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氢能源,最终能源形态全产业链公司齐聚一

来源:石化 时间:2023/3/27
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文前声明,本文内容仅供产业分析之用,不荐股、不推票,涉及相关股票,请理性看待,投资有风险,盈亏自负。

氢能源,由电解水而生,产物依旧是水。似乎永久在“水-电-氢(氧)-水”的循环之中。在不考虑电解过程中生成的氮氧化物的前提下,氢能源堪称是最终的能源形态。

那么,氢能要成为一个产业,具体有哪些环节呢?

01氢制备

我国已经提出了年碳达峰目标,年,我国商用氢气产量为万吨(氢能产业白皮书数据),年,将达到万吨,其中,约40%用于动力。而据全球氢能协会预测,年,全球将产生2.5万亿美元规模的氢能产业,而我国氢气需求量预测在1.3亿吨。

其实,我国一直是氢产业第一大国。但主要用于合成氨、甲醇、氯碱化工等石化行业,而现行制备方式,以煤炭、天然气与水反应为主,产生了较多二氧化碳,以及煤炭中反应生成的硫化物、磷化物等有害物质。

也就是说,现行制氢方式还不够环保,终极形态将会是电解水制氢。因为电解水具有纯度高,杂质少,且不需要煤炭等不可再生资源,因此也被成为绿氢。

具体制氢方式如下图,这一块,暂时忽略当前最成熟的工艺——煤制氢、天然气制氢,因为还是会产生大量二氧化碳,并不能实现碳中和。

图自氢能源产业研究院

那么化学过程制氢(工业副产氢),则主要通过煤气、氯碱化工、合成氨等工业产生,一方面量少,另一方面,大多都用在了该化学反应的下游反应链,所以不具备大规模商用价值。但好在有其他产物分摊成本,因此这样的氢气成本较低,是现在商用氢气的来源之一。长远看,就存在供应短缺问题了。

只剩下电解水制氢了。目前,需要主要有碱性电解,质子交换膜(PEM)电解、固体氧化物(SOEC)电解等方式来制备。上述方式,又以质子交换膜电解制氢的方式最为成熟,但是所需的电量却高于其他两种方式。可是碱性电解易产生环境污染,SOEC则必须高温、高压,推广难度较大。根据排除法,质子交换膜电解将会是氢能产业(制氢)发展的最受益环节之一。关于氢的生产成本,目前大概在25到30元每公斤。但是,如果利用电解水,则能够降到10块钱左右。

相关公司:东岳集团,附属公司未来氢能公司是目前国内唯一的具备氢产业各环节所需膜生产制造能力的企业。

此外,浙江巨化、绿动氢能、全柴动力等公司,也拥有不俗的技术储备。

晶科科技作为全国最大民营光伏运营公司,光伏制氢发展潜力巨大。

氢能源

02氢储运

氢气属于易燃易爆气体,活性极高,储运技术一直是大规模上用的瓶颈。安全运输方式成本高,一般运输方式危险性大!总体有压缩、低温液态、液氨/甲醇等方式来储运。其中,以压缩、低温液态运用最广。国内主要以压缩储运为主。这样,就需要压力高达20MPa的储氢罐。由于目前国内加氢站较少,运输还是以公路运输为主,这样不需要大规模管道建设。但是,一旦未来大规模商用,管道运输将成为新的赛道,近距离运输则还是液氢槽车的天下。

氢能源

相关公司:

中集安瑞科,目前主营燃气装备制造商,产品拓展到了氢气的储、运、加、用等环节,氢能储运技术居于国内前列。已在北京冬奥会及冬残奥会提供了全系列、多品种的氢能装备,并在加氢站中已有应用,年,氢能源收入已连续两年过亿。

京城股份,车用液化天然气(LNG)气瓶生产商,已开发出适用于氢气运输的70MPa级的气瓶,同样批量供货给了北京冬奥的氢能大巴。未来很可能是氢能汽车气瓶领域的行业龙头。

此外,中石油、中石化作为传统能源巨头,氢气储运技术不容小觑,大规模商用后,氢气管线必定还是会以他们为主。

富瑞特装也依托现有LNG技术,在加快液氢装备的开发。

预计年,储氢设备市场规模就将达到25亿美元。

氢产业

03加氢站

这就是个复杂的工程了,必须包括储藏、压缩、加注、控制等各环节。压缩机成本最高,这里有雪人股份,主营压缩机产品及系统应用、油气服务和氢能源领域业务。同样是油气行业的子公司拥有关键技术储备。

要承担建设重任的,必定是中国石化、中国石油了,只要有他们拥有超高的网点覆盖率。而建加氢站的方式,技术路线必然是会在现有加油站的基础上改造了。

图自氢能产业协会

04燃料电池

氢燃料电池系统最主要部分是质子交换膜燃料电池电堆。包括空气(氧气)供应、氢气循环、水热管理和反应控制等多个系统。类比发动机,氢燃料电池本身也就是动力引擎。这里面,核心部件则包括膜电极,电堆密封设备等。

相关公司东方电气,拥有氢能源全产业链,有高性能膜电极系统、电堆等产品。

美锦能源,参股公司鸿基创能膜电极研发进展顺利,且是商用氢气供应商。

科力远,拥有国内领先的膜电极研究实验室合成实验室、检测实验室。

密封科技,拥有氢能源密封垫片等装备制造产线。

图自氢能研究院

05氢能车

由于富煤、贫油、少气的能源结构现状,氢气作为车用动力将是不二之选。

那么氢燃料汽车用车成本如何?

假设氢气制备为化工和电解水的平均成本,大概17元,根据氢气的热值(约为燃油的6—8倍),百公里油耗按10L计算,密度0.8,重约8kg。那么相同热值下,折合氢气为1-1.3kg。目前商用氢气价格全国平均约为48元/kg,从30-80不等。由此,氢动力汽车百公里成本约为50多元。

随着光伏、风电制氢推开,氢气成本有望降至20以内,可见氢燃料汽车用车还是具有一定的经济性。

图自氢能产业协会

但是,由于研发成本,氢燃料电堆价格远高于燃油车和动力电池,这也是氢能源汽车迟迟未能大规模商用的原因。

具体来看,每台汽车氢发动机单价约为90万元,而动力电池成本为5万元。

这样的价格,你还会选择氢能源发动机吗?

当然,即便是动力电池,相比于1万元每台的汽柴油机,也略显贵了。可是氢能源动力,这哪是贵,简直是贵上天际了好吧?!

不过这并不代表它就没有商用了。

氢能源

这不,潍柴动力、上柴动力的氢燃料电机,技术水平居于世界领先地位。

长安汽车的小型化氢燃料动力电池,在业界也是翘楚。

在整车上,宇通客车作为大巴行业当仁不让的龙头,已经实现了氢燃料大巴的批量生产。

中通客车也已发布氢燃料动力整车。

长安汽车更是提出了配有氢、电池、混动三种动力的深蓝系列,成为国内第一款可批量生产的氢能源家用车。不过,价格上确实均不占优势,长安的深蓝氢能源版,价格更是高达近70万(69.9万元)!福田汽车则商用了氢能源重卡。

氢能源

看样子氢能源已经基本覆盖率全部车系,未来进一步拓展版图,与动力电池一争高低想必也不是难事。

最后,相信随着氢能源的逐步发展,氢燃料电池、氢气制备成本都将随着规模化而进一步下降,届时,氢能将全面打开一个万亿级的产业空间!

经过近段时间观察,小编挖掘出一只业绩增幅超%的新能源产业链公司。该g目前已基本完成筑底,且在本轮新能源(含氢能源)的行情中,一直在底部盘整。

公司更是清洁能源领域的行业细分龙头,主营业务市场占比长期居于世界首位,拥有氢+锂+光伏+新材料等多重光环,主营产品根据权威机构预测,将持续两年都处于供不应求状态,市值居然还不过亿。

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