版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
21、氫能行業(yè):雙碳背景下,21世紀(jì)的終極能源之一,氫燃料車為未來增長(zhǎng)點(diǎn)氫能在穩(wěn)定性、儲(chǔ)能性、可獲得性、下游應(yīng)用性等具備更大優(yōu)勢(shì),據(jù)氫能聯(lián)盟,2020年我國(guó)氫能需求量2105萬(wàn)噸,到2050年有望達(dá)1.6億噸,2020-2050年CAGR為7%。未來氫燃料電池汽車是氫能增長(zhǎng)的核心突破口。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì),2017-2023年氫燃料電池車銷量由1275輛增至5843輛,CAGR=29%。保有量由1911輛增至12682輛,CAGR=46%。隨著燃料電池車成本下降、空間有望逐步打開。2、制氫端:電解水制氫為大勢(shì)所趨,關(guān)注電解槽相關(guān)機(jī)遇可再生能源制氫趨勢(shì)下。堿性電解水制氫為當(dāng)下主流選擇,未來堿性電解水和質(zhì)子交換膜電解水并行。2023年國(guó)內(nèi)電解水制氫電解槽出貨量達(dá)1.2GW,同比增長(zhǎng)61%。國(guó)內(nèi)企業(yè)派瑞氫能、隆基氫能、華電重工、航天思卓排名前列。預(yù)計(jì)2024年有望增長(zhǎng)至2GW以上。電解槽朝著大標(biāo)方、高電密、低電耗、輕量化的方向不斷迭代。3、氫儲(chǔ)運(yùn):短途氣態(tài)儲(chǔ)氫為主流,關(guān)注儲(chǔ)氫瓶機(jī)遇目前氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是國(guó)內(nèi)的主流方案。液氫儲(chǔ)運(yùn)為未來長(zhǎng)途儲(chǔ)運(yùn)的更優(yōu)選擇。高壓氣氫儲(chǔ)瓶是用來儲(chǔ)存氫氣的容器的關(guān)鍵,目前國(guó)內(nèi)以III型瓶為主(35MPa)、國(guó)外IV型瓶為主(70MPa,相比III型、內(nèi)膽改為塑料)、是國(guó)內(nèi)未來方向。2023年國(guó)內(nèi)燃料電池汽車高壓儲(chǔ)氫瓶出貨量達(dá)到4.9萬(wàn)支,同比上年大幅增長(zhǎng)38%。中材科技(蘇州)、奧揚(yáng)綠能、國(guó)富氫能、中集氫能和科泰克龍頭領(lǐng)先。4、氫加注:加氫站加速建設(shè),關(guān)注壓縮機(jī)環(huán)節(jié)機(jī)遇我國(guó)加氫站數(shù)量全球第一,截至2023年底我國(guó)已建成加氫站407座,2016-2023年CAGR=83%。其中35MPa為主、70MPa為輔。壓縮機(jī)、加注機(jī)、儲(chǔ)氫罐是價(jià)值量最高3大設(shè)備,成本占比分別為30%/13%/11%。其中加氫站壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)化率28%、未來具提升空間。5、燃料電池:受益燃料電池車應(yīng)用,催生銷量提升受益燃料電池車銷量提升,2017年-2021年中國(guó)燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量從37.8MW提高至172.7MW,CAGR=46%。預(yù)計(jì)2026年達(dá)到7.7GW,2022-2026年CAGR=76%。國(guó)內(nèi)億華通、重塑股份、上海捷氫、國(guó)鴻氫能、新源動(dòng)力布局領(lǐng)先。6、投資建議:(1)制氫端:電解槽為核心設(shè)備。重點(diǎn)關(guān)注:隆基綠能、雙良節(jié)能、華電重工、華光環(huán)能、億利潔能、昇輝科技等。(2)儲(chǔ)運(yùn)端:儲(chǔ)氫瓶為核心設(shè)備。重點(diǎn)關(guān)注:中材科技、京城股份、富瑞特裝、蘭石重裝、亞普股份等。
(3)加氫端:壓縮機(jī)為核心設(shè)備。重點(diǎn)關(guān)注:開山股份、冰輪環(huán)境、漢鐘精機(jī)、石化機(jī)械等。
(4)燃料電池端:重點(diǎn)關(guān)注:億華通、濰柴動(dòng)力、雪人股份等。7、風(fēng)險(xiǎn)提示:政策支持不達(dá)預(yù)期;產(chǎn)業(yè)降本推進(jìn)不及預(yù)期;行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇。目錄C
O
N
T
E
N
T
S氫能行業(yè):雙碳背景下,21世紀(jì)的終極能源之一01制氫端:電解水制為大勢(shì)所趨,關(guān)注電解槽相關(guān)機(jī)遇氫儲(chǔ)運(yùn):目前氣態(tài)儲(chǔ)氫為主流,關(guān)注儲(chǔ)氫瓶機(jī)遇3燃料電池:受益燃料電池車應(yīng)用,催生銷量提升氫加注:加氫站加速建設(shè),關(guān)注壓縮機(jī)環(huán)節(jié)機(jī)遇0203040506投資建議07風(fēng)險(xiǎn)提示氫能行業(yè):雙碳背景下,21世紀(jì)的終極能源之一014211.15氫不僅是能源,也是能源的載體和基礎(chǔ)原料,可廣泛運(yùn)用于化工,工業(yè),交運(yùn),建筑和發(fā)
電等領(lǐng)域。相比起其他可再生能源,例如太陽(yáng)能和風(fēng)能,氫能源可以被儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)酶颖憬?,不受時(shí)間和地域的限制,且單位質(zhì)量上,氫能源所儲(chǔ)存的能量更大。氫能在穩(wěn)定性、儲(chǔ)能性、可獲得性、下游應(yīng)用性等具備更大優(yōu)勢(shì)。根據(jù)
IEA
統(tǒng)計(jì),2022
年全球氫的需求量在
9500
萬(wàn)噸,其中我國(guó)是最大的氫生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。圖:氫能綜合能力優(yōu)于其他可再生能源具備更大優(yōu)勢(shì)潛力氫能源其他新能源(光伏、風(fēng)電等)穩(wěn)定性1)無地城跟制2)無時(shí)間限制(無需考電制取的問歇性和波動(dòng)問題)光伏和風(fēng)電能有間歇性且波動(dòng)大需要考慮波峰波谷階段,受天氣和時(shí)間影響大,導(dǎo)致電網(wǎng)消納壓力較大儲(chǔ)能性1)有氣液固三種儲(chǔ)存形式2)無時(shí)間限制(長(zhǎng)期結(jié)存不影響質(zhì)量和使用統(tǒng)力)1)儲(chǔ)存形式單一、且限制性大(需要轉(zhuǎn)化成電儲(chǔ)能或靠近水源)2)有時(shí)間限制(儲(chǔ)存有周期性,時(shí)間過就會(huì)影響能源質(zhì)量和密度)可獲得性獲得來源多樣:化石燃料、可再生能源電解水等均可制氣主要依靠風(fēng)、太陽(yáng)、水自然資源轉(zhuǎn)化獲取,相較于氫能獲取來源少應(yīng)用氫能既可作為燃料、亦可作為能源使用:1)交通運(yùn)輸領(lǐng)域(燃料電池)2)冶金、化工等工業(yè)領(lǐng)域(作為燃料使用)3)建筑領(lǐng)域(燃料電池)4)發(fā)電風(fēng)能和光伏主要用于發(fā)電其他1)可以利用現(xiàn)有加油站基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化成加氫站。2)有原料供給基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì),可以快速實(shí)現(xiàn)灰制氫模式,然后同步探索藍(lán)綠氫方式3)制氫產(chǎn)業(yè)鏈和天然氣供應(yīng)模式大致相同,落地實(shí)現(xiàn)性大占地面積大,無法在城市大規(guī)模鋪設(shè)設(shè)備需要重新鋪設(shè)設(shè)備,成本高、效率相對(duì)低選址有地域限制,容易對(duì)當(dāng)?shù)厮镰h(huán)境造成不良影響資料來源:艾瑞數(shù)智,浙商證券研究所整理產(chǎn)業(yè)鏈時(shí)間維度技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)判技術(shù)研發(fā)方向制氫短期化石能源制氫氫氣提純技術(shù)、CCUS技術(shù);研發(fā)降低鉑系金屬載量
+CCUS
技術(shù);的新型催化劑、質(zhì)子交換膜等材料、高效大功率堿性水電解制氫中長(zhǎng)期可再生能源制氫水電解槽設(shè)備;發(fā)展生物制氫和太陽(yáng)能光解水制氫技術(shù)。氫儲(chǔ)短期高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫研究方向?yàn)椋禾岣邇?chǔ)氫密度、降低能耗成本、提高有機(jī)液體儲(chǔ)氫脫氫效率。研發(fā)70MPa高壓儲(chǔ)罐、氫氣壓縮機(jī)、液氫泵、氫氣液化裝備;碳纖維和碳納米管等碳質(zhì)儲(chǔ)氫材料;發(fā)展有機(jī)氫化物儲(chǔ)氫技術(shù),探索復(fù)合儲(chǔ)氫技術(shù)。中長(zhǎng)期低溫液態(tài)儲(chǔ)氫;固體儲(chǔ)氫;有機(jī)液體儲(chǔ)氫;復(fù)合儲(chǔ)氫技術(shù)氫運(yùn)短期高壓氣氫拖車研究高性能的管材,發(fā)展管材評(píng)價(jià)技術(shù)、氫的泄漏與全程監(jiān)測(cè)技術(shù)、氫氣壓縮技術(shù)等。中長(zhǎng)期管道輸氫、有機(jī)液體管道輸氫氫加注短期35MPa加氫站研發(fā)高壓壓縮機(jī)、加氫槍等設(shè)備,提高設(shè)備的穩(wěn)定性與精度等;加強(qiáng)在加注安全、計(jì)量、過程控制、設(shè)備、建站設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)等方面的研究。中長(zhǎng)期70MPa加氫站,液氫加注站應(yīng)用短期石化、化工、燃料電池、鋼鐵治金改進(jìn)優(yōu)化氫化工(石油化工加氫、合成氨、尿素、合成甲醇)技術(shù),降低能耗、碳排放;研發(fā)氫冶金技術(shù)、天然氣摻氫技術(shù)、高效儲(chǔ)能技術(shù);研發(fā)燃料電池軌道交通產(chǎn)品,分布式發(fā)電產(chǎn)品,微型熱電聯(lián)供系統(tǒng)等。 6中長(zhǎng)期天然氣摻氫、儲(chǔ)能、建筑、發(fā)電等1.2目前全球已有
30
多個(gè)國(guó)家推出氫戰(zhàn)略、制定了氫能發(fā)展路線圖。我國(guó)在
2022
年
3
月推出了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035
年)》,明確了氫能的戰(zhàn)略定位,并提出氫能產(chǎn)業(yè)
2030
年和
2035
年發(fā)展目標(biāo)。國(guó)家戰(zhàn)略/規(guī)劃關(guān)鍵內(nèi)容年份日本《基本氫能戰(zhàn)略》計(jì)劃2030年形成30萬(wàn)噸/年的供應(yīng)能力,建設(shè)加氫站900座2017韓國(guó)《氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》2030年進(jìn)入氫能社會(huì),2040年氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)量增至620萬(wàn)輛,加氫站增至1200個(gè)2019荷蘭《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》計(jì)劃2025年建設(shè)50個(gè)加氫站、投放15000輛燃料電池汽車和3000輛重型汽車,到2030年投放30萬(wàn)輛燃料電池汽車2020德國(guó)《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》為清潔能源未來的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用和相關(guān)創(chuàng)新、投資制定行動(dòng)框架2020歐盟《歐盟氫能戰(zhàn)略》把綠氫作為未來發(fā)展的重點(diǎn),制定三大階段性目標(biāo),計(jì)劃到2030年建成多個(gè)地區(qū)性制氫產(chǎn)業(yè)中心2020美國(guó)《國(guó)家清潔氫戰(zhàn)略與路線圖 每年(草案)》2030年將清潔氫產(chǎn)量從目前的幾乎為零增加到1000萬(wàn)噸。到2040年增加到每年2000萬(wàn)噸,2050年增加到5000萬(wàn)噸。2022中國(guó)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》到2025年,形成較為完善的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展制度政策環(huán)境,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力顯著提高,基本掌握核心技術(shù)和制造工藝2022圖:氫能綜合能力優(yōu)于其他可再生能源具備更大優(yōu)勢(shì)潛力資料來源:中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(2023),浙商證券研究所整理圖:氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)發(fā)展方向預(yù)判交通領(lǐng)域發(fā)展空間廣闊1.3721052492315740438197129051656020000400060008000100001200014000160002020 2025E 2030E 2035E 2040E 2045E2050E18000
萬(wàn)噸2020-2050
CAGR=7%資料來源:CNCIC分析,中國(guó)氫能聯(lián)盟,浙商證券研究所圖:2050年氫能年需求量1.6億噸,2020-2050年CAGR=7%。?
據(jù)氫能聯(lián)盟,2020年我國(guó)氫能需求量2105萬(wàn)噸,到2050年有望增長(zhǎng)7倍,達(dá)到1.66億噸,2020-2050年CAGR為7%1)目前:工業(yè)是氫能當(dāng)前的主要應(yīng)用領(lǐng)域,作為化工和鋼鐵等行業(yè)的重要原料,如煉油、氨生產(chǎn)、煉鋼等。2)未來:交通領(lǐng)域發(fā)展空間廣闊。據(jù)氫能聯(lián)盟預(yù)測(cè),2060年60%的氫能用于工業(yè)領(lǐng)域(能源端),31%的氫能用于交通領(lǐng)域(燃料端,商用車、重卡等),氫燃料電池汽車有望與純電動(dòng)汽車形成互補(bǔ)發(fā)展。合成氨,47煉化,
43其他化工,4工業(yè),6燃料電池汽車,
0.10圖:2020年氫氣主要用作化工原料,作為燃料電池應(yīng)用的部分不足0.01%資料來源:CNCIC分析、中國(guó)氫能聯(lián)盟,浙商證券研究所工業(yè)領(lǐng)域,60交通領(lǐng)域,31電力領(lǐng)域,5建筑領(lǐng)域,4圖:2060年氫氣下游應(yīng)用中,工業(yè)領(lǐng)域占比60%、交通領(lǐng)域占比31%資料來源:中國(guó)氫能聯(lián)盟、畢馬威分析,浙商證券研究所氫燃料電池汽車為突破口1.48?
氫燃料電池車優(yōu)勢(shì)明顯,未來有望與電動(dòng)車、燃油車形成互補(bǔ)。與燃油車相比:燃料電池汽車在環(huán)保、能量轉(zhuǎn)換效率方面具有明顯優(yōu)勢(shì);與純電動(dòng)汽車相比:燃料電池汽車在低溫環(huán)境行駛、續(xù)航里程及加注時(shí)間方面更為突出。指標(biāo)燃料電池汽車純電動(dòng)汽車燃油車動(dòng)力系統(tǒng)燃料電池系統(tǒng)鋰電池內(nèi)燃機(jī)加注物氫電汽油或柴油安全性風(fēng)險(xiǎn)主要來自于氫氣儲(chǔ)存和加氫過程風(fēng)險(xiǎn)主要來自于電池系統(tǒng),高質(zhì)量功率密度與安全性難以兼容不適用低溫性能-40℃低溫存儲(chǔ)常規(guī)鋰電池在-20℃以下,低環(huán)境溫度無法充電,且里程損失可能達(dá)到約30%-18℃以下環(huán)境溫度需要配置高性能發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、進(jìn)氣道低溫預(yù)熱裝置和高能輔助點(diǎn)火裝置并執(zhí)行相應(yīng)冷啟動(dòng)作業(yè)環(huán)境保護(hù)工業(yè)副產(chǎn)氫、天然氣重整制氫可減少碳排放,可再生能源制氫可實(shí)現(xiàn)零排放污染部分轉(zhuǎn)移到上游排放CO2、
CO、
SO2等溫室氣體續(xù)航里程(商用車)較長(zhǎng),500公里以上受限,200-400公里約500公里完全加注/充電時(shí)間5-15min2-8h10min能量轉(zhuǎn)換效率50-60%不適用30-40%加注/充電服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施加氫站,當(dāng)前仍較稀缺充電樁,重點(diǎn)城市覆蓋加油站,普及應(yīng)用領(lǐng)域中長(zhǎng)距離、重載運(yùn)輸中短距離運(yùn)輸普適資料來源:億華通招股書,浙商證券研究所從商業(yè)、再到乘用1.59氫燃料電池車發(fā)展路徑:先商后乘。即先在商用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)替代,通過規(guī)?;档腿剂想姵睾椭茪涑杀?,帶動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),后續(xù)拓展到乘用車領(lǐng)域。據(jù)《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》,預(yù)計(jì)2050年燃料電池車在客車、物流車、重卡、乘用車領(lǐng)域滲透率分別達(dá)40%、10%、75%、12%。其中商業(yè)客車最先推廣,重卡2035年后快速突破,最后向乘用車滲透。為什么商用車最先推廣?具備更好的推廣基礎(chǔ)。使用性:燃料電池車具備低溫行駛、續(xù)航里程長(zhǎng)等技術(shù)特點(diǎn),適合中長(zhǎng)途、中重載運(yùn)輸場(chǎng)景;適用性:商用車運(yùn)輸路線固定,方便沿線建設(shè)加氫站,提高加氫站利用率;通用性:我國(guó)交運(yùn)體系發(fā)達(dá),公交車與城市客車保有量較大;主要應(yīng)用場(chǎng)景類型車輛運(yùn)行場(chǎng)景特點(diǎn)主要車型《新能源汽車推廣車型目錄》占比燃料電池功率區(qū)間客運(yùn)城市公交車運(yùn)行線路主要是城內(nèi)各支、干線,城際公交車運(yùn)行路線以城
內(nèi)、城郊路線為主,日均
運(yùn)營(yíng)路線較長(zhǎng)。10-12m公交車、8m旅游公交車等、56%30-150kW貨運(yùn)日均運(yùn)輸距離要求高,時(shí)效要求高,涉及重載運(yùn)輸、冷鏈運(yùn)輸、特殊貨物運(yùn)輸坐等多種場(chǎng)景6-12m廂式運(yùn)輸車、冷藏車、保溫車等18.1%30-120kW市政環(huán)衛(wèi)垃圾日易運(yùn)輸距離較短,作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),載重需求高洗掃車、灑水車、車、路面養(yǎng)護(hù)車11.3%30-120kW渣土運(yùn)輸運(yùn)輸場(chǎng)景以城市基建、地產(chǎn)開槽等為主,運(yùn)行線路相對(duì)固定以自卸車為主3.5%100kW以上牽引運(yùn)輸用于礦石、鋼材等大宗商品原材料運(yùn)輸,運(yùn)行線路相對(duì)固定,以中短途距離運(yùn)輸為主載貨牽引車、半掛牽引車等11.1%100kW以上資料來源:億華通招股書,浙商證券研究所40%10%12%0%10%20%40%30%70%60%50%80%2025 2035 2050客車滲透率
物流車滲透率
重卡滲透率乘用車滲透率75%圖:到2050年,燃料電池車在客車、物流車、重卡、乘用車領(lǐng)域滲透率分別達(dá)40%、10%、75%、12%資料來源:車百智庫(kù),中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020,浙商證券研究所過去7年銷量CAGR=29%1.610自2017年以來,我國(guó)燃料電池汽車銷量和保有量快速增長(zhǎng)。1)銷量:2017-2023年銷量由1275輛增至5843輛,CAGR=29%。其中2020-2021年,燃料電池示范應(yīng)用推廣政策延遲落,銷量有所下滑。2)保有量:2017-2022年保有量由1911輛增至12682輛,CAGR=46%。山東省免征氫能車輛高速公路通行費(fèi)兩年,助力氫能重卡的推廣。3月1日起,山東省將對(duì)行駛省高速公路安裝ETC套裝設(shè)備的氫能車輛暫免收取高速公路通行費(fèi)。政策試行期2年,為全國(guó)范圍首創(chuàng)。未來隨著氫燃料電池政策加碼、加氫及燃料電池成本下降等因素驅(qū)動(dòng),期待燃料電池車銷量持續(xù)提升。資料來源:Wind,浙商證券研究所圖:2023年燃料電池汽車銷量5843輛,2017-2023年CAGR=29%圖:2022年燃料電池汽車保有量12682輛,2017-2022年CAGR=46%資料來源:觀研天下,人民資訊,浙商證券研究所05010015020025002000400060008000100001200014000201720182019202020212022-80-60-40-200204060801001201400100020003000400050006000700020172018201920202021202220231.711我國(guó)的氫產(chǎn)業(yè)鏈主要由氫制備、儲(chǔ)運(yùn)、加注、氫燃料電池系統(tǒng)、下游應(yīng)用組成。上游:能源端。主要包括制氫、氫儲(chǔ)運(yùn)、氫加注(加氫站)3大環(huán)節(jié)組成。中游:產(chǎn)品端。主要包括燃料電池電堆、燃料電池系統(tǒng)配件、加氫站等環(huán)節(jié)組成。下游:應(yīng)用端。將制得的氫注入燃料電池或直接應(yīng)用于交通、工業(yè)、發(fā)電、建筑等多元化終端應(yīng)用場(chǎng)景。資料來源:同花順財(cái)經(jīng),浙商證券研究所整理制氫端:電解水制為大勢(shì)所趨,關(guān)注電解槽相關(guān)機(jī)遇0212化石能源制氫為主流2.113?
氫氣制備核心包括3大方式:化石能源制氫(目前主流)、工業(yè)副產(chǎn)制氫、電解水制氫(未來的核心方向)。國(guó)內(nèi):煤制氫是當(dāng)前最主要的制氫工藝,主要原因在于:①我國(guó)煤儲(chǔ)備豐富,煤制氫成本可控;②煤制氫技術(shù)成熟,搭配PSA變壓吸附技術(shù),制取氫氣純度最高可達(dá)99.999%以上。全球:天然氣制氫是最主要的制氫工藝,但在我國(guó)經(jīng)濟(jì)性有限。據(jù)《中國(guó)氫能及燃料電池白皮書2019》,制氫成本的70%-90%來自于天然氣原料成本,而我國(guó)天然氣依賴進(jìn)口,更多以煤制氫方式為主。制氫方式主要原料優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)原料價(jià)格氫氣成本(元/kg)碳排放(kgCO2/kgH2)煤制氫煤、石油焦原料供應(yīng)足成本較低碳排放量大設(shè)備投資大550元/噸922-35天然氣制氫天然氣碳排放量比煤制氫低氣源供應(yīng)無法保障3元/立方米2710-16工業(yè)副產(chǎn)氫焦?fàn)t氣、氯堿、甲烷脫氫制丙烯和乙烷裂解制烯烴副產(chǎn)的粗氫氣產(chǎn)品純度高成本較低建設(shè)地點(diǎn)受限--10-16--電解水制氫水工藝簡(jiǎn)單環(huán)保耗電多生產(chǎn)成本高商業(yè)用電:0.8元/千瓦時(shí)4833.75-43.41谷電:0.3元/千瓦時(shí)2333.75-43.41可再生能源棄電:0.1元/千瓦時(shí)140.4-0.5電解水,
1%工業(yè)副產(chǎn)氫,
18%天然氣制氫,
19%煤制氫,62%石油,0.6%工業(yè)副產(chǎn)氫,
21%天然氣制氫,
59%煤制氫,19%化石燃料(使用碳捕集與封存),
0.7%資料來源:中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì),畢馬威分析,浙商證券研究所資料來源:中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì),畢馬威分析,浙商證券研究所圖:2020年煤制氫占我國(guó)氫產(chǎn)量的62%圖:2020年天然氣制氫占全球氫產(chǎn)量的59%資料來源:中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院,浙商證券研究所表:煤制氫成本最低,電解水成本最高電解水制氫是大勢(shì)所趨2.2行業(yè)趨勢(shì):為實(shí)現(xiàn)2050年全球零碳目標(biāo),可再生能源制氫是大方向。通過太陽(yáng)能、風(fēng)能等綠能源制氫,實(shí)現(xiàn)無碳排放。產(chǎn)業(yè)階段:目前電解水制氫成本遠(yuǎn)高于煤/天然氣制氫。當(dāng)前煤制氫成本約為9元/kg,天然氣制氫成本約為15元/kg,而電解水制氫的依據(jù)谷電價(jià)格和工商業(yè)用電的價(jià)格不同,成本約在23-50元/kg不等。電費(fèi)是電解制氫的主要成本、占比達(dá)到85%。通過敏感性測(cè)算、當(dāng)電價(jià)在0.1-0.65元/KWh區(qū)間時(shí),電解制氫價(jià)格在13-46元/kg區(qū)間。電解水制氫降本路徑:降低電費(fèi)(成本占比85%):使用可再生能源制氫有望降低電力成本。①隨著光伏、風(fēng)力發(fā)電的不斷發(fā)展,發(fā)電成本有望下降。②光伏/風(fēng)能+電解水可以合理利用棄電,解決可再生能源消納問題。設(shè)備降本(成本占比8%):電解槽在制氫系統(tǒng)總成本占比約40%-50%,伴隨技術(shù)突破和規(guī)?;a(chǎn),推動(dòng)成本下降。資料來源:中國(guó)氫能聯(lián)盟,中商產(chǎn)業(yè)研究院,浙商證券研究所圖:2020年電費(fèi)在電解水生產(chǎn)成本占比85%電費(fèi),85.30%固定成本,7.80%設(shè)備維修,4.10%
水費(fèi),2.14%資料來源:IRENA
,浙商證券研究所14圖:當(dāng)電價(jià)為0.1-0.65元/KWh,水電解制氫價(jià)格
圖:各國(guó)光伏發(fā)電成本呈下降趨勢(shì)在13-46元/kg資料來源:《氫氣制備和儲(chǔ)運(yùn)的狀況與發(fā)展》
,浙商證券研究所當(dāng)前AE是主流,未來PEM有望并行2.3資料來源:《中國(guó)氫能發(fā)展報(bào)告2020》,浙商證券研究所?
電解水制氫-技術(shù)路徑分為:堿性水電解(AE)、質(zhì)子交換膜電解(PEM)、固態(tài)氧化物電解(SOEC)。目前堿性電解技術(shù)憑借成熟技術(shù)和低成本占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位,但出于PEM電解與可再生能源更適配,未來AE和PEM電解技術(shù)有望并行。堿性電解(AE):工藝成熟,設(shè)備成本低。但對(duì)電源穩(wěn)定性有要求,能耗高,對(duì)電價(jià)敏感性較高。質(zhì)子交換膜電解(PEM):制取氫氣純度高,符合氫燃料電池車的要求,占地面積小,響應(yīng)速度快,因此更適合動(dòng)態(tài)操作,與風(fēng)電、光電等間歇性發(fā)電特征適配。但關(guān)鍵設(shè)備及材料依賴進(jìn)口,設(shè)備價(jià)格較高,經(jīng)濟(jì)性弱。高溫固體氧化物電解(SOEC):轉(zhuǎn)換效率高,但尚未商業(yè)化。堿性電解,61%質(zhì)子交換膜電解,
31%固體氧化物電解,
1%其他,
7%
資料來源:IEA,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院
,浙商證券研究所表:我國(guó)電解水制氫主要技術(shù)路線性能對(duì)比 圖:2020年堿性電解為全球主流路徑,出貨量占比為61%堿性電解 質(zhì)子交換膜電解IEA,華固體氧化物電解(AE) (PEM) 經(jīng)產(chǎn)業(yè)研 (SOEC)技術(shù)成熟度大規(guī)模應(yīng)用小規(guī)模應(yīng)用 究院尚未商業(yè)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化效率60-70%70-90%85-100%系統(tǒng)運(yùn)維有腐蝕液體,后期運(yùn)維難度大,成本高無腐蝕性液體,后期
目前運(yùn)維簡(jiǎn)單,成本低以技術(shù)研究為主,尚無運(yùn)維需求占地面積較大較小/電解槽價(jià)格2000-3000元/kW(國(guó)產(chǎn))6000-8000元/kW(進(jìn)口)7000-12000元/kW/電解系統(tǒng)設(shè)備中電解槽成本占比50%60%/電費(fèi)占制氫成本比重86%53%/特點(diǎn)技術(shù)成熟、成本低、易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,但實(shí)際能耗較大、需要穩(wěn)定電源占地面積小、間歇性電源適應(yīng)性高、易于
采用實(shí)現(xiàn)與可再生能源結(jié)合,但設(shè)備成本較高高溫電解能耗低,可非貴金屬催化劑,但存在電極材料穩(wěn)定性問題,需額外加熱15電解槽為核心、PEM國(guó)產(chǎn)空間大2.416輔機(jī)BOP(55%)電解槽(約45%)+電源(50%)去離子順循環(huán)系統(tǒng)(22%)==氫氣純化系統(tǒng)(20%)冷卻系統(tǒng)(8%)多孔傳輸層(8%)結(jié)構(gòu)層(14%)密封件及框架(4%)雙極板(7%)電堆組裝和端板(10%)膜片/膜電極組件(57%)制備(72%)膜片(14%)=鎳基陽(yáng)極催化層(11%)鎳基陰極催化層(4%)輔機(jī)BOP(55%)電解槽(約45%)+電源(50%)去離子順循環(huán)系統(tǒng)(22%)==氫氣純化系統(tǒng)(20%)冷卻系統(tǒng)(8%)雙極板(53%)氣體擴(kuò)散層GDL(17%)密封件(3%)電堆組裝和端板(3%)膜片/膜電極組件(24%)制備(42%)膜片(21%)=ER側(cè)催化層Lr(25%)HER側(cè)催化層Pt(13%)資料來源:IRENA,浙商證券研究所整理資料來源:IRENA,浙商證券研究所整理?
電解槽為電解水制氫的核心部件,在制氫系統(tǒng)總成本中的占比約為40%-50%。堿性電解槽:已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。2023年國(guó)內(nèi)/外價(jià)格分別約151萬(wàn)/MW、240萬(wàn)/MW,膜片/電極在成本占比大頭,達(dá)57%。PEM電解槽:
2023年國(guó)內(nèi)/外價(jià)格分別約890萬(wàn)/MW、
800萬(wàn)/MW,其中雙極板在成本占比達(dá)53%,我國(guó)PEM電解制氫國(guó)產(chǎn)化率較低,主要原因在于:①催化劑:國(guó)內(nèi)鉑和銥儲(chǔ)量少,主要依靠海外進(jìn)口。②質(zhì)子交換膜:多為全氟磺酸膜,制備工藝復(fù)雜。圖:AE堿性電解槽:膜片/電極在成本占比達(dá)57% 圖:PEM質(zhì)子交換膜電解槽:雙極板在成本占比達(dá)53%2.517資料來源:GGII,浙商證券研究所
圖:2023年中國(guó)代表性綠氫項(xiàng)目簡(jiǎn)介
高工氫電產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)調(diào)研統(tǒng)計(jì),2023年國(guó)內(nèi)電解水制氫電解槽出貨量達(dá)1.2GW,同比增長(zhǎng)61%。預(yù)計(jì)2024年有望增長(zhǎng)至2GW以上。據(jù)GGII《中國(guó)電解水制氫項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)》統(tǒng)計(jì),截至2024年1月,國(guó)內(nèi)公開在建及規(guī)劃電解水制氫示范項(xiàng)目制氫裝機(jī)總規(guī)模超過41GW,其中98%為可再生能源制氫項(xiàng)目,綠氫項(xiàng)目投建呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2023年出貨1.2GW、規(guī)劃項(xiàng)目超41GW省份城市項(xiàng)目名稱制氫規(guī)模-MW項(xiàng)目狀態(tài)新疆庫(kù)車中國(guó)石化新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目260建成內(nèi)蒙古鄂爾多斯三峽集團(tuán)準(zhǔn)格爾旗納日松光伏制氫產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目75建成吉林白城吉電股份大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項(xiàng)目245在建遼寧大連大連潔凈能源灘涂光伏離網(wǎng)制氫項(xiàng)目60在建內(nèi)蒙古赤峰深能風(fēng)電制氫合成氨一體化項(xiàng)目290在建河北張家口河北鴻蒙張家口風(fēng)電光伏發(fā)電綜合利用(制氫)示范項(xiàng)目一期60在建寧夏銀川寧東可再生氫碳減排示范區(qū)一期項(xiàng)目105在建吉林松原中能建風(fēng)光氫松原氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目324在建內(nèi)蒙古鄂爾多斯鄂托克旗風(fēng)光制氫一體化合成綠氨項(xiàng)目280在建內(nèi)蒙古包頭國(guó)際氫能冶金化工產(chǎn)業(yè)示范區(qū)新能源制氫聯(lián)產(chǎn)無碳燃料配套風(fēng)光發(fā)電一體化示范項(xiàng)目一期750在建合計(jì)24492.618競(jìng)爭(zhēng)格局:派瑞氫能出貨量排名第一,隆基氫能躋身第二,華電重工、航天思卓首次進(jìn)入前五。TOP5廠商市占率合計(jì)為54%,同比2022年大幅下降25%,隨著眾多新廠商實(shí)現(xiàn)設(shè)備交付,市場(chǎng)集中度大幅降低。行業(yè)趨勢(shì):2023年國(guó)內(nèi)超40家企業(yè)發(fā)布電解槽新品,電解槽朝著大標(biāo)方、高電密、低電耗、輕量化的方向不斷迭代。派瑞氫能、隆基氫能、三一氫能均已發(fā)布3000Nm3/h電解槽。資料來源:GGII,浙商證券研究所測(cè)算圖:2023年中國(guó)電解槽出貨量TOP10排名氫儲(chǔ)運(yùn):目前氣態(tài)儲(chǔ)氫為主流,關(guān)注儲(chǔ)氫瓶機(jī)遇03193.1將氫氣壓縮于高壓技術(shù)原理
容器中,儲(chǔ)氫密度與儲(chǔ)存壓力、儲(chǔ)存容器類型相關(guān)低溫(
20K)
條件下對(duì)氫氣進(jìn)行液化利用液氨、甲醇等液體材料在特定條件下與氫氣反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物,
并通過改變反應(yīng)條件實(shí)現(xiàn)氫氣釋放利用金屬合金、碳質(zhì)材料、郵寄液體材料、金屬框架物等實(shí)現(xiàn)對(duì)氫的吸附與釋放優(yōu)點(diǎn) 技術(shù)成熟,沖放速率可調(diào)體積儲(chǔ)氫密度高、液態(tài)氫純度高儲(chǔ)氫密度高、安全性較好、儲(chǔ)運(yùn)方便安全性高、儲(chǔ)存壓力低、運(yùn)輸方便缺點(diǎn) 儲(chǔ)氫密度低,存在泄漏安全隱患液化過程能耗高,存在蒸發(fā)損耗操作復(fù)雜,
氣體含雜質(zhì),往返效率低價(jià)格高、壽命短、存儲(chǔ)條件苛刻發(fā)展成熟,廣泛應(yīng)技術(shù)成熟
用于交通、工業(yè)領(lǐng)度 域,高壓儲(chǔ)氫技術(shù)暫不及海外海外液氫運(yùn)輸占比達(dá)到70%,
我國(guó)民用技術(shù)尚屬于起步階段,現(xiàn)階段僅于航天航空領(lǐng)域使用處于攻克研發(fā)階段暫不具備大規(guī)模商業(yè)化的能力處于研發(fā)試驗(yàn)階段與國(guó)際先進(jìn)水平存在較大差距壓縮氣態(tài)儲(chǔ)氫 低溫液態(tài)儲(chǔ)氫液氨/甲醇儲(chǔ)氫 氫化物/LOHC吸附儲(chǔ)氫(固態(tài)),全年運(yùn)輸氫
78.8-100.8噸/輛氣可用量1047.6噸/輛9.2萬(wàn)噸適用場(chǎng)景
規(guī)模較小、運(yùn)輸距離較短規(guī)模較大、長(zhǎng)距離運(yùn)輸大規(guī)模用氫、應(yīng)用多領(lǐng)域單車裝載量350kg,裝卸時(shí)特點(diǎn) 間各4-8h,技術(shù)及產(chǎn)品成熟前期投資小單車裝載量3000kg,裝卸時(shí)間1-2h,液化成本高,未來采用混合工質(zhì)預(yù)冷等方案降低液化成本可解決氫氣資源與應(yīng)用市場(chǎng)分布不均問題,前期投資大,存在氫脆等技術(shù)難點(diǎn) 20?
根據(jù)氫氣形態(tài)分:氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)和固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)。1.
氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn):目前國(guó)內(nèi)的主流方案。通過高壓氣瓶來儲(chǔ)存氫氣。優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、成本低、沖放氫速度快。缺點(diǎn)是儲(chǔ)氫密度低、及高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫的安全風(fēng)險(xiǎn)。2. 液氫儲(chǔ)運(yùn):長(zhǎng)途儲(chǔ)運(yùn)的更優(yōu)選擇。將氫氣冷卻液化、儲(chǔ)存在低溫絕熱真空容器中,海外液氫運(yùn)輸占比達(dá)到70%。優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)氫密度高(液氫的體積密度比氣態(tài)氫高約800倍)、適用于長(zhǎng)距離運(yùn)輸。缺點(diǎn)是成本高昂(需液化氫氣)、技術(shù)難度高等。3.
固態(tài)儲(chǔ)氫:將氫跟與金屬或合金相化合形成金屬氫化物以固體形式儲(chǔ)存。優(yōu)點(diǎn)是體積小、重量輕、安全性高。缺點(diǎn)是充放氫速率慢、充放效率低、成本高等。氣態(tài)儲(chǔ)氫為主流,液氫儲(chǔ)運(yùn)有望為未來方向表:壓縮氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)成熟,應(yīng)用較為廣泛資料來源:《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》,浙商證券研究所20MPa高壓氣氫拖車 液氫槽車 管道氣氫表:目前主要使用氣氫拖車3.221短途運(yùn)輸:氣態(tài)長(zhǎng)管拖車輸氫是當(dāng)前較為成熟的運(yùn)氫方式。國(guó)內(nèi)目前以20MPa鋼制高壓長(zhǎng)管拖車和瓶組為主、儲(chǔ)氫密度低,未來有望向30MPa及以上的高壓力等級(jí)升級(jí),國(guó)際上已有廠商采用45-55MPa的氫氣瓶組進(jìn)行氫氣運(yùn)輸。長(zhǎng)途運(yùn)輸:全國(guó)性跨區(qū)域、長(zhǎng)距離、大規(guī)模集中運(yùn)氫終極目標(biāo)。目前全球已建成約5000km,其中約85%分布在美國(guó)和歐洲,工作壓力在4MPa-8MPa。我國(guó)輸氫管道總長(zhǎng)約400km,分布在環(huán)渤海灣、長(zhǎng)三角、中原等地。我國(guó)輸氫管道較短、設(shè)計(jì)壓力較低,未來需要發(fā)展高壓的長(zhǎng)輸管道,以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模輸氫。資料來源:百度圖片,浙商研究所圖:氣態(tài)長(zhǎng)管拖車示意圖(適用于短途運(yùn)輸)圖:輸氫管道示意圖(適用于長(zhǎng)途運(yùn)輸)資料來源:百度圖片,浙商證券研究所目前短途運(yùn)輸為主、關(guān)注管道氣發(fā)展方向3.322?
液氫在長(zhǎng)距離、大規(guī)模運(yùn)輸中具有顯著優(yōu)勢(shì)。由于液氫槽車儲(chǔ)運(yùn)量較大,可減少槽車及人員配置,長(zhǎng)距離運(yùn)輸帶來的成本提升幅度不大。據(jù)《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》1)短途運(yùn)輸:在運(yùn)輸距離為200km,氣氫拖車及液氫槽車單臺(tái)單趟運(yùn)輸量分別為280kg、2910kg的前提下,20MPa高壓氣氫拖車成本為9.6元/kg(油費(fèi)及過路費(fèi)占比44%,人工費(fèi)用占比32%,設(shè)備折舊12%),液氫槽車成本為20.4元/kg(液化及壓縮成本占大頭,占比94%
)。液氫槽車運(yùn)輸成本為高壓氣氫拖車的2倍。2)長(zhǎng)途運(yùn)輸:但當(dāng)運(yùn)輸距離達(dá)到757km以上時(shí),液氫槽車相比高壓氣氫拖車具備更大運(yùn)輸成本優(yōu)勢(shì)。9.5920.390510152020MPa高壓氣氫拖車單位:元/kg25液氫槽車人工壓縮/液化車輛保險(xiǎn)設(shè)備折舊油費(fèi)及過路費(fèi)圖:運(yùn)輸距離=200km時(shí),20MPa高壓氣氫拖車成本為9.6元/kg,液氫槽車成本為20.4元/kg壓縮/液化,
11%設(shè)備折舊,
12%人工,32%車輛保險(xiǎn),
1%油費(fèi)及過路費(fèi),44%壓縮/液化,
94%人工,
2%車輛保險(xiǎn),設(shè)備折舊,2%0%油費(fèi)及過路費(fèi),
2%0.05.010.015.020.025.030.0200250300350400450500550600650700750800850900950100020MPa高壓氣氫拖車液氫槽車圖:高壓氣氫拖車油費(fèi)及過路費(fèi)成本占比為44%圖:液氫槽車液化成本占比94%圖:當(dāng)運(yùn)輸距離=757km時(shí),運(yùn)輸成本均為21.4元/kg資料來源:
《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》,浙商證券研究所中長(zhǎng)途儲(chǔ)運(yùn)大規(guī)模發(fā)展的重要方向資料來源:
《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》,浙商證券研究所3.423高壓氣氫儲(chǔ)瓶:用來儲(chǔ)存氫氣的容器。目前國(guó)內(nèi)以III型瓶為主(35MPa,內(nèi)膽為鋁合金,外部全向纏繞碳纖維復(fù)合材料)、國(guó)外IV
型瓶為主(70MPa,相比III型、內(nèi)膽改為塑料)。IV型瓶壽命更長(zhǎng)、成本更低、自重輕、儲(chǔ)氫量更高,和氫能重卡需求(長(zhǎng)途、重載)有很好的契合,有望成為國(guó)內(nèi)未來發(fā)展方向。氫氣壓縮機(jī):實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮和輸送。其中隔膜壓縮機(jī)(占比66%)、液驅(qū)活塞式壓縮機(jī)(占比34%)是目前兩大主流。大壓縮比、大排量是氫氣壓縮機(jī)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),液驅(qū)式壓縮機(jī)由于在排量上較隔膜式壓縮機(jī)具有較大優(yōu)勢(shì)、未來市占率有望提升。資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,浙商證券研究所圖:氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈:壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫瓶為核心圖:高壓氣氫儲(chǔ)瓶:國(guó)內(nèi)以III型瓶為主、向國(guó)外IV型瓶延伸資料來源:云點(diǎn)道林,浙商證券研究所壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫瓶等I型瓶II型瓶III型瓶IV型瓶材料純鋼金屬鋼質(zhì)內(nèi)膽,纖維環(huán)向纏繞鋁內(nèi)丹,纖維全纏繞塑料內(nèi)丹,纖維全纏繞工作壓力(MPa)17.5-2026.3-3030-70>70產(chǎn)品容量比0.9-1.30.6-0.950.35-10.308使用壽命151515-2015-20儲(chǔ)氫密度14.28-17.2314.28-17.2340.448.8成本低中等高高發(fā)展情況國(guó)內(nèi)外技術(shù)成熟國(guó)內(nèi)外技術(shù)成熟國(guó)外技術(shù)成熟,國(guó)內(nèi)較為成熟國(guó)外技術(shù)成熟,國(guó)內(nèi)尚處于研究階段儲(chǔ)氫瓶(車載)行業(yè)空間如何?出貨增速提升、70MPa占比不足3.524據(jù)高工氫電產(chǎn)業(yè)研究所(GGII),2023年國(guó)內(nèi)燃料電池汽車高壓儲(chǔ)氫瓶出貨量達(dá)到4.9萬(wàn)支,同比上年大幅增長(zhǎng)38%,增速高于2022年。出貨量增長(zhǎng)主要來自中材科技(蘇州)、中集氫能等企業(yè)。從儲(chǔ)氫壓力來看:35MPa仍然是絕對(duì)主流,裝機(jī)占比超98%,70MPa儲(chǔ)氫瓶占比不足2%,且基本為氫能乘用車。從裝機(jī)儲(chǔ)氫瓶容積規(guī)格看:國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)上牌裝機(jī)的儲(chǔ)氫瓶容積規(guī)格超過20種,其中210/140/260L三種規(guī)格裝機(jī)數(shù)量較多,分別占比49%/10%/9%,但385/390/410L容積規(guī)格裝機(jī)數(shù)量快速增長(zhǎng)。0204060801001201400123456202120222023出貨量(萬(wàn)支)同比增速298儲(chǔ)氫壓力(Mpa,
)70MPa35MPa4932910容積規(guī)格(L,
)210L140L260L其他圖:2021-2023年中國(guó)車載儲(chǔ)氫瓶市場(chǎng)出貨量及增速資料來源:
GGII
,浙商證券研究所圖:2023年中國(guó)車載儲(chǔ)氫瓶裝機(jī)占比資料來源:GGII,浙商證券研究所圖:2023年中國(guó)車載儲(chǔ)氫瓶-分儲(chǔ)氫壓力及容積規(guī)格資料來源:
GGII
,浙商證券研究所儲(chǔ)氫瓶(車載)競(jìng)爭(zhēng)格局如何?份額逐步擴(kuò)散、期待大壓力占比提升3.625資料來源:
GGII
,浙商證券研究所競(jìng)爭(zhēng)格局:2023年國(guó)內(nèi)車載儲(chǔ)氫瓶出貨量TOP3企業(yè)市場(chǎng)份額合計(jì)為67%,較上年下降將近10pct,市場(chǎng)正逐步由集中向分散發(fā)展,主要原因是廠商不斷增多,新進(jìn)企業(yè)開始出貨。2023年中國(guó)車載儲(chǔ)氫瓶出貨量TOP5企業(yè)分別為:中材科技(蘇州)、奧揚(yáng)綠能、國(guó)富氫能、中集氫能和科泰克。從出貨量變化來看,中材科技(蘇州)、中集氫能、奧揚(yáng)綠能同比增長(zhǎng)較快。行業(yè)趨勢(shì):目前國(guó)內(nèi)35MPa
III型儲(chǔ)氫瓶技術(shù)成熟,是主流應(yīng)用,70MPa
III型儲(chǔ)氫瓶處于小規(guī)模應(yīng)用階段,主要應(yīng)用于氫能乘用車。受限于政策、經(jīng)濟(jì)性、加氫配套基礎(chǔ)設(shè)施等因素,IV
型瓶在國(guó)內(nèi)仍處于研發(fā)和產(chǎn)品驗(yàn)證期。圖:2021-23年國(guó)內(nèi)車載儲(chǔ)氫瓶出貨量集中度 圖:2023年中國(guó)車載儲(chǔ)氫瓶出貨量TOP5資料來源:GGII,浙商證券研究所7877672010030401009080706050202120222023CR3其他2023年中國(guó)車載儲(chǔ)氫瓶出貨量TOP51中材科技(蘇州)2奧揚(yáng)綠能3國(guó)富氫能4中集氫能5科泰克氫加注:加氫站加速建設(shè),關(guān)注壓縮機(jī)環(huán)節(jié)機(jī)遇04264.127加氫站主要用于氫燃料汽車氫氣加注,是聯(lián)系產(chǎn)業(yè)鏈上游制氫和下游應(yīng)用的重要樞紐,高密度的加氫站建設(shè)是氫燃料汽車大規(guī)模推廣的必備條件。全球加氫站數(shù)量自2016年至今保持快速增長(zhǎng)。截至2023年底,全球共建成在運(yùn)營(yíng)加氫站921座加氫站,2016-2023年CAGR為19%。其中亞洲占比最高,歐洲與北美地區(qū)加氫站數(shù)量其次。我國(guó)加氫站增速領(lǐng)先全球,截至2023年底,我國(guó)已建成加氫站407座,2016-2023年CAGR為83%,數(shù)量全球第一。圖:2016-2023年全球運(yùn)營(yíng)加氫站CAGR=19%圖:2014-2023年全球各地區(qū)累計(jì)建設(shè)加氫站數(shù)量:亞洲領(lǐng)先資料來源:H2S
,浙商證券研究所圖:2016-2023年中國(guó)運(yùn)營(yíng)加氫站CAGR=83%02040608010012014016005010015020025030035040045020162017 2018 2019 2020 2021資料來源:21經(jīng)濟(jì)網(wǎng),香橙會(huì),浙商證券研究所202220232016-2023
CAGR=83%05101520253035010020030040050060070080090010002016 2017 2018 2019資料來源:H2S,浙商證券研究所20202021202220232016-2023
CAGR=19%4.228?
已建成:2021年國(guó)內(nèi)已建成的加氫站中,前五大設(shè)備集成商市占率合計(jì)將近90%,市場(chǎng)集中度較高。其中,國(guó)富氫能市占率名列第一,市占率28.4%,No.2-No.5企業(yè)分別是液空厚普、舜華新能源、海德利森和上海氫楓,市占率合計(jì)61.3%。新增建設(shè):2021年國(guó)內(nèi)新增加氫站100座,國(guó)內(nèi)前五大加氫站設(shè)備集成商市占率合計(jì)為82%,市場(chǎng)集中度同比2020年有所下降。國(guó)富氫能以26%的市占率蟬聯(lián)加氫站設(shè)備集成規(guī)模第一,No.2-No.5企業(yè)市占率合計(jì)為56%。企業(yè)類型占比:2023年新建成加氫站的建設(shè)主體以國(guó)企為主(中石化、中石油等),占比近72%,民企占比17%,另有少數(shù)外企,如殼牌及美國(guó)AP等,占比不足4%。國(guó)富氫能,28.40%NO.2-NO.5,
61.30%其他,10.30%國(guó)富氫能,26%NO.2-NO.5,
56%其他,
18%圖:2021加氫站保有量中,CR5=89.7%資料來源:GGII
,浙商證券研究所圖:2021加氫站新增量中,CR5=82%資料來源:GGII
,浙商證券研究所國(guó)企,
72%民企,
17%外企,
4%圖:
2023中國(guó)新建成加氫站投建主體類型分布資料來源:GGII
,浙商證券研究所4.3 技術(shù)趨勢(shì):國(guó)內(nèi)以35MPa氣態(tài)加氫為主,高壓、液態(tài)具發(fā)展?jié)摿?9中國(guó)已經(jīng)建成加氫站加注壓力以35MPa
為主、70MPa
為輔。我國(guó)加氫站主要為高壓氣態(tài)加氫站,35MPa加注壓力加氫站占比高達(dá)90%左右。相較于國(guó)外70MPa的高壓氣態(tài)加氫站、液氫加氫站為主的情形,我國(guó)在加氫站加注壓力、能力上還有較大發(fā)展空間。我國(guó)主要采用35MPa
加氫站、而非70MPa
加氫站的主要原因是:①供給端:70MPa加氫站核心裝備國(guó)內(nèi)尚無成熟的自主供應(yīng)鏈;②需求端:國(guó)內(nèi)燃料電池汽車供氫系統(tǒng)以35MPa
為主,對(duì)于35MPa
加氫站存在需求,對(duì)于70MPa
加氫站的需求尚不明顯;③安全性:國(guó)內(nèi)35MPa
加氫站安全性已經(jīng)被驗(yàn)證,但是70MPa
加氫站安全性尚待市場(chǎng)驗(yàn)證。圖:國(guó)內(nèi)35MPa加氫站占比87%資料來源:中國(guó)氫能聯(lián)盟,浙商證券研究所圖:加注能力大于1000kg的加氫站占比約17%資料來源:中國(guó)氫能聯(lián)盟,浙商證券研究所35MPa,
87%35/70MPa,13%500kg以下,32.60%500kg-1000kg,50%1000kg以上,17.40%4.430?
加氫站成套設(shè)備由卸氣操作柱、壓縮機(jī)、順序控制盤、加氫機(jī)、站控系統(tǒng)等多種設(shè)備組件構(gòu)成。壓縮機(jī)、加注機(jī)、儲(chǔ)氫罐是價(jià)值量最高的3大設(shè)備,成本占比分別為30%、13%、11%。壓縮機(jī):負(fù)責(zé)將氫氣從儲(chǔ)氫罐中抽取出、并壓縮至足夠高的壓力,以便為燃料電池汽車加注。主要包括隔膜式壓縮機(jī)、液驅(qū)式壓縮機(jī)。國(guó)內(nèi)大多數(shù)輸出壓力在30MPa以下,而加氫站所需的高壓力壓縮機(jī)(如45MPa或70MPa)通常需要依賴進(jìn)口。加氫機(jī):給燃料電池車進(jìn)行氫氣加注。相比壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐技術(shù)難度小,國(guó)內(nèi)外已多家可生產(chǎn)70MPa氫氣加注,但重要部件依然主要依賴進(jìn)口,主要為相關(guān)的管道閥門、流量計(jì)和加氫槍等。儲(chǔ)氫罐:用于儲(chǔ)存高壓氫氣。鋼質(zhì)氫瓶和鋼質(zhì)壓力容器技術(shù)較為成熟,成本較低。70MPa碳纖維纏繞Ⅳ型瓶是未來方向。壓縮機(jī),30%儲(chǔ)氫罐,11%加氫機(jī),13%預(yù)冷機(jī),7%土建,
15%其他各種配管,
13%設(shè)備設(shè)置費(fèi),
11%資料來源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,浙商證券研究所圖:2021年加氫站設(shè)備成本中,壓縮機(jī)成本占比達(dá)30%圖:加氫站主要設(shè)備為壓縮機(jī)、加氫機(jī)、儲(chǔ)氫瓶資料來源:國(guó)富氫能招股書,浙商證券研究所設(shè)備名稱數(shù)量隔膜式壓縮機(jī)2臺(tái)儲(chǔ)氫瓶2組30/70Mpa加氫機(jī)4臺(tái)卸氣柱3組順序控制閥組1套氫氣管道系統(tǒng)1套資料來源:全球氫能,浙商證券研究所圖:供氫能力為1000kg/d的外供氫加氫站的主要設(shè)備配置包括2臺(tái)壓縮機(jī)和4臺(tái)加氫機(jī)4.531技術(shù)方式:主要包括隔膜壓縮機(jī)、和液驅(qū)活塞壓縮機(jī)隔膜式壓縮機(jī):輸出壓力極限可超過100MPa,密封性能較好,是加氫站氫氣壓縮系統(tǒng)的最佳選擇,但隔膜壓縮機(jī)需采用極薄的金屬液壓驅(qū)動(dòng)膜片將壓縮氣體與液油完全分離,壓縮結(jié)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)較為復(fù)雜,技術(shù)難度高于常規(guī)壓縮機(jī)。液驅(qū)式壓縮機(jī):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低、可適應(yīng)頻繁啟停、后期綜合成本較低?!?jìng)爭(zhēng)格局:2021年中國(guó)加氫站壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)化率28%,國(guó)產(chǎn)化率具提升空間液驅(qū)式壓縮機(jī):主要品牌為德國(guó)MAXIMATOR、HOFER,國(guó)產(chǎn)品牌康銳普斯成長(zhǎng)較快。隔膜式壓縮機(jī):主要品牌為美國(guó)
PDC、英國(guó)
HOWDEN、德國(guó)
HOFER等,國(guó)內(nèi)自主品牌主要有北京天高、中鼎恒盛等。金屬隔膜壓縮機(jī) 液驅(qū)活塞壓縮機(jī) 機(jī)械往復(fù)壓縮機(jī) 離子液壓縮機(jī)優(yōu)勢(shì)密封難度小,氫氣品質(zhì)高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 排氣量大占地面積小,氫氣品質(zhì)高結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)成本密封難度大,氫氣品質(zhì)
密封難度較大,氫氣
結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需整機(jī)進(jìn)劣勢(shì)應(yīng)用情況高,膜片壽命短應(yīng)用廣泛受影響應(yīng)用較為廣泛品質(zhì)受影響 口,成本高日本、歐洲 較少應(yīng)用典型企業(yè)PDC,Howden,北京天高,中鼎恒盛HoferKAJI,KOBE資料來源:全球氫能,DT新能源,浙商證券研究所液驅(qū)式壓縮機(jī),32%隔膜式壓縮機(jī),66%2%圖:中國(guó)加氫站壓縮機(jī)應(yīng)用分布其他類型壓縮機(jī),資料來源:中國(guó)加氫站產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書
2022,能研智庫(kù),浙商證券研究所資料來源:中國(guó)加氫站產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書
2022,能研智庫(kù),浙商證券研究所圖:2021年中國(guó)加氫站壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)化率28%國(guó)產(chǎn)比例,28%進(jìn)口比例,
72%燃料電池:受益燃料電池車應(yīng)用,催生銷量提升05325.133?
結(jié)構(gòu)組成:燃料電池系統(tǒng)由空氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)及電堆組成。其中電堆由端板、雙極板和膜電極組成。膜電極由陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層、陽(yáng)極催化層、質(zhì)子交換膜、陰極催化層、陰極氣體擴(kuò)散層和邊框?qū)咏M成。?
工作原理:燃料電池系統(tǒng)使用供氫系統(tǒng)提供的氫氣以及空氣系統(tǒng)提供的氧氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),膜電極是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的反應(yīng)場(chǎng)所,通常由陽(yáng)極氣體擴(kuò)散層、陽(yáng)極催化層、質(zhì)子交換膜、陰極催化層、陰極氣體擴(kuò)散層和邊框?qū)咏M成。氫氣進(jìn)入到陽(yáng)極,氧氣進(jìn)入到陰極,分別發(fā)生陽(yáng)極、陰極電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生電能和水。資料來源:氫能源及燃料電池交通解決方案白皮書,浙商證券研究所資料來源:捷氫科技招股書,浙商證券研究所圖:燃料電池工作原理圖:燃料電池系統(tǒng)由空氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)及電堆組成5.234電堆是燃料電池系統(tǒng)的核心,成本占比64%。電堆中的膜電極占燃料電池系統(tǒng)成本的比重約為75%,是系統(tǒng)性能和成本的決定性因素。膜電極中:催化劑占電堆的36%,雙極板占電堆的23%,質(zhì)子交換膜占電堆的16%。出貨量:據(jù)GGII數(shù)據(jù),2021年中國(guó)燃料電池電堆出貨量為757MW,同比增長(zhǎng)128%,2018-2021年復(fù)合增速達(dá)97%。市場(chǎng)空間:據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟,2021年燃料電池電堆新增市場(chǎng)規(guī)模6.2億元,2025/2030年新增市場(chǎng)75/238億元,2021-2025年CAGR為86%。電堆,
64%空壓機(jī),
12%增濕器,
5%水泵,
4%氫泵,
3%催化劑,36%雙極板,23%氣體擴(kuò)散層,
12%質(zhì)子交換膜,
16%其他,
13%數(shù)據(jù)來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,浙商證券研究所圖:2021年電堆占燃料電池系統(tǒng)成本的64%配件,
3%991803327570%20%40%60%80%100%120%140%01002003004005006007008002018 201920202021出貨量yoy(MW)2016-2021
CAGR=97%圖:2021電堆出貨量757MW資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院
,浙商證券研究所圖:預(yù)計(jì)2021年燃料電池電堆新增市場(chǎng)規(guī)模6.2億元,2025/2030年新增市場(chǎng)75/238億元資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,浙商證券研究所3.66.218.731.255.475173.2330.4326.9290.7238.3-50%0%50%100%150%200%250%0501001502002503003502020
2021E
2022E
2023E
2024E
2025E
2026E
2027E
2028E
2029E
2030E(億元)
2021E-2025E
CAGR=86%5.335裝機(jī)規(guī)模:2017年-2021年,中國(guó)燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量從37.8MW提高至172.7MW,CAGR=46%。隨著下游燃料電池汽車的大規(guī)模應(yīng)用,以及技術(shù)水平提升帶來平均裝機(jī)功率的提高,據(jù)高工產(chǎn)研氫電研究所預(yù)計(jì),未來中國(guó)燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量將迎來快速增長(zhǎng),在2026年達(dá)到7.7GW,2022-2026年CAGR=76%。銷量規(guī)模:2017年至2021年,在燃料電池汽車產(chǎn)銷量增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)下,中國(guó)燃料電池系統(tǒng)銷量由1500套增長(zhǎng)至2200套,CAGR為9.0%。預(yù)計(jì)2026年銷量達(dá)5.29萬(wàn)套,2021年-2026年CAGR為89.5%。37.853.5128.179.2172.7808.52185.84011.26951.47679.8-100%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%01000200030004000500060007000800090002017 2018 2019202020212022E2023E2024E2025E2026E預(yù)計(jì)2022-2026CAGR=76%資料來源:億華通招股書,浙商證券研究所圖:中國(guó)燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)量預(yù)計(jì)2026年銷量達(dá)5.29萬(wàn)套,2021年-2026年CAGR為89.5%5.436我國(guó)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及電堆獨(dú)立供應(yīng)商主要分為三類:較早從事燃料電池行業(yè)且具備自主
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年武警廣西總隊(duì)醫(yī)院高層次衛(wèi)技人才招聘筆試歷年參考題庫(kù)頻考點(diǎn)附帶答案
- 2024年武昌區(qū)第三醫(yī)院高層次衛(wèi)技人才招聘筆試歷年參考題庫(kù)頻考點(diǎn)附帶答案
- 2025年度智能制造技術(shù)與解決方案咨詢合同3篇
- 能源行業(yè)大數(shù)據(jù)審計(jì)平臺(tái)建設(shè)探索與實(shí)踐
- 青島2024年山東青島高新區(qū)管委會(huì)選聘22人筆試歷年典型考點(diǎn)(頻考版試卷)附帶答案詳解版
- 深圳介紹英文版
- 模擬聲音的三字詞語(yǔ)
- 輸配電設(shè)備的可靠性評(píng)估與提高考核試卷
- 銅礦市場(chǎng)動(dòng)態(tài)與競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)考核試卷
- 谷物加工的新產(chǎn)品推廣策略考核試卷
- 2024年鍋爐運(yùn)行值班員(中級(jí))技能鑒定理論考試題庫(kù)(含答案)
- 蘇教版(2024新版)七年級(jí)上冊(cè)生物期末模擬試卷 3套(含答案)
- 《項(xiàng)目管理》完整課件
- 2024-2030年中國(guó)苯胺行業(yè)現(xiàn)狀動(dòng)態(tài)與需求前景展望報(bào)告
- 英雄之旅思維模型
- 解一元二次方程(公式法)(教學(xué)設(shè)計(jì))-九年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)同步備課系列
- 冬季傳染病預(yù)防-(課件)-小學(xué)主題班會(huì)課件
- 2024年秋新滬教牛津版英語(yǔ)三年級(jí)上冊(cè) Unit 6 第1課時(shí) 教學(xué)課件
- 江蘇揚(yáng)州中學(xué)教育集團(tuán)2023-2024學(xué)年中考三模數(shù)學(xué)試題含解析
- 2025年統(tǒng)編版高考?xì)v史一輪復(fù)習(xí):北洋軍閥統(tǒng)治時(shí)期的政治、經(jīng)濟(jì)與文化 講義
- 電影放映設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論