氫能崛起：布局三大環(huán)節(jié)與六個(gè)方向

《股市動(dòng)態(tài)分析》研究部

氫能產(chǎn)業(yè)崛起，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈也有望受益。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游制氫、中游儲(chǔ)存與運(yùn)輸、下游應(yīng)用三大環(huán)節(jié)，根據(jù)各方機(jī)構(gòu)觀點(diǎn)，在這三個(gè)環(huán)節(jié)中，上游電解水制氫、中游儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、下游應(yīng)用中的加氫站、車(chē)用燃料電池、儲(chǔ)能發(fā)電、傳統(tǒng)工業(yè)6個(gè)細(xì)分方向值得關(guān)注。

制氫環(huán)節(jié)技術(shù)路線(xiàn)包含化石原料制氫、化工原料制氫、工業(yè)尾氣制氫以及電解水制氫。

其中，化石原料制氫是目前普遍使用的方法。全球范圍內(nèi)多使用天然氣制氫，我國(guó)由于煤炭資源豐富，因此使用煤制氫技術(shù)路線(xiàn)。主要上市企業(yè)包含中國(guó)石化（600028）、中國(guó)石油（601857）、河鋼股份（000709）等。

而行業(yè)人士認(rèn)為，由于高碳排放量，煤制氫存在“灰氫難題”，在未來(lái)氫能發(fā)展的前景很大程度上依賴(lài)于CCUS技術(shù)的成熟與成本下降。電解水制氫將憑借碳排放最低的優(yōu)勢(shì)成為未來(lái)主流。

《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)（2020）》預(yù)計(jì)，2030年電解水制氫滲透率將達(dá)到10%，未來(lái)十年提升空間超4倍，2060年電解水制氫占比將提升到70%。

電解水制氫目前有堿性電解（ALK）、質(zhì)子交換膜電解（PEM）、固體氧化物電解（SOEC）三類(lèi)。其中質(zhì)子交換膜電解（PEM）被認(rèn)為是未來(lái)最佳路線(xiàn)。中信證券預(yù)計(jì)，2030年質(zhì)子交換膜電解槽裝機(jī)量約為20-25GW，所需質(zhì)子交換膜用量約為95-170萬(wàn)m2，市場(chǎng)空間可達(dá)4.80-8.50億元。全氯磺酸（PFSA）質(zhì)子交換膜技術(shù)成熟、性能優(yōu)良，是如今應(yīng)用最廣泛的質(zhì)子交換膜體系。

目前，質(zhì)子交換膜的國(guó)內(nèi)供給仍然不足，國(guó)產(chǎn)化替代節(jié)奏較慢，大部分需求方仍舊使用國(guó)外進(jìn)口膜，海外質(zhì)子交換膜生產(chǎn)企業(yè)主要有Gore、科慕、陶氏、3M、日本旭化成、日本旭硝子、加拿大Ballard和比利時(shí)Solvay等。

但部分機(jī)構(gòu)認(rèn)為，隨著下游需求的井噴和上游原材料生產(chǎn)企業(yè)突破技術(shù)瓶頸，國(guó)產(chǎn)質(zhì)子交換膜的生產(chǎn)成本降低，預(yù)計(jì)質(zhì)子交換膜的國(guó)產(chǎn)化率將進(jìn)一步提升。

目前，東岳集團(tuán)（00189.HK）是國(guó)內(nèi)最早布局質(zhì)子交換膜業(yè)務(wù)的企業(yè)，也是國(guó)內(nèi)唯一能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)質(zhì)子交換膜的企業(yè)，形成了從原料、中間體、單體、聚合物，到成膜技術(shù)、功能化技術(shù)等全產(chǎn)業(yè)鏈條。

此外，寶豐能源（600989）、中國(guó)化學(xué)（601117）相關(guān)企業(yè)也受到市場(chǎng)關(guān)注。

但同時(shí)需要注意的是，電解水制氫目前面臨高成本問(wèn)題，降本是未來(lái)普及重點(diǎn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為有兩條途徑可選：一是降低電解過(guò)程中的能耗，通過(guò)開(kāi)發(fā)PEM及SOEC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn);二是采用低成本電力為制氫原料。

目前國(guó)際上主要?dú)錃鈨?chǔ)運(yùn)技術(shù)包括氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)（長(zhǎng)管拖車(chē)、管道）、液氫儲(chǔ)運(yùn)、氫載體儲(chǔ)運(yùn)和固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)。

儲(chǔ)存環(huán)節(jié)上，目前我國(guó)普遍采用高壓氣氫儲(chǔ)存方式。高壓儲(chǔ)氫主要利用氣瓶作為儲(chǔ)存容器，對(duì)于儲(chǔ)氣瓶，全球從I型儲(chǔ)氫瓶到IV型儲(chǔ)氫瓶演變，目前III型瓶是我國(guó)發(fā)展重點(diǎn)，已開(kāi)發(fā)35MPa和70MPa，但I(xiàn)V型儲(chǔ)氫瓶將憑借輕量化、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)成為未來(lái)主流;運(yùn)輸環(huán)節(jié)以高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車(chē)為主，技術(shù)成熟。

本次《規(guī)劃》要求，后續(xù)通過(guò)材料工藝創(chuàng)新提高高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)效率，推動(dòng)低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)，探索固態(tài)，深冷高壓，有機(jī)液體等儲(chǔ)運(yùn)方式;同時(shí)開(kāi)展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點(diǎn)示范。

相關(guān)設(shè)備企業(yè)將或?qū)⑹芤妗⑴c儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的上市企業(yè)包括南鋼股份（600282）、光威復(fù)材（300699）、中材科技（002080）、中集安瑞科（03899.HK）、京城股份（600860）等。

車(chē)用燃料電池是氫能一大重要應(yīng)用市場(chǎng)?！吨袊?guó)氫能發(fā)展報(bào)告2020》測(cè)算，氫燃料電池商用車(chē)將率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用與運(yùn)行，氫燃料電池客車(chē)、物流車(chē)、重卡等車(chē)型將在2030年前取得與純電動(dòng)車(chē)型相當(dāng)?shù)娜芷诮?jīng)濟(jì)性。

按照SAE《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》對(duì)氫燃料電池制定的發(fā)展規(guī)劃，到2025年，氫燃料電池汽車(chē)的保有量將分別達(dá)到5萬(wàn)-10萬(wàn)輛規(guī)模，到2030年達(dá)到80萬(wàn)輛-100萬(wàn)輛，保有量規(guī)劃有十年百倍的增長(zhǎng)。

根據(jù)頭豹研究院測(cè)算，到2024年中國(guó)氫燃料電池行業(yè)按裝機(jī)量計(jì)算的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1383MW，CAGR達(dá)61%。

燃料電池零組件包括電池系統(tǒng)、電堆、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、膜電極、碳紙、質(zhì)子交換膜、催化劑等。相關(guān)企業(yè)包含億華通（688339）、雪人股份（002639）、濰柴動(dòng)力（000338）、雄韜股份（002733）、同濟(jì)科技（600846）、貴研鉑業(yè)（600459）等。

此外，氫燃料電池整車(chē)也倍受市場(chǎng)關(guān)注。主要標(biāo)的包含中通客車(chē)（000957）、宇通客車(chē)（600066）、福田汽車(chē)（600166）等。

加氫基礎(chǔ)設(shè)施作為發(fā)展氫能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期以來(lái)都是國(guó)家政策規(guī)劃和鼓勵(lì)的對(duì)象。我國(guó)2014年首次提出針對(duì)加氫站的具體補(bǔ)貼數(shù)額;2019年“兩會(huì)”上，氫能第一次被寫(xiě)入政府工作報(bào)告;2020年5月財(cái)政部再次出臺(tái)新的加氫站補(bǔ)貼政策。

根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》規(guī)劃，到2025年，我國(guó)加氫站的建設(shè)目標(biāo)為至少1000座，2020-2025年的CAGR達(dá)53%;到2035年加氫站的建設(shè)目標(biāo)為至少5000座，2020-2035年的CAGR達(dá)28%。

加氫站主要由制氫系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)、加注系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成。將不同來(lái)源的氫氣通過(guò)壓縮機(jī)增壓儲(chǔ)存在站內(nèi)的高壓罐中，再通過(guò)加氣機(jī)為氫燃料電池汽車(chē)加注氫氣。目前，我國(guó)加氫站主要為高壓氫氣儲(chǔ)存加氫站。

我國(guó)積極參與加氫站建設(shè)投資的企業(yè)主要包括車(chē)企和新能源（氫能、燃料電池）企業(yè)。除此之外，一些氣體公司和設(shè)備生產(chǎn)商也參與其中，企業(yè)布局呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)。

相關(guān)上市企業(yè)包含美錦能源（000723）、厚普股份（300471）、安泰科技（000969）、中國(guó)石化（600028）等。

氫儲(chǔ)能技術(shù)，即將富余的電力用于制造可長(zhǎng)期儲(chǔ)存的氫氣，然后在常規(guī)燃?xì)獍l(fā)電廠中燃燒氣體發(fā)電，或用燃料電池進(jìn)行發(fā)電用于交通、熱電聯(lián)供等場(chǎng)景。相較于鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲(chǔ)能，氫儲(chǔ)能系統(tǒng)具有可長(zhǎng)期存儲(chǔ)、能量密度高等優(yōu)勢(shì)，在電力系統(tǒng)中與能源供給側(cè)配合、與分布式能源發(fā)電和電網(wǎng)發(fā)展相結(jié)合，可減少新能源出力不穩(wěn)定、優(yōu)化電力供應(yīng)等問(wèn)題，應(yīng)用于可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等場(chǎng)景。

根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì)，到2050年氫能將承擔(dān)全球18%的能源終端需求?！稓W盟氫能戰(zhàn)略》提出，在2024年之前可再生能源綠色制造氫達(dá)到100萬(wàn)噸，2030年達(dá)到1000萬(wàn)噸。

數(shù)據(jù)來(lái)源：東方財(cái)富Choice

這一領(lǐng)域，寶豐能源（600989）正在建設(shè)國(guó)家級(jí)太陽(yáng)能電解制氫儲(chǔ)能及應(yīng)用示范項(xiàng)目，可年產(chǎn)2.4億標(biāo)方“綠氫”和1.2億標(biāo)方“綠氧”。此外，凱龍股份（002783）參與投資的氫能源產(chǎn)業(yè)基金，其投資的相關(guān)項(xiàng)目也有開(kāi)展氫儲(chǔ)能方面的業(yè)務(wù)或技術(shù)。

本次《規(guī)劃》提出，“探索氫能在工業(yè)生產(chǎn)中作為高品質(zhì)熱源的應(yīng)用，擴(kuò)大工業(yè)領(lǐng)域氫能替代化石能源應(yīng)用規(guī)?！?。氫能在傳統(tǒng)工業(yè)中的應(yīng)用主要形式有氫冶金、煉油加氫、氫化工等，其中氫冶金多被提及。

氫冶金目前集中作用于鋼鐵減排。中金認(rèn)為，隨著氫能成本持續(xù)下降，氫冶金等新技術(shù)應(yīng)用將逐步滲透，預(yù)期2030年后鋼鐵氫能冶煉有望加速發(fā)展。參與企業(yè)包含中國(guó)中冶（601618）、酒鋼宏興（600307）等。