電解水系列之三:氫能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂恚褐茪洹⑦\(yùn)氫、用氫_第1頁(yè)
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內(nèi)容目錄制氫端:電解槽為制氫環(huán)節(jié)核心設(shè)備,海外空間大于國(guó)內(nèi) 5電解水制氫成本約16.6元/kg,未來(lái)經(jīng)濟(jì)性有望進(jìn)一步提升 8電解槽占比制氫設(shè)備價(jià)值量50%以上,電費(fèi)為電解水制氫主要成本 9海外電解槽需求大于國(guó)內(nèi),預(yù)計(jì)至2030年海外電解槽裝機(jī)規(guī)模200GW以上 11氫儲(chǔ)運(yùn):承上啟下,是氫能大規(guī)模、多元化場(chǎng)景應(yīng)用的重要基礎(chǔ) 15氫氣密度極低且易燃易爆,氫儲(chǔ)運(yùn)難度大 16氫儲(chǔ)運(yùn):氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)為目前主流方式,儲(chǔ)氫瓶部件仍有較大國(guó)產(chǎn)替代空間 16氫存儲(chǔ):III型、IV型氣態(tài)儲(chǔ)氫瓶應(yīng)用較廣,核心部件依賴進(jìn)口致成本較高 16氫運(yùn)輸:長(zhǎng)管拖車適用于中短距離運(yùn)輸,管道運(yùn)氫步入發(fā)展新階段 17加氫站:上游制氫端與中下游儲(chǔ)運(yùn)及用氫端的重要樞紐,制加一體站回本周期較短 20成本拆解:壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫設(shè)備、加氫設(shè)備成本合計(jì)占比約44% 20高壓儲(chǔ)氫設(shè)施:成本占比約18%,成本隨儲(chǔ)氫壓力增大而提升。 21壓縮機(jī):成本占比約13%,國(guó)產(chǎn)替代有望帶動(dòng)設(shè)備降本。 22加氫機(jī):成本占比約13%,國(guó)產(chǎn)化程度較高。 24發(fā)展趨勢(shì):制加一體站回本周期較快,有望成為未來(lái)加氫站主流方向 24用氫端:燃料電池車有望迎來(lái)快速發(fā)展,加氫站為重要配套設(shè)施 27氫燃料電池:氫能使用的主要途徑之一,現(xiàn)階段燃料電池汽車成本高于純電和燃油重卡 27成本拆解:電堆催化劑中貴金屬鉑含量高,推升燃料電池整體成本 29潛在空間:2025E燃料電池車保有量約5萬(wàn)輛,對(duì)應(yīng)CAGR22-25年約60% 30風(fēng)險(xiǎn)提示 32圖表目錄圖表1:氫能產(chǎn)業(yè)鏈一覽,主要環(huán)節(jié)為制氫-儲(chǔ)運(yùn)-用氫三個(gè)環(huán)節(jié) 5圖表2:2019年國(guó)內(nèi)產(chǎn)氫方式仍以化石能源制氫為主(%) 6圖表3:2023年電解槽招標(biāo)情況一覽(MW) 7圖表4:煤制氫成本隨煤炭?jī)r(jià)格的變化趨勢(shì)(縱軸:煤制氫成本,單位為元/kg;橫軸:煤炭?jī)r(jià)格,單位為元/噸) 8圖表5:天然氣制氫成本變化趨勢(shì)(縱軸:天然氣制氫成本,單位為元/kg;橫軸:天然氣價(jià)格,單位為元/Nm3) 8圖表6:工業(yè)副產(chǎn)品制氫成本(縱軸:工業(yè)副產(chǎn)品制氫成本,單位為元/kg;橫軸:各類工業(yè)副產(chǎn)品名稱) 9圖表7:中國(guó)電解水制氫成本敏感性分析(縱軸:電解水制氫成本,單位為元/kg;橫軸:電價(jià),單位為元/kwh) 9圖表8:電解槽設(shè)備主體一覽 9圖表9:電解水制氫成本:電費(fèi)、設(shè)備成本占比約73%/14% 9圖表10:堿性電解槽整體設(shè)備構(gòu)成一覽 10圖表11:堿性電解槽工作原理一覽:電極和隔膜為核心部件 11圖表12:電解槽規(guī)模測(cè)算(萬(wàn)噸;臺(tái);GW;億元) 12圖表13:各類電解槽現(xiàn)階段成本及降本空間展望($/kw) 12圖表14:據(jù)ITM,預(yù)計(jì)至2029年P(guān)EM設(shè)備降本空間約50% 12圖表15:光儲(chǔ)龍頭電解水制氫布局一覽 13圖表16:新勢(shì)力廠商電解水制氫布局一覽 14圖表17:落地項(xiàng)目看,綠氫現(xiàn)階段需求主要為替代灰氫用于工業(yè)、能源脫碳減排 15圖表18:各類型儲(chǔ)氫瓶特點(diǎn)對(duì)比一覽 17圖表19:氫氣不同儲(chǔ)運(yùn)方案的成本及特點(diǎn) 17圖表20:長(zhǎng)管拖車運(yùn)氫成本隨著運(yùn)輸距離增加而上升,同等運(yùn)輸距離下大壓力儲(chǔ)氫成本優(yōu)勢(shì)顯著(元/kg) 18圖表21:氣態(tài)、液態(tài)運(yùn)氫成本及適用范圍一覽(元/kg,km) 18圖表22:氫儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)的一覽 19圖表23:加氫站運(yùn)營(yíng)模式一覽 20圖表24:外供氫高壓氫氣加氫站總成本及建設(shè)成本拆分(萬(wàn)元) 21圖表25:國(guó)內(nèi)加氫站投資成本結(jié)構(gòu)(%) 21圖表26:儲(chǔ)氫罐結(jié)構(gòu)組成 22圖表27:35MPa碳纖維IV型高壓儲(chǔ)氫瓶成本構(gòu)成一覽(%) 22圖表28:碳纖維IV型高壓儲(chǔ)氫瓶成本隨儲(chǔ)氫壓力增大而提升(美元) 22圖表29:加氫站用隔膜壓縮機(jī)一覽 23圖表30:各類壓縮機(jī)對(duì)比一覽 23圖表31:加氫站壓縮機(jī)類型中,隔膜壓縮機(jī)占比66% 24圖表32:國(guó)產(chǎn)氫氣壓縮機(jī)占比逐年提升,但進(jìn)口仍占絕對(duì)主導(dǎo)(%) 24圖表33:中國(guó)加氫站數(shù)量(座) 24圖表34:制加一體站加氫站建設(shè)成本拆分(萬(wàn)元) 25圖表35:不同運(yùn)營(yíng)負(fù)荷下加氫利潤(rùn)對(duì)比(元/kg) 25圖表36:加氫站市場(chǎng)空間預(yù)測(cè) 25圖表37:加氫站業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理(單位:億元;%) 26圖表38:預(yù)計(jì)氫能重卡全生命周期成本TCO有望于2030年左右做到與燃油、純電重卡成本持平 27圖表39:燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一覽 28圖表40:各類型燃料電池特點(diǎn)一覽 28圖表41:氫燃料電池成本拆分一覽(%) 29圖表42:燃料電堆成本結(jié)構(gòu)一覽(%) 29圖表43:膜電極組件結(jié)構(gòu)圖 30圖表44:電堆結(jié)構(gòu)圖 30圖表45:燃料電池系統(tǒng)規(guī)?;杀颈恚ㄗ筝S為總成本$;右軸為百分比%) 30圖表46:我國(guó)燃料電池汽車保有量(萬(wàn)輛) 31圖表47:燃料電池業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理 3120241)政策角度看,20238(2023版20231229(2024產(chǎn)業(yè)角度看,2023Q1~Q32024輸氫管道項(xiàng)目陸續(xù)獲批,總長(zhǎng)度1868.5公里。預(yù)計(jì)2024年氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速。前兩篇?dú)淠芟盗袌?bào)告《從電解槽設(shè)備看電解水制氫投資機(jī)會(huì)》、《電解槽全球市場(chǎng)與出口–圖表1:氫能產(chǎn)業(yè)鏈一覽,主要環(huán)節(jié)為制氫-儲(chǔ)運(yùn)-用氫三個(gè)環(huán)節(jié)資料來(lái)源:SMM氫能源,國(guó)盛證券研究所制氫端:電解槽為制氫環(huán)節(jié)核心設(shè)備,海外空間大于國(guó)內(nèi)。H2CO變化、H2提純等工藝制得高純度氫氣。該方法成本低,產(chǎn)量較大,但碳排放高。(PSA法(工業(yè)副產(chǎn)制氫水電解制氫63.54%煤制氫天然氣制氫圖表2:2019年國(guó)內(nèi)產(chǎn)氫方式仍以化石能源制氫為主(工業(yè)副產(chǎn)制氫水電解制氫63.54%煤制氫天然氣制氫資料來(lái)源:中國(guó)氫能聯(lián)盟,國(guó)盛證券研究所2021年電解槽累計(jì)招標(biāo)超計(jì)2024202075203020602022年~39234.05M。20231212202312500~20MW為C024圖表3:2023年電解槽招標(biāo)情況一覽(MW)資料來(lái)源:索比氫能,國(guó)盛證券研究所電解水制氫成本約16.6元/kg,未來(lái)經(jīng)濟(jì)性有望進(jìn)一步提升短期電解水制氫經(jīng)濟(jì)性低于其他制氫方式。長(zhǎng)期,我們判斷隨著電解槽單槽產(chǎn)量提升,疊加可再生能源發(fā)電占比提升帶動(dòng)電價(jià)下行,電解水制氫性價(jià)比有望提升。200~1000元/6.77~12.14元/kg24.370~90%4(為元/kg/

/kg;/Nm3)12.1410.89.4512.1410.89.458.116.7712 2010 158 10

24.36200

400

600

800

1000

57.51 2 3 4 57.5煤炭?jī)r(jià)格元/噸) 天然氣價(jià)(元/Nm3)資料來(lái):未能源車百庫(kù)中國(guó)氫發(fā)展線,盛證研所 資料來(lái):未能源車百庫(kù)中國(guó)氫發(fā)展線,盛證研所工業(yè)副產(chǎn)氫:(約0.83~1.33元/Nm3,折合約9.31.9元kg2~2元Nm,按1公斤11.213.44元~22.40/kg電解水制氫:950155kwh104&1000/h300天/年。測(cè)算得,若電價(jià)低至0.15元/kwh13.1元/kg,略高于煤制氫成本上限。(21/kh01年06.6元k隨著可再生能源發(fā)電占比提升,電價(jià)有望進(jìn)一步降低,增強(qiáng)電解水制氫經(jīng)濟(jì)性。6/kg;橫軸:各類工業(yè)副產(chǎn)品名稱)

/kg;橫軸:電價(jià),單位為元/kwh)工業(yè)副產(chǎn)氫制氫成本(元/kg)2514.9014.0014.9014.0013.4414.56201510

22.40

電解水制氫成本(元/kg)24.221.518.715.913.124.221.518.715.913.114.20 10500.15

0.17

0.2

0.25

0.3

0.35資料來(lái):未能源車百庫(kù)中國(guó)氫發(fā)展線,盛證研所 資料來(lái):國(guó)證券究所電解槽占比制氫設(shè)備價(jià)值量50%以上,電費(fèi)為電解水制氫主要成本Oxfordenergy70%14,我們判斷現(xiàn)階段電解槽全套設(shè)備價(jià)格約800-1000萬(wàn)元。圖表8:解槽備主一覽 圖表9:解水氫成:電設(shè)備成占約73%/14%8%5%14%73%8%5%14%73%設(shè)備成本運(yùn)營(yíng)維護(hù)財(cái)務(wù)成本資料來(lái):中華能團(tuán),盛券研究所 資料來(lái):WoodMackenzie,oxfordenergy,國(guó)盛證研究所電解水制氫設(shè)備主要由電氣設(shè)備、電解槽、氣液分離&設(shè)備成本50%(液分離&(/加入電解液,分離出氫氣和氧氣;氣液分離&干燥純化系統(tǒng)將電解液中的氫氣進(jìn)行分離,&(Oxfordenergy50%&15%/15%。圖表10:堿性電解槽整體設(shè)備構(gòu)成一覽資料來(lái)源:Oxfordenergy,《中國(guó)電解水制氫產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書(shū)2022》,中船718官方公眾號(hào),中國(guó)新能源要聞,國(guó)盛證券研究所()。圖表11:堿性電解槽工作原理一覽:電極和隔膜為核心部件資料來(lái)源:艾邦氫能源技術(shù)網(wǎng),國(guó)盛證券研究所迭代方向看,我們判斷電解槽主要朝大產(chǎn)量、高效率和智能化方向發(fā)展。單槽設(shè)備大型化:10001小時(shí)生產(chǎn)001=1120001)提升設(shè)高效率:生命周期和轉(zhuǎn)化效率后,性價(jià)比低于堿性電解槽。我們認(rèn)為,提升轉(zhuǎn)化效率核心在于減少設(shè)備直流電耗,頭部企業(yè)在提效方面相對(duì)更優(yōu)。智能化:控制電解液濃度。未來(lái)隨著可再生能源快速擴(kuò)張,疊加儲(chǔ)能規(guī)模高速增長(zhǎng),我們判斷設(shè)備智能化為一大發(fā)展方向,即由僅控制設(shè)備主體升級(jí)為控制設(shè)備主體、可再生能源及儲(chǔ)能系統(tǒng)等。海外電解槽需求大于國(guó)內(nèi),預(yù)計(jì)至2030年海外電解槽裝機(jī)規(guī)模200GW以上20212030年電解槽規(guī)模有望超80GW據(jù)GGII9350MW2022800MW2030年37155002030超80GW,對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模約1160億元,較2022年水平成長(zhǎng)空間廣闊。圖表12:電解槽規(guī)模測(cè)算(萬(wàn)噸;臺(tái);GW;億元)2021A圖表12:電解槽規(guī)模測(cè)算(萬(wàn)噸;臺(tái);GW;億元)2021A2030E我國(guó)氫氣產(chǎn)量(萬(wàn)噸)33003715氫能占比中國(guó)終端能源體系%3.1%5.0%電解水制氫產(chǎn)量占比%0.1%13.5%電解水制氫產(chǎn)量(萬(wàn)噸)2.01500折算堿性電解槽設(shè)備數(shù)(臺(tái))9416577折算堿性電解槽裝機(jī)規(guī)模(GW)0.4782.89堿性電解槽出貨價(jià)格(萬(wàn)元/臺(tái))950700堿性電解槽市場(chǎng)規(guī)模(億元)8.91160海外空間:預(yù)計(jì)至2030年歐洲、中東、印度電解槽規(guī)模達(dá)200GW。歐洲:預(yù)計(jì)2030100GW。預(yù)計(jì)2030年歐洲累計(jì)電解槽裝機(jī)規(guī)模達(dá)100GWHydrogen25GW,2030100GW(100090-100GWPEM5MW2020PEM電360萬(wàn)美元/530ITM2029PEM設(shè)備PEM1800/臺(tái)圖表13:各電解槽階段本降本空展望($/kw) 圖表14:據(jù)ITM,預(yù)至2029年P(guān)EM設(shè)降本間約50%(單位:$/kw(單位:$/kw)堿性PEMSOEAME電解槽270-450400-870690-2000>177供電系統(tǒng)81-135100-217.5690-2000~167.5氣液分離&干燥純化81-13567-145140-400~139.5其他系統(tǒng)108-180100-217.5780-2267~447Total540-900667-14502300-6667>9310

平均設(shè)備價(jià)格(歐元/kw)884424平均設(shè)備模(MW) 50884424502021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E資料來(lái):OxfordEnergy,國(guó)券研究所 資料來(lái):ITM財(cái),國(guó)證券究所2030年電解槽累計(jì)裝機(jī)約。(太陽(yáng)能豐富202110203040020301000162030259以5W6.GAirodcs2020750ACWAPowerNEOM4GW202025印度:預(yù)計(jì)2030年電解槽累計(jì)裝機(jī)約57.9GW。據(jù)PVMagzine,印度每年氫氣消耗量約600萬(wàn)噸,主要用于氨和甲醇生產(chǎn)及煉油廠。202142070100%2021820305001000162030116以MW5.G。投資建議:具備渠道能力的優(yōu)質(zhì)設(shè)備廠商有望迎來(lái)與海外龍頭合資設(shè)廠、獲取出口訂單的機(jī)會(huì)。推薦具備品牌和渠道優(yōu)勢(shì)的龍頭隆基綠能、陽(yáng)光電源;推薦優(yōu)質(zhì)設(shè)備供應(yīng)商雙良節(jié)能、億利潔能、華電重工、昇輝科技、華光環(huán)能;關(guān)注綠氫生產(chǎn)商吉電股份等。圖表15:光儲(chǔ)龍頭電解水制氫布局一覽萬(wàn)華化學(xué)、中國(guó)化學(xué)等。萬(wàn)華化學(xué)、中國(guó)化學(xué)等。32ALKHi1系列產(chǎn)品,直流電耗滿載狀況下低至4.1kWh/Nm3。2022年末達(dá)到1.5GW隆基綠能 ALK1)2018年起對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行戰(zhàn)略研究;陽(yáng)光電源 ALKPEM -

2021年6月成立陽(yáng)光氫能。2021年3陽(yáng)電發(fā)國(guó)內(nèi)款最率SEP50PEM制電槽(50Nm3/h、250kw)。 2022年4,光能正能團(tuán)作造爾斯首個(gè)能制用體項(xiàng)目。資料來(lái)源:各公司公告,各公司公眾號(hào),隆基氫能官網(wǎng),隆基氫能宣傳冊(cè),深交所互動(dòng)易,國(guó)盛證券研究所圖表16:新勢(shì)力廠商電解水制氫布局一覽公司 布局電解槽時(shí)間 技術(shù)路線 氫能布局雙良節(jié)能億利潔能華電重工昇輝科技

20229月江蘇雙良新能源首套電解槽發(fā)貨2020年投資設(shè)立寧波氫能2022年5月投資&控股深圳氫能,持股51%21H2司昇輝新能源有限公司

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1)2022年9月子公司江蘇雙良新能源首套綠電智能制氫系統(tǒng)(最大產(chǎn)氫量1100Nm3/h)下線。雙良綠電制氫裝備智造基地規(guī)劃廠房面積超10000平方米,能夠?qū)崿F(xiàn)年化1000-1500Nm3/h電解槽100臺(tái)套的產(chǎn)能。20(公司持股1%2H1公司已完成單臺(tái)00標(biāo)方產(chǎn)量制氫裝置氣液分離系統(tǒng)、氫氣純化系統(tǒng)的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。+氫能+工園區(qū),制氫產(chǎn)量大。公司三峽鄂爾多斯簽訂合作投資協(xié)議,共同投資設(shè)立三峽億利(伏治沙及氫能、儲(chǔ)能經(jīng)營(yíng))50%。1)2110萬(wàn)以上,2252.50億元通51%。2)2220萬(wàn)千瓦新PC3.45億元(含稅),預(yù)計(jì)2023年內(nèi)投產(chǎn)。8月設(shè)立控股子公司昇--飛馳-鴻基創(chuàng)能三家公司,完善產(chǎn)業(yè)鏈布局。20233151500Nm3/h堿性電解槽下線公告。22H1與大連理工大學(xué)合作成立零碳工程技術(shù)研究中心20233151500Nm3/h堿性電解槽下線公告。22H1與大連理工大學(xué)合作成立零碳工程技術(shù)研究中心進(jìn) ALK行電解水制氫等示范項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)華光環(huán)能資料來(lái)源:Wind,各公司公告,各公司公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所氫儲(chǔ)運(yùn):承上啟下,是氫能大規(guī)模、多元化場(chǎng)景應(yīng)用的重要基礎(chǔ)200km圖表17:落地項(xiàng)目看,綠氫現(xiàn)階段需求主要為替代灰氫用于工業(yè)、能源脫碳減排資料來(lái)源:內(nèi)蒙古太陽(yáng)能行業(yè)協(xié)會(huì),國(guó)盛證券研究所氫氣密度極低且易燃易爆,氫儲(chǔ)運(yùn)難度大氫氣在常溫常壓下具有密度小、易燃易爆等特性,因此氫儲(chǔ)運(yùn)難度較大。4.1%74.8%氫儲(chǔ)運(yùn):氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)為目前主流方式,儲(chǔ)氫瓶部件仍有較大國(guó)產(chǎn)替代空間氫存儲(chǔ):III型、IV20MPa鋼制儲(chǔ)氫瓶?jī)?chǔ)存,并通過(guò)長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸,具有初始投資成本低、能耗低等特點(diǎn),但由于儲(chǔ)罐運(yùn)輸規(guī)模較小,該方式僅適用于短距離及小規(guī)模運(yùn)輸。845且能耗較高。目前液態(tài)儲(chǔ)氫在海外應(yīng)用較多,國(guó)內(nèi)主要用于航空等高端領(lǐng)域。固態(tài)儲(chǔ)氫:(儲(chǔ)氫材料存在重量?jī)?chǔ)氫率偏低(eg.可逆儲(chǔ)氫容量最高的TiV固溶體材料只有2.6%)或吸放氫溫度高、循環(huán)性能差等問(wèn)題(導(dǎo)致使用壽命短,影響經(jīng)濟(jì)性;固態(tài)儲(chǔ)氫多處于示范應(yīng)用階段,儲(chǔ)氫材料多處于實(shí)驗(yàn)室或中試階段,制造批量小,IIIIVIIIIVIIV35MPaIII型。圖表18:各類型儲(chǔ)氫瓶特點(diǎn)對(duì)比一覽分類 材料 優(yōu)劣勢(shì)

壓強(qiáng)(MP)

重量體積比成本(kg/L)

儲(chǔ)氫密度(g/L)

使用壽命 應(yīng)用CNGCNG氣體15年14-170.9-1.3低17.5-20氫密度低全金屬(鋼質(zhì))安全性能差質(zhì)量重I型型號(hào)型號(hào)型號(hào)

金屬內(nèi)膽(鋼質(zhì))繞(玻璃纖維)(鋼鋁質(zhì))(玻璃纖維)金屋(塑料內(nèi)膽)纖維纏繞(碳纖維、玻璃纖維)

差質(zhì)量重氫密度低安全性能26.3-29.9氫密度低安全性能26.3-29.9中等0.6-0.9514-1715年CNG車用氣瓶質(zhì)量輕

30-70 最高 0.35-1 40 15-20年66以上 高 0.3-0.8 49 15-20年

CNG車用氣瓶氫燃料電池供氫系統(tǒng)國(guó)外主要應(yīng)用于氫燃料電池汽車國(guó)內(nèi)處于研發(fā)階段資料來(lái)源:汽車與材料工程,全球氫能,國(guó)盛證券研究所主流氫氣運(yùn)輸主要包括長(zhǎng)管拖車和管道輸氫兩種方式。針對(duì)于中短距離運(yùn)輸,氣氫拖車方式因節(jié)省了液化成本與前期管道建設(shè)費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)性較高,當(dāng)用氫規(guī)模擴(kuò)大,運(yùn)輸距離增大后,采用液氫槽車、輸氫管道等方案經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)明顯。液氫槽車運(yùn)輸方式相較于20MPa氣氫拖車,可使單車運(yùn)輸量提升9倍,充卸載時(shí)間減少1倍。圖表19:氫氣不同儲(chǔ)運(yùn)方案的成本及特點(diǎn)方式工具單臺(tái)單趟有效氫氣運(yùn)輸量壓縮/液化成本運(yùn)輸距離200km時(shí)的總成本適用場(chǎng)景氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)20MPa長(zhǎng)管拖車280kg1.05元/kg9.59元/kg適用于短距離、小規(guī)模運(yùn)輸液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)液氫槽車2910kg19.25元/kg20.39元/kg適用于長(zhǎng)距離、大規(guī)模運(yùn)輸資料來(lái)源:《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》,車百智庫(kù),國(guó)盛證券研究所(0k(2/120g(02%;500kg/70111萬(wàn)元/1元/km0.6元15%當(dāng)運(yùn)輸距離為50km時(shí),氫氣的運(yùn)輸成本為4.90元/kg;距離為500km時(shí)運(yùn)輸成本近21.75元/kg當(dāng)運(yùn)輸距離為200km較20MPa運(yùn)氫成本低約5.54元/kg判斷,未來(lái)大壓力值的鋼瓶?jī)?chǔ)氫瓶為未來(lái)高壓氣氫儲(chǔ)運(yùn)的發(fā)展方向。圖表20:長(zhǎng)管拖車運(yùn)氫成本隨著運(yùn)輸距離增加而上升,同等運(yùn)輸距離下大壓力儲(chǔ)氫成本優(yōu)勢(shì)顯著(元/kg)20MPa運(yùn)氫成本元/kg) 50MPa運(yùn)氫成本元/kg)20.0121.7520.0121.7516.5218.2613.0314.787.809.5411.294.908.999.646.47.057.78.343.814.455.15.752015105050km 100km 150km 200km 250km 300km 350km 400km 450km 500km資料來(lái)源:《氫能供應(yīng)鏈成本分析》(作者為張軒等),石化行業(yè)走出去聯(lián)盟,國(guó)盛證券研究所注:橫軸為運(yùn)輸距離(km),縱軸為運(yùn)氫成本(元/kg)1/5202341040010萬(wàn)噸/50/100km1.2500km3.02/kg(20元/kg)1/6。圖表21:氣態(tài)、液態(tài)運(yùn)氫成本及適用范圍一覽(元/kg,km)資料來(lái)源:中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū),國(guó)盛證券研究所圖表22:氫儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)的一覽類別股票代碼 簡(jiǎn)類別股票代碼 簡(jiǎn)稱壓縮機(jī)公司主要產(chǎn)品是螺桿式空氣壓縮機(jī)和活塞式空氣壓縮機(jī),公司壓縮機(jī)產(chǎn)品的開(kāi)山股300257 份 節(jié)能水平處于行業(yè)前列。公司是已登記備案的節(jié)能壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)中,登記備案譜系最為齊全的雙螺桿空壓機(jī)生產(chǎn)企業(yè)之一。壓縮機(jī)冰輪環(huán) 公司戰(zhàn)定位業(yè)裝聚焦全程壓機(jī)充裝壓機(jī)加壓縮、000811 境 液化壓機(jī)、燃料車空氣縮機(jī)氫氣泵等。儲(chǔ)氫瓶002080 中材科 據(jù)勢(shì)銀(TrendBank)計(jì)的上車輛氫瓶情況,2022年材科儲(chǔ)技 氫瓶配裝車份額,市占約23%,市場(chǎng)CR3集中度約67.6%。儲(chǔ)氫瓶公司主營(yíng)氣體儲(chǔ)運(yùn)裝備制造。2022年報(bào)顯示,公司在IV型瓶方面完成出口京城股600860 CNG份瓶訂單交付。資料來(lái)源:Wind,各公司公告,勢(shì)銀能鏈公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所加氫站:上游制氫端與中下游儲(chǔ)運(yùn)及用氫端的重要樞紐,制加一體站回本周期較短從站外運(yùn)達(dá)或站內(nèi)制取純化后的高純氫氣,通過(guò)氫氣壓縮系統(tǒng)壓縮至一定壓力,加壓后的氫氣儲(chǔ)存在固定式高壓容器中。當(dāng)需要加注氫氣時(shí),氫氣在加氫站固定高壓容器與車載儲(chǔ)氫容器之間的高壓差的作用下,通過(guò)加注系統(tǒng)快速充裝至車載儲(chǔ)氫容器。圖表23:加氫站運(yùn)營(yíng)模式一覽資料來(lái)源:《氫燃料電池技術(shù)在中國(guó)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用進(jìn)展報(bào)告》,國(guó)盛證券研究所成本拆解:壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫設(shè)備、加氫設(shè)備成本合計(jì)占比約44%。Jointagencystaffreportonassemblybill8:assessmentoftimeandcostneededtoattain100hydrogenrefuelingstationsinCalifornia250kg2002024211400(假設(shè)運(yùn)輸距離5年75元/(4(2g天5元g*35天5外供氫高壓氫氣加氫站總成本約4(4084管道運(yùn)氫成本約4萬(wàn)元(5/天1.2元k*35天5年(1400萬(wàn)元+164高壓氫氣加氫站總成本預(yù)計(jì)進(jìn)一步增加。圖表24:外供氫高壓氫氣加氫站總成本及建設(shè)成本拆分(萬(wàn)元)儲(chǔ)氫瓶管道與閥門(mén)

壓縮機(jī)其他材料和設(shè)備

加氫系統(tǒng)其他費(fèi)用總計(jì)

冷卻器氣氫拖車運(yùn)氫費(fèi)用

高壓管道管道運(yùn)氫費(fèi)用總成本萬(wàn)元)總成本萬(wàn)元)()-300 200 700 1200 1700 2200Jointagencystaffreportonassemblybill8assessmentoftimeandcostneededtoattain100hydrogenrefuelingstationsinCalifornia目前我國(guó)加氫站全部為高壓氫氣儲(chǔ)存加氫站。加氫站技術(shù)路線包括外供氫高壓氫氣加氫站、外供液氫加氫站以及內(nèi)制氫加氫站。加氫站成本結(jié)構(gòu)中,儲(chǔ)氫瓶、壓縮機(jī)和加氫系44%圖表25:國(guó)內(nèi)加氫站投資成本結(jié)構(gòu)(%)22%18%11%13%7%13%7%22%18%11%13%7%13%7%7%管道與閥門(mén)其他材料和設(shè)備其他費(fèi)用總計(jì)Jointagencystaffreportonassemblybill8:assessmentoftimeandcostneededtoattain100hydrogenrefuelingstationsinCalifornia18%全系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)等。據(jù)中科院寧波材料所特種纖維事業(yè)部,北極星氫能網(wǎng),aV5(911元80%70MPa3490美元(2411。圖表26:儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)成 圖表27:35MPa纖維IV高儲(chǔ)氫瓶本構(gòu)成一覽(%)組裝檢查,氫氣,$18,

其他系統(tǒng),$36,1%調(diào)節(jié)器,$160,6%平衡儲(chǔ)罐,$101,3%閥門(mén),$226, 8%

1%碳纖維復(fù)合材料,$2,194,77%

$130,4%資料來(lái):上市氫學(xué)技研會(huì)公眾,國(guó)證券究所 資料來(lái):中院寧材料特纖維事部,極星能網(wǎng)國(guó)證券研究所圖表28:碳纖維IV型高壓儲(chǔ)氫瓶成本隨儲(chǔ)氫壓力增大而提升(美元)碳纖維復(fù)合材料閥門(mén)

平衡儲(chǔ)罐

調(diào)節(jié)器

組裝檢查氫氣

其他系統(tǒng)70MPa70MPa35MPa-400 100 600 1100 1600 2100 2600 3100 3600資料來(lái)源:中科院寧波材料所特種纖維事業(yè)部,北極星氫能網(wǎng),國(guó)盛證券研究所13%66%/32%縮機(jī)氣體純凈度較高,在我國(guó)加氫站應(yīng)用較廣,但單機(jī)排氣量相對(duì)較?。灰候?qū)壓縮機(jī)單機(jī)排量較大,但氫氣可能受到污染。目前壓縮機(jī)設(shè)備仍依賴進(jìn)口,據(jù)《中國(guó)加氫站產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)2022》,進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)比例約68%/32%。圖表29:加氫站用隔膜壓縮機(jī)一覽資料來(lái)源:中鼎恒盛官網(wǎng),國(guó)盛證券研究所圖表30:各類壓縮機(jī)對(duì)比一覽項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)劣勢(shì)隔膜式壓縮機(jī)單臺(tái)設(shè)備氣體增壓量大單機(jī)排氣量相對(duì)較小;不適應(yīng)頻繁啟停;機(jī)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)保養(yǎng)不便液驅(qū)式壓縮機(jī)單機(jī)排氣量相對(duì)較大;可適應(yīng)頻繁啟停;設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,易于維護(hù)保養(yǎng)活塞結(jié)構(gòu)、發(fā)熱大、噪音大離子壓縮機(jī)能耗低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、維護(hù)簡(jiǎn)單制造標(biāo)準(zhǔn)不符合國(guó)內(nèi)規(guī)定,引進(jìn)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,應(yīng)用案例極少資料來(lái)源:羿弓氫能,國(guó)盛證券研究所壓縮機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景較為廣泛。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫通過(guò)高壓將氣態(tài)氫壓縮體積并存儲(chǔ),該環(huán)節(jié)關(guān)鍵設(shè)備為壓縮機(jī)和儲(chǔ)氫瓶。壓縮機(jī)通過(guò)將氫氣加壓,降低氫氣儲(chǔ)存密度,在氫能產(chǎn)業(yè)鏈中應(yīng)用廣泛。制氫端看,制氫廠需將生產(chǎn)出的氫氣壓縮至儲(chǔ)氫瓶;儲(chǔ)運(yùn)端看,需要在運(yùn)據(jù)壓縮機(jī)技術(shù)公眾號(hào)發(fā)布的《加氫站壓縮機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與展望》(作者為賈曉晗等,以apap,45/35/25MPa。圖表31:加站壓縮類型,膜壓縮機(jī)占比66% 圖表32:國(guó)氫氣壓機(jī)占逐提升,進(jìn)口占絕主導(dǎo)(%)32%

2%66%

隔膜壓縮機(jī)液驅(qū)壓縮機(jī)其他壓縮機(jī)

0%2017A

國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)10% 12%2018A

進(jìn)口壓縮機(jī)22% 28% 32%2020A 2021A 2022Q1資料來(lái):《國(guó)加站產(chǎn)發(fā)藍(lán)皮書(shū)2022》國(guó)盛券研所 資料來(lái)源:《國(guó)加站產(chǎn)發(fā)藍(lán)皮書(shū)2022》國(guó)盛券研所13%35MPa70MPa分加氫機(jī)只配有35MPa型號(hào),部分同時(shí)配有35MPa/70MPa型號(hào)。2020118/167205010000圖表33:中國(guó)加氫站數(shù)量(座)0

2016-2022中國(guó)計(jì)加站數(shù)量累計(jì)數(shù)量座) 2016-2022中國(guó)計(jì)加站數(shù)量400%350%300%250%200%150%100%50%0%-50%2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E資料來(lái)源:聆英咨詢,國(guó)盛證券研究所發(fā)展趨勢(shì):制加一體站回本周期較快,有望成為未來(lái)加氫站主流方向儲(chǔ)存加注到加氫車輛的制氫加氫一體的建設(shè)方式。制氫加氫一體站可省去高昂的運(yùn)氫費(fèi)用,電費(fèi)為運(yùn)營(yíng)成本關(guān)鍵,在電價(jià)補(bǔ)貼支持地區(qū)有望成為加氫站發(fā)展趨勢(shì)。圖表34:制加一體站加氫站建設(shè)成本拆分(萬(wàn)元)儲(chǔ)氫瓶 壓縮機(jī) 加氫系統(tǒng) 冷卻器 電解裝置 高壓管道 其他材和設(shè)備 其他費(fèi)總計(jì)建設(shè)成本(萬(wàn)元)0 500 1000 1500 2000 2500Jointagencystaffreportonassemblybill8assessmentoftimeandcostneededtoattain100hydrogenrefuelingstationsinCalifornia2235元k5元/g,電解水制加一體站在日均加注負(fù)荷達(dá)到30%70%圖表35:不同運(yùn)營(yíng)負(fù)荷下加氫利潤(rùn)對(duì)比(元/kg)資料來(lái)源:勢(shì)銀氫鏈,國(guó)盛證券研究所車百智庫(kù)預(yù)計(jì)至2025年國(guó)內(nèi)加氫站數(shù)量有望增至1000座。據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟制定的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖,預(yù)計(jì)到2050年,國(guó)內(nèi)加氫站數(shù)量達(dá)到1萬(wàn)座以上。圖表36:加氫站市場(chǎng)空間預(yù)測(cè)2018A2019A2020A2050E加氫站數(shù)量(座)316111812000圖表37:加氫站業(yè)務(wù)相關(guān)上市公司梳理(單位:億元;%)公司名稱 簡(jiǎn)介公司在氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局較完整,擁有膜電極-燃料電池電堆及系統(tǒng)-整車制造及加氫站的整條產(chǎn)業(yè)鏈。公司目前在北京市、

廣東佛山、云浮、山東青島、山西太原、晉中、大同、呂梁、寧夏寧東、河北唐山以及浙江嘉興,合計(jì)擁有17座已建成投運(yùn)加氫站。全國(guó)加氫站裝備龍頭。2019-2021年,國(guó)富氫能加氫站市占率均為行業(yè)第一,累計(jì)市市占率28.40%。70MPa70EPC資料來(lái)源:公司公告,國(guó)富氫能官網(wǎng),厚普股份公眾號(hào),國(guó)盛證券研究所注:國(guó)富氫能未上市。用氫端:燃料電池車有望迎來(lái)快速發(fā)展,加氫站為重要配套設(shè)施要系1)3倍TCO2030/180kg/250kg1400萬(wàn)元)圖表38:預(yù)計(jì)氫能重卡全生命周期成本TCO有望于2030年左右做到與燃油、純電重卡成本持平資料來(lái)源:新能源商用車白皮書(shū),國(guó)盛證券研究所燃料電池車成本高主要系1);201000180/kw100kw12.6純電和燃油重卡氫燃料電池其優(yōu)勢(shì)在氫燃料過(guò)渡到液氫之后將更明顯。31.5~2。圖表39:燃料電池系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一覽資料來(lái)源:羅蘭貝格中國(guó)氫燃料電池重卡行業(yè)發(fā)展白皮書(shū),國(guó)盛證券研究所質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)202098(PMCAC、磷酸燃料電池(AC、熔融碳酸鹽燃料電池(C、固體氧化物燃料電池(C)PCPMC使圖表40:各類型燃料電池特點(diǎn)一覽資料來(lái)源:羅蘭貝格中國(guó)氫燃料電池重卡行業(yè)發(fā)展白皮書(shū),國(guó)盛證券研究所成本拆解:電堆催化劑中貴金屬鉑含量高,推升燃料電池整體成本65%空氣30%23%/14%71%圖表41:氫料電池本拆一(%) 圖表42:燃電堆成結(jié)構(gòu)覽(%)3%23%7%3%5%5%3%

30%14%

燃料電堆儲(chǔ)氫系統(tǒng)空氣供給氧氣供給增濕換熱電池系統(tǒng)車身其他

13%

16%

36%

23%

12%

雙極板質(zhì)子交換膜催化劑氣體擴(kuò)散層膜電極骨架資料來(lái):北星氫網(wǎng),國(guó)業(yè)信息網(wǎng),國(guó)證券究所 資料來(lái):北星氫網(wǎng),國(guó)業(yè)信息網(wǎng),國(guó)證券究所催化劑催化劑的核心作用是降低反應(yīng)的活化能,加快氧化還原過(guò)程,提升反

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