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文檔簡介
1、氫能源行業深度研究:政策利好頻出_氫能產業有望迎來加速期 HYPERLINK /SH601555.html 一、政策利好頻出,我國氫能產業有望迎來加速期1.1. 氫氣天然優勢顯著, 是理想的“清潔能源”相較煤炭、天然氣、石油等傳統燃料,氫氣具備熱 值高、能量密度大、反應零排放等天然優勢,是我 國碳中和目標下理想的“清潔能源”。我國氫氣產量全球領先,2020年達到2500萬噸, 2012-2020年CAGR約5.74%。但是從下游應用來看, 我國氫氣仍主要應用于化工領域,以氨、甲醇等大 宗材料合成為主,在能源消費領域滲透較低。1.2. 政策利好不斷,我國氫能發展將迎來加速期多重利好政策加持下,我
2、國氫能源行業有望進入高速成長期。氫能于2021M3被正式納入“十四五” 規劃“前沿科技和產業變革領域”,國家多部門對支持&規范氫能源的利好政策頻出,涵蓋氫能 源技術路線、燃料電池汽車發展規劃、氫能產業基礎設施建設等細分領域。國家和地方多重利好政策加持下,我國氫能源行業有望進入高速成長期,氫能將成為我國能源體 系的重要組成部分,在交通運輸、工業等領域有望實現持續滲透,產生較為廣闊的經濟市場。預計2036-2050年氫能 源在我國能源消費中的占比將達到10%,年經濟產值將超過10萬億元。在地方政策方面,已有超過20個省市發布氫能相關政策規劃,明確2025&2030年氫能發展目標。二、制氫:電解水制
3、氫是長期發展方向,電解槽實現國產化2.1 全球仍以化石能源制氫為主,電解水制氫滲透率較低氫氣制取方式繁多,可再生電力電解水制氫為低 碳路徑下的終極目標。根據原材料的不同,氫氣 制取主要分為化石燃料制氫、工業副產氫和電解水 制氫三大類,其中工業副產氫難以滿足大規模集中 供應;對于化石能源和電解水制氫,根據碳排放 量的不同,又劃分為灰氫、藍氫和綠氫三大類,其 中藍氫通過CCS(碳捕捉)技術降低化石燃料制氫 的碳排放量,而綠氫采用可再生電力電解水制取, 不僅可有效降低制取過程中的碳排放量,而且原 材料可再生,符合可持續發展性。全球范圍內來看,現階段氫氣制取仍以化石能源 為主,電解水制氫滲透率較低。天
4、然氣制氫以甲 烷水蒸氣重整技術(SMR)為主,是世界主流制氫 方式;我國受“富煤少氣”能源結構限制,天然氣 制氫成本較高,而煤化工制氫技術已相對成熟,具 備大規模&低成本的優勢,已在我國大范圍應用。 相較而言,電解水制氫在全球范圍內仍處于發 展初級階段,2020年全球&我國電解水制氫占比分 別僅為2%和1%,成長空間廣闊。2.2. 電解水制氫為長期發展方向,制氫電解槽裝機量快速增長長期來看,為實現我國2030年碳達峰、2060年碳中和的目 標,“灰氫不可取、藍氫可利用、綠氫是主力”為氫氣 制取發展的大方向。據中國氫能聯盟研究院預測,2030年、 2040年和2050年我國可再生能源電解水制氫占
5、比將分別達 到15%、45%和70%。雖然電解水制氫過程可實現零排放,但卻是當下成本最 高的制氫方式,電力成本為大規模應用的核心壁壘。電解 水制氫耗電量大,目前電力來源仍以商業用電為主,2020 年電力在電解水制氫中的成本占比高達85.3%。2.3. 堿性電解槽是主流技術路線,本土企業基本實現國產化根據電解質的不同,電解水制氫技術分為堿性(AWE)、質子交 換膜(PEM)和固體氧化物(SOEC)三大類,目前全球范圍內 以堿性&PEM為主,2020年新增裝機量合計全球占比高達92%。堿性水電解技術在我國廣泛應用,技術成熟,商業化程度高, 但是存在一定能耗較高、電解效率偏低等弊端,本土關鍵設備性
6、能已接近國際先進水平;對于PEM電解,國外已實現百兆瓦級 別電解水制氫系統的應用,國內技術仍與海外存在較大差距,設 備投資成本較高,仍處于產業化初期;SOEC電解技術效率較 高,而且熱能可替代部分電能,能耗明顯下降,但仍處于實驗室 級別,并未實現大規模商業化。三、儲運氫:儲氫瓶市場廣闊,高壓儲氫技術亟待突破3.1. 高壓氣態儲氫技術成熟,是我國當前主要儲氫方式儲氫技術主要包括物理&化學兩大類,根據存儲狀態可細分為高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、固 態儲氫(物理吸附和化學氫化物)和有機液態儲氫,其中高壓氣態儲氫技術成熟度高、成本較 低,是現階段我國主要的儲氫方式3.2.長管拖車運氫應用廣泛,管道輸氫
7、受制于高昂成本高壓氣氫為我國氫氣主要運輸途徑,20MPa長管拖 車應用廣泛,暫無法滿足大規模氫氣使用。商用氫 氣運輸主要包括高壓氣氫、低溫液氫和管道輸氫三 種方式,具體來看:高壓氣氫運輸:將高壓氫氣 (通常20MPa)存儲在壓力容器中,靈活性高但載氫 量小,適用于短距離&小體量輸氫。液氫槽車:運 輸效率高,約為氣氫拖車運量的10倍,適合遠距離& 大批量運輸,但氫氣液化功耗與運輸損耗較大,而 且液化關鍵設備高度依賴進口,成本較高。3.3.受益燃料電池汽車滲透率提升,儲氫瓶市場廣闊根據材質和工藝的不同,商用高壓儲氫瓶分為四大 類型。其中I型瓶為全鋼瓶,重量大,僅適用于加氫 站固定式儲氫;II型瓶采
8、用鋼質內膽碳纖維環繞,相 較I型重量有所下降,但儲氫密度依舊較低,難以滿 足車載儲氫要求;III型瓶和IV型瓶適用于車載儲氫, 其中IV型瓶的塑料內膽顛覆原有氣瓶技術,具備優 異的抗氫脆腐蝕、高儲氫密度、質量輕等優勢。四、加氫站:受制于高昂建設成本,設備國產化為降本核心4.1.全球加氫站擴建進程加速,亞洲地區為產業重心加氫站主要用于氫燃料汽車氫氣加注,是聯系產業鏈上游制氫和下游應用的重要樞紐,高密度的 加氫站建設是氫燃料汽車大規模推廣的必備條件。按照氫氣來源的不同,分為外供氫和站內制氫兩大類,其中外供氫加氫站又細分為氣態氫拖車運 輸、液態氫運輸和氫管道運輸三大類,目前全球常采用長管拖車外供、高
9、壓存儲氣態氫的工藝。隨著氫燃料汽車的逐步導入,全球投入運營加氫站 的數量快速增長。2020年全球共有553座加氫站投入 運營,2014-2020年全球投入運營加氫站數量CAGR 達到20.46%,保持快速增長的態勢。細分來看,亞洲地區為全球加氫站的擴建重心。截 至2020年底,亞洲共有275座加氫站投入運營,占據 全球近半份額,主要分布在中日韓三國,其中日本 142座、中國69座、韓國60座。4.2. 政策扶持下,我國加氫站擴建力度持續加大在政策扶持下,2016年起我國加氫站邁入建設高峰期。 據GGII數據,2016年我國僅有3座加氫站新建,2020年新 建加氫站數量快速增長至55座,2016
10、-2020年CAGR高達 106.92%,正處于高速發展的導入階段。若按照地域劃分,我國加氫站分布表現出較強的產業集 聚現象。截至2020年底,廣東省已建成31座加氫站,占 我國加氫站建成總數的25%,并有16座處于在建狀態。 我國加氫站分布整體呈現較強的地域性,一方面取決于 各地區政策規劃及執行力度不同,另一方面由于氫氣運 輸成本較高,也受到上游氫氣產能的約束。4.3. 我國加氫站建設成本高昂,降本路徑逐步清晰我國大多數加氫站暫未實現商業化運營,大范圍擴建仍存在較大瓶頸,主要體現在:首先,氫氣在我國屬于危險化學品,加氫站仍存在審批程序繁瑣和不規范、行政許可要求不統 一、主管部門不清晰等問題,
11、一定程度上阻礙了我國新建加氫站的建設進度。其次,我國加氫站建設&運營成本高昂,普遍沒有實現盈利,是大規模普及的一大核心壁壘。 通常情況下,我國一座加注壓力35MPa、日加注量500kg固定式加氫站的初始投資額高達1500- 2000萬元(政府補貼300-500萬元);從產業鏈角度來看,上游氫能供應體系不健全,下游燃 料電池汽車暫未大規模放量,加氫站暫不具備商業化運營的條件,導致運營成本也普遍較高。五、燃料電池:市場正在快速打開,鋰電設備公司加速布局5.1. 燃料電池汽車優點顯著,有望與BEV形成互補 HYPERLINK /SH600405.html 氫燃料電池汽車指以氫氣為燃料,經電化學反應產
12、生電能并作為動力源的汽車,運行過程零排放、 無污染,能量轉換效率高。相較BEV,FECV可解決其兩大痛點:鋰離子能量密度有限,BEV 難以滿足中長距離重載運輸的需求,而氫氣熱值高、能量密度大,FECV續航能力可比肩甚至超 越傳統燃油車;此外,FECV加注時間一般僅需15Min,可解決BEV充電時間長的短板。5.2. 受益FECV持續導入,燃料電池市場正在快速打開短期來看,全球燃料電池汽車銷售仍以乘用車為主,正處快速增長期。現代NEXO、豐田Mirai、 本田Clarity和奔馳 GLC F-Cell為全球主流FECV車型,據IEA數據,2020年疫情影響下,以上四大 FECV車系在全球仍合計實
13、現銷售9024輛,同比+13.74%。具體來看,韓國為全球燃料電池汽車產銷中心。受益韓國本土市場快速放量,2020年現代NEXO 實現銷售6781輛,同比+35.97%,在四大車系全球合計銷量中的占比高達75.1%,同比+12.2pct。在持續性政策推動下,我國FECV市場已經取得從0到 1的突破。2015年我國FECV銷量僅為10輛,2019年快 速增長至2737輛,期間CAGR高達306.74%,2020年銷 售出現明顯下降,主要系國內氫燃料電池汽車示范城 市群未定,車企對市場推廣趨于保守。我國FECV市場定位與海外存在較大差異,仍以中長 距離&重載的商用車為主,與BEV在車型上形成互補
14、效果。特別的,2020年開始示范城市群政策開始重點 推進FECV在重卡車型上得應用。5.3. 燃料電池系統為FECV最核心部件,基本實現國產化傳統氫燃料電池汽車包含燃料電池系統、電驅動 系統、電池系統等功能部件,其中燃料電池系統 技術壁壘高,是決定FECV整車性能的核心環節。 HYPERLINK /SZ002249.html 從成本端看,燃料電池系統是FECV整車的價值 量中心,在整車成本中的占比高達64%。我國燃料電池系統供應商主要包括三大類:較早從事燃料電池行業且具備自主核心技術,如新 源動力、億華通等;以國際技術引進&合作見長、具備一定批量化生產能力的企業,如重塑股 份、國鴻氫能等;通過
15、投資、產業鏈合作與技術引進等方式拓展燃料電池相關業務的企業,如 大洋電機、雄韜股份等。從技術層面來看,國內燃料電池系統在額定功率、質量功率密度、低 溫啟動能力等關鍵指標上已逐步接近國際領先水平。六、本土部分氫能設備企業梳理 HYPERLINK /SZ002430.html 杭氧股份:空分設備龍頭,加快布局氫業務公司是行業領先的空分設備和石化設備開發、設計、制造成套企業,所從事的主要業務為設備銷 售與工程業務、氣體業務。公司設備業務分為空分設備和石化設備,其中以空分設備為主; 利用在空分設備設計制造的優勢,實現產業鏈的延伸,大力進軍工業氣體領域,目前已發展成為 國內最主要的工業氣體供應商之一。2
16、021H1公司氣體銷售、空分設備分別實現收入30.75、21.23 億元,占營收比重分別為54.74%、37.80%。伴隨下游行業復蘇,公司主營設備、氣體業務同步回暖,營業收入、歸母凈利潤呈現持續增長態 勢, 2017- 2020 年公司營業收入、歸母凈利潤CAGR分別為15.81%、32.67%,2021Q1-Q3公司實 現營收89.62億元、實現歸母凈利潤10.47億元,分別同比增長24.03%、62.08%,業績進一步提速。 HYPERLINK /SH688551.html 科威爾:測試電源領軍企業,燃料電池測試業務開始放量公司是一家專注于測試電源行業的綜合測試設備供應商,公司主要產品線
17、有測試電源、燃料電池 測試裝備、功率半導體測試及智能制造裝備等,主要應用于新能源發電、電動車輛、燃料電池、 功率半導體等工業領域。此外,由于測試電源的通用性和行業延展性,公司產品還應用于軌道交 通、汽車電子、智能制造、機電設備、航空航天、實驗室認證等眾多行業領域。2020年受疫情影響公司經營業績出現了一定下滑,2021Q1-Q3實現營業收入、歸母凈利潤分別為 1.72億元、0.49億元,分別同比增長47.63%、39.10%,重回正增長通道。2021H1燃料電池測試設 備收入2362萬元,占營收比達到23.25%,是公司收入的第二大來源。 HYPERLINK /SZ000811.html 冰輪
18、環境:CCUS&氫能裝備有望成為第二成長曲線 HYPERLINK /SZ000811.html 冰輪環境成立于1956年,長期深耕冷熱產業鏈,早期以制冷壓縮機起家,現有主營業務涵蓋低溫 冷凍設備、中央空調設備、環保制熱裝備、氫能開發等。公司產品廣泛應用于食品冷鏈、石化、 能源、醫藥、冰雪體育等領域,主要客戶包括思念集團、雙匯集團、天緣食品等國內知名企業, 并在40 余個國家建有生產基地,為全球120多個國家和地區用戶提供全產品生命周期服務。受益“雙碳”政策推進,CCUS有望成為公司新一輪增長點。CCUS指碳捕獲、封存與利用技術, 公司深耕碳捕集核心裝備氣體增壓機組&二氧化碳液化機組多年,受益碳中和背景下行業景氣度 提升,公司在手CCUS項目快速增長,主要涉及石油化工、燃煤電廠等行業
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