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氢能源产业链全景分析

淘股吧: 巨阳科多   原创于 2021-04-11 21:12 只看楼主(-1)    浏览/回复747/5
万物皆可碳中和,这几天轮到氢能源,雪人股份周五弱转强,在碳中和大分歧的背景下,直接干到4B,下周一大概率开始加速。
[淘股吧]
开贴之前,先来一张图,氢能源优势不言而喻。周末了,扒一下氢能源产业链。从上中下游开始梳理,氢能产业链包括制氢、储运、加氢、氢能应用等方面。
上游:制氢
氢能的上游是氢气的制备,主要技术方式包括传统能源的化石原料制氢法、化工原料制氢法、工业尾气制氢法、电解水制氢法以及新型制氢技术等。
氢是二次能源,通过一次能源转化而来。目前,行业最常用的制氢方法包括化石燃料制氢法工业尾气副产氢回收热分解制氢法、电解水制氢法等。
目前最受到重视的就是电解水制氢,目前这部分端口因为受到电价因素的下滑,是利好整体产业链的。


电解水制氢
纯度高无杂质、无污染清洁高效,目前存在的主要问题是耗电量大导致成本高。像大同加氢制氢一体站现在就是用电解水制氢,年制氢量达8万公斤。
工业副产制氢
以富含氢气的工业尾气为原料,提取氢气。
1)氯碱副产制氢:氯碱厂以食盐水为原料,采用物理吸附法,产出氢气,杂质包括氧气、氮气、水蒸气。总的来说该方法氢气提纯度高、难度小、成本低、耗能低、自动化程度高。如鸿达兴业滨化股份都有氯碱产氢业务:2020年2月14日鸿达兴业还与旭化成株式会社签订《氯碱制氢合作协议》,共同扩展液氢民用市场;滨化股份拥有100万吨的烧碱产能,副产氢气约2.5万吨/年。这也是短期内适合大规模推广的工业副产制氢方法。
2)焦炉煤气制氢:炼取焦炭过程中产生的焦炉煤气含有50%以上的氢气,通过变压吸附法制取氢气。优点是自动化程度高、操作简单、节能降耗;存在易产生废弃、清洁度较低的缺点。如美锦能源拥有600万吨焦炭产能,年副产氢气可达9.5万吨。
3)轻烃裂解制氢:包括丙烷脱氢和乙烷裂解两种方法。乙烷原料主要由中东和美国提供,分别占世界总量的38%和36%;丙烷脱氢产能主要集中在我国东部沿海地区。相比另两种工业副产制氢方法,轻烃裂解制氢纯度较高,杂质含量最低,提纯难度也小。但受制于原材料,成本较高。
化石燃料制氢
包括煤制氢、天然气制氢以及甲醇制氢。
1)煤制氢:煤或煤焦与纯氧及蒸汽反应取氢。优点是技术成熟、原料成本低,但氢气纯度较低,伴生的杂质较多,包含二氧化碳。这里又与清洁能源的初衷有悖。提纯成本高又导致制氢总成本提升。像国家能源集团煤化工年产超400万吨氢气,具备供应4000万辆燃料电池乘用车的能力。
2)天然气制氢:天然气与水蒸气重整制氢。优点是技术相对成熟,流程短;但受制于原材料价格高导致制氢成本高。是化石燃料制氢中最环保的制氢方法,也是全球氢气的主要来源。我国天然气储量较低,40%依赖进口,因此天然气制氢在我国推广难度较大。
3)甲醇制氢:甲醇水蒸气重整制氢。优点是投资成本低,原料丰富,但存在碳排放。我国化石燃料制氢中最广泛应用方法还是煤制氢。
目前国内应用最广的制氢方法还是氯碱副产氢、电解水制氢和煤制氢。综合来说,煤制氢目前是最低的,电解水成本最高。但煤制氢受制于环保政策,成本下行空间有限,而且被取代性较高;电解水成本主要是耗电量高,且现行电价成本较高。随着各地电价改革,未来规模推广后成本下降空间大,且电解水是最清洁高效的制氢方式,未来会成为最主要制氢方式;而工业副产氢适合目前短中期内的供氢主体,受制于原产物产能,氢产能也存在上限。
中游:储存运输
储运氢技术是制约氢能源发展的主要障碍之一,氢的储存方式主要有高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢和固态储氢。而我国目前储存氢能的方式有高压气态储氢和低温液态储氢两种,有机液态储氢和固态储氢尚处于示范阶段,目前主流的为高压气态储运氢技术,技术相对成熟。
下游:庞大的下游整合
汽车属于产业链的下游。
汽车产业上游为汽车生产材料,主要材料为氢燃料电池、氢内燃机、轮胎、电机、内饰外饰等。中游以氢内燃机汽车,氢能源汽车。下游目前主要是来自于加氢站和后汽车市场。
加氢站缺乏也是制约氢能源发展的主要障碍之一,截止2019年底,全球加氢站数量仅为450座,国内的不足100座。加氢站是燃料电池汽车充装燃料的场所,根据其站内氢气储存相态不同,分为气氢加氢站和液氢加氢站,全球约有3成是液氢加氢站,国内的主要为高压储氢加氢站。


氢燃料电池是氢能源最有效的利用方式,主要为目前交通工具动力系统为燃油燃烧驱动,是环境污染的主要原因之一,而电动系统因续航及充电时间得不到有效解决,发展受到限制,氢燃料系统则有效解决燃油机及纯电动汽车的痛点。实际上,氢燃料电池是一种非燃烧过程的能量转换装置,而非储能装置。
氢燃料电池通过电化学反应将空气的化学能转化为电能,结构单元主要由膜电极组件和双极板构成,其中膜电极组件反应发生的场所。氢燃料电池属于氢能源应用一环,也产生了相应的产业链链条,上游包括氢气和膜电极及双极板等零部件,中游主要为发动机系统及电堆,下游主要为整车企业。
燃料电池端目前主要以以下几种为主:质子交换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、磷酸燃料电池(PAFC)和碱性燃料电池(AFC)等。
电堆占到燃料电池成本的50%左右,是燃料电池的核心系统。
结合产业链梳理一下相关上市公司

一、制氢
美锦能源
美锦能源已形成从煤炭、焦化、天然气到氢燃料电池汽车的完整的产业链体系,其中焦化业务板块在炼焦过程中焦炉煤气富含50%以上氢气,可以低成本制氢。
华昌化工
2018年政府报批了加氢站项目,并且公司有制氢等技术。。煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体,液体,固体燃料及化学品,进一步生产出各种化工产品的工业。
滨化股份
与亿华通合资设立山东滨华氢能源有限公司(公司占比90%)发展氢能领域技术,主要业务方向是为氢燃料电池汽车加氢站提供合格的氢气。
富瑞特装
以车载高压供氢系统和加氢站设备为主,开拓了包括氢气制备、加氢站建设、FCV 供氢系统研发多块氢能业务。
二、加氢
美锦能源
根据公司“一点(整车制造),一线(燃料电池上下游产业链),一网(加氢站网络)”的总体规划,在氢能领域进行全产业链布局。
厚普股份
主要产品智能加氢枪是为燃料电池汽车进行氢气加注的核心零部件设备;17年9月与武汉地质资源环境工业技术研究院合作推进氢燃料电池汽车的应用和推广项目。
雄韬股份
公司湖北建设两个加氢站,汉南加氢站正在建设中,目前基本完工;大同建设两个加氢站,第一座加氢站已经开工建设并于近期开始运营
京城股份
公司拥有亚洲地区最具规模的、技术水平最先进的铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的设计测试中心及生产线,所生产的35MPa高压铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶(储氢气瓶)已批量应用于氢燃料电池汽车、无人机及燃料电池备用电源领域
鸿达兴业
2018年12月,子公司拟投资2646万建设加氢站项目。
同济科技
联合上海舜华、上海神力建设加氢站。
三、质子交换膜
雄韬股份
17年10月和18年1月,分别投资50亿、30亿,在武汉、大同投建氢燃料电池产业园,主要从事氢燃料电池的催化剂、质子交换膜、电堆、电池控制系统等生产研发。
同济科技
质子膜事业部接续承担了多项国家科技攻关任务,研制出具有我国自主知识产权的低成本质子交换树脂和质子交换膜,质子交换膜已通过项目验收。
科恒股份
子公司浩能科技生产的氢燃料电池质子交换膜的涂布设备已经成功销售多台并有多个客户,与国外客户的合作也在洽谈中。
长城电工
持有新源动力8.99%股份,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产。
南都电源
持有新源动力8.12%股份,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产。

四、催化剂
是膜电极的三大关键材料之一,决定了氢燃料电池的放电性能和寿命。
贵研铂业
独一家,主营业务为铂系金属深加工,铂金是燃料电池主要阳极催化剂原料,是构成电池成本的主要部分。
雄韬股份:公司称有意向布局这部分,但是目前来看比较虚。
五、电池电堆
全柴动力
控股子公司元隽公司从事燃料电池电池、动力系统集成以及燃料电池的核心部件研发、生产和销售;元隽公司自主研发质子交换膜,质子交换膜是燃料电池的核心部件之一。
潍柴动力
持有弗尔赛33.5%股份,为其第二大股东,标的是我国最大的燃料电池商用车动力系列和乘用车燃料电池模块提供商。
大洋电机
收购巴拉德9.9%股份,标的是质子交换膜燃料电池技术领域中公认的全球领导者,主营燃料电池堆、模块和系统的设计开发等。
六、空压机:
雪人股份
持有世界燃料电池空气压缩机龙头企业,持有OPCONAB公司17.01%的股权,其为美国燃料电池企业巴拉德供货商。
英威腾
主营电气传动产品,与爱德曼在氢燃料发动机和系统总成领域合作,其主要生产燃料电池核心部件、电堆和提供动力总成。
七、氢气储存瓶
中材科技
公司已开发储氢瓶。
富瑞特装
以车载高压供氢系统和加氢站设备为主,开拓了包括氢气制备、加氢站建设、FCV 供氢系统研发多块氢能业务。
京城股份
积极引进加氢站装备制造技术,解决氢气储运的瓶颈环节,打造公司在氢能装备制造领域的领先优势和龙头地位。
八、氢能源整车
上汽集团
持有新源动力34.19%股权,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产。
福田客车
跨所有制的国有控股大型车企,16年纯电动和插电混合动力汽车销售6531辆;公司采用柔性生产线,新能源车与传统能源车可以共线生产;锂电池客车在2016年公司客车销量占比超过50%。
宇通客车
新能源客车龙头企业,16年销量新能源客车2.69万辆(总量第二、客车类第一);规模、销量业绩在客车行业位列第一。
潍柴动力:
我国重型卡车主要生产商;目前已拥有新能源动力总成、天然气重卡及发动机本体机、电动叉车等新能源业务;公司LNG发动机本体机的市占率达70%,为全国第一;LNG重卡整车的市占率达20%以上,名列行业前茅。
亚星客车
主营5~18米各型客车,16年实现新能源客车销量3577辆。
中通客车
拥有国内最完备的节能与新能源客车产品型谱,目前已有5款燃料电池客车。

三环集团:固体氧化物燃料电池隔膜板的主要供应商
公司是固体氧化物燃料电池隔膜板的主要供应商。公司主要客户是全球着名固体氧化物燃料电池系统研发和生产企业美国布卢姆能源公司。公司主要竞争对手是日本Nippon Shokubai(日本触媒)。
富瑞特装:全球首家突破储氢材料技术的企业
张家港富瑞特种装备股份有限公司,专业从事液化天然气(LNG)的液化、储存、运输及终端应用全产业链一站式整体解决方案的高新技术企业。主导产品有再制造油改气汽车发动机、LNG液化成套装置、LNG、LNG/L-CNG汽车加气站、LNG车用供气系统、LNG船用供气系统、LNG储罐、低温液体运输车、低温液体罐式集装箱、系列低温阀门、真空绝热管、加气枪及海水淡化,气体分离液化等高端能源装备。
亿华通:科创板上市公司亿华通是在资本市场上唯一一家纯氢燃料电池核心部件的上市企业
公司主要产品为燃料电池发动机,2019年全国燃料电池汽车销量2737辆,而亿华通燃料电池发动机销量498套,市占率达到18.2%,远高于排第二的国鸿氢能。亿华通开启了行业资本化先例,氢能源产业链资本化已然成为趋势。

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