(fā)電/供暖裝置140萬戶建設(shè)加氫站160座燃料電池乘用車3500輛燃料電池公交車100輛燃料電池叉車50輛?加氫站320座；?燃料電池轎車20萬輛，與混動價格相當(dāng)；?氫燃料電池公交車價格減半至0.525億日元/輛(約合345萬元)?家用燃料電池發(fā)電/供暖裝置530萬戶；?建設(shè)加氫站900座?燃料電池汽車保有量80萬輛?燃料電池公交車1200輛?燃料電池叉車500輛?燃料電池汽車1200萬輛?燃料電池叉車1萬輛?替代居民能源系統(tǒng)；?全面替代加油站?全面替代傳統(tǒng)交通系統(tǒng)韓國??燃料電池裝機(jī)408MW，全球占比40%投運(yùn)加氫站34座?22年建設(shè)運(yùn)營100座加氫站?2040年氫燃料電池累計620萬輛?加氫站1200個；資料來源：《歐盟氫能戰(zhàn)略》，美國《氫能計劃發(fā)展規(guī)劃》、日本《氫能利用進(jìn)度表》《氫能基本戰(zhàn)略》，《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理39240807939308圖23：我國電解槽累計裝機(jī)量(GW)生240807939308圖23：我國電解槽累計裝機(jī)量(GW)?電解槽是制備綠氫的關(guān)鍵設(shè)備，其技術(shù)路線、性能、成本是影響綠氫市場走勢的重要因素，目前質(zhì)子交換膜(PEM)電解水和堿性電解水技術(shù)目前已經(jīng)商業(yè)化推廣的條件，未來具備較強(qiáng)的商業(yè)價值。?堿性電解槽成本較低，經(jīng)濟(jì)性較好，我國堿性電解水制氫代表企業(yè)有中船重工718所、考克利爾競立、天津市大陸制氫設(shè)備有限公司等，近期陽光電源、協(xié)鑫集團(tuán)等光伏企業(yè)也紛紛布局堿性電解水制氫設(shè)備項(xiàng)目。PEMPEM研機(jī)構(gòu)主要有中國船舶718所、中科院大化所、山東賽克賽斯、高成綠能、淳華氫能、深圳綠航等。?我們假設(shè)2025/2030/2040/2050年國內(nèi)電解槽累計裝機(jī)量將分別達(dá)到10/35/200/500GW，時間區(qū)間年均新增電解槽市場規(guī)模分別為38/118/240/400億元。圖24：圖24：電解槽年新增市場規(guī)模(億元)6005005004003002002003502025203020402050資料來源：《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所預(yù)測，電解槽折舊年限將隨著技術(shù)進(jìn)步而變化，預(yù)測規(guī)模僅供參考。PEM市場產(chǎn)值(億元)堿性電解設(shè)備市場產(chǎn)值(億元)4504003503002502005002020-20252025-20302030-20402040-2050資料來源：《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》，國信證券經(jīng)濟(jì)研究所預(yù)測，電解槽折舊年限將隨著技術(shù)進(jìn)步而變化，預(yù)測規(guī)模僅供參考。40了單槽功率250kW的電0標(biāo)方PEM電解槽?公司是一家專注于太陽能、風(fēng)能等可再生能源電源產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的國家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)。公司是中國目前較大的光伏逆變器制造商、國內(nèi)領(lǐng)先的風(fēng)能變流器企業(yè)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。主要產(chǎn)品有光伏逆變器、風(fēng)能變流器、儲能系統(tǒng)、電動車電機(jī)控制器，并致力于提供全球一流的光伏電站解決方案。公司先后承擔(dān)多項(xiàng)國家重大科技計劃項(xiàng)目，主持起草了多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，并取得了多項(xiàng)重要成果和專利。?陽光電源成立了專門的氫能事業(yè)部，并與中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，以大功率PEM電解制氫裝備的研究開發(fā)為核心，同時在先進(jìn)PEM電解制氫技術(shù)、可再生能源與電解制氫融合、制氫系統(tǒng)優(yōu)化等方面展開合作，目前其已簽訂了光伏制氫示范項(xiàng)目。表表28：公司主要財務(wù)數(shù)據(jù)22021H1201820192020營業(yè)總收入(億元)103.69130.03192.8682.10營收營收YOY(%)48.3125.4116.6918.27毛利率(%)24.8623.8123.0728.04歸母凈利潤(億元)8.108.9319.547.57凈利潤凈利潤YOY(%)118.96-20.9569.6810.24ROE(%)11.0