【專題 | 「氫能源」氫能產(chǎn)業(yè)鏈_中國氫能源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢】

　　作為一種清潔可再生能源，氫能源能夠應用于電力和熱力和液體燃料。氫能源的市場熱度在近幾個月一直較高，那么氫能源的市場發(fā)展如何呢。文本介紹了氫能源的上下游產(chǎn)業(yè)鏈及氫能源的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。

　　氫能源的產(chǎn)業(yè)鏈涉及氫能源的制取，運輸，應用環(huán)節(jié)。其產(chǎn)業(yè)鏈下游應用范圍廣泛，現(xiàn)在主要包括加氫站和氫能源汽車發(fā)展。

　　氫能源的企業(yè)一覽

　　前端：厚普股份(加氫設備)、深冷股份(加氫設備)、濱化股份(制氫)、鴻達興業(yè)(制氫、加氫站)、華昌化工(副產(chǎn)氫)、京城股份(儲氫);

　　中端：美錦能源(控股稀缺膜電極、整車標的，參與制氫、加氫站)、東岳集團(質子交換膜)、貴研鉑業(yè)(催化劑)、雄韜股份(電堆、系統(tǒng)、整車、加氫)、濰柴動力(參股巴拉德)、雪人股份(電堆、空壓機)、威孚高科(膜電極、雙極板);

　　整車及其他零部件：冰輪環(huán)境(空壓機)、科恒股份(涂覆設備)、蠡湖股份(燃料電池系統(tǒng)組件)、中通客車、福田汽車等。

　　氫能源的上下游企業(yè)介紹

　　氫是一種化學元素，在元素周期表中位于第一位。氫通常的單質形態(tài)是氫氣。它是無色無味無臭，極易燃燒的由雙原子分子組成的氣體，氫氣是最輕的氣體，優(yōu)點不少。1.高清潔，氫氣使用過程產(chǎn)物是水，可以真正做到零排放、無污染，被看做是最具應用前景的能源之一，或成為能源使用的終極形式。2.高效能，從物質能量密度角度看，氫能源高于汽油、柴油和天然氣。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，氫氣功率密度幾乎是其他化石燃料的3倍多。3.低發(fā)電成本。

　　氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制氫、儲運、加氫、氫能應用等方面。

　　1. 產(chǎn)業(yè)鏈上游：制氫

　　氫能的上游是氫氣的制備，主要技術方式包括傳統(tǒng)能源的化石原料制氫法、化工原料制氫法、工業(yè)尾氣制氫法、電解水制氫法以及新型制氫技術等。氫是二次能源，通過一次能源轉化而來。目前，行業(yè)最常用的制氫方法包括化石燃料制氫法工業(yè)尾氣副產(chǎn)氫回收熱分解制氫法、電解水制氫法等。

　　目前最受到重視的就是電解水制氫，目前這部分端口因為受到電價因素的下滑，是利好整體產(chǎn)業(yè)鏈的。

　　制氫企業(yè)：

　　美錦能源:美錦能源已形成從煤炭、焦化、天然氣到氫燃料電池汽車的完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系，其中焦化業(yè)務板塊在煉焦過程中焦爐煤氣富含50%以上氫氣，可以低成本制氫。

　　華昌化工:2018年政府報批了加氫站項目，并且公司有制氫等技術。煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學加工使煤轉化為氣體，液體，固體燃料及化學品，進一步生產(chǎn)出各種化工產(chǎn)品的工業(yè)。

　　濱化股份:與億華通合資設立山東濱華氫能源有限公司(公司占比90%)發(fā)展氫能領域技術，主要業(yè)務方向是為氫燃料電池汽車加氫站提供合格的氫氣。

　　富瑞特裝: 以車載高壓供氫系統(tǒng)和加氫站設備為主，開拓了包括氫氣制備、加氫站建設、FCV 供氫系統(tǒng)研發(fā)多塊氫能業(yè)務。

　　2. 產(chǎn)業(yè)鏈中游：儲存運輸

　　氫氣是目前已知密度最小的氣體，所以在儲存端提出了新的要求。氫能儲運技術主要包括氣態(tài)儲運、低溫液態(tài)儲運、固體儲運、高壓氣態(tài)儲氫、有機液態(tài)儲運等。

　　低溫方法主要運用在航空端，成本過高。

　　高壓氣態(tài)儲氫：這個類是目前最常用且最好用的種類，相對來說已經(jīng)較為成熟，儲存原理非常簡單，采用高壓將氫氣壓縮到一個耐高壓的容器里。

　　目前所使用的容器是鋼瓶，存在泄露爆炸隱患，安全性能較差。

　　固態(tài)儲氫：利用氫氣與儲氫材料之間發(fā)生物理或者化學變化從而轉化為固溶體或者氫化物的形式來進行氫氣儲存，可以有效克服高壓氣態(tài)和低溫液態(tài)兩種儲氫方式的不足，且儲氫體積密度大、操作容易、運輸方便、成本低、安全等，適合于對體積要求較嚴格的場景應用，是最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N儲氫方式。

　　運輸方式：

　　氣氫可以用管道網(wǎng)絡或通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送。

　　氫氣儲存瓶企業(yè)：

　　中材科技：公司已開發(fā)儲氫瓶。

　　富瑞特裝：以車載高壓供氫系統(tǒng)和加氫站設備為主，開拓了包括氫氣制備、加氫站建設、FCV 供氫系統(tǒng)研發(fā)多塊氫能業(yè)務。

　　京城股份：積極引進加氫站裝備制造技術，解決氫氣儲運的瓶頸環(huán)節(jié)，打造公司在氫能裝備制造領域的領先優(yōu)勢和龍頭地位。

　　3. 產(chǎn)業(yè)鏈下游：龐大的下游整合

　　汽車屬于產(chǎn)業(yè)鏈的下游。汽車產(chǎn)業(yè)上游為汽車生產(chǎn)材料，主要材料為氫燃料電池、氫內燃機、輪胎、電機、內飾外飾等。中游以氫內燃機汽車，氫能源汽車。下游目前主要是來自于加氫站和后汽車市場。

　　新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源(或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置)，綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。

　　加氫站當前屬于比較重要的落地窗口，后面如果沒有完善的加氫站基礎設施，當做加油站看就理解了。

　　(1)氫能源整車企業(yè)

　　上汽集團:持有新源動力34.19%股權,標的是我國第一家致力于燃料電池產(chǎn)業(yè)化企業(yè),已實現(xiàn)包括質子交換膜等燃料電池關鍵材料、電堆組裝的生產(chǎn)。

　　福田客車:跨所有制的國有控股大型車企,16年純電動和插電混合動力汽車銷售6531輛;公司采用柔性生產(chǎn)線,新能源車與傳統(tǒng)能源車可以共線生產(chǎn);鋰電池客車在2016年公司客車銷量占比超過50%。

　　宇通客車:新能源客車龍頭企業(yè)，16年銷量新能源客車2.69萬輛(總量第二、客車類第一);規(guī)模、銷量業(yè)績在客車行業(yè)位列第一。

　　濰柴動力: 我國重型卡車主要生產(chǎn)商;目前已擁有新能源動力總成、天然氣重卡及發(fā)動機本體機、電動叉車等新能源業(yè)務;公司LNG發(fā)動機本體機的市占率達70%,為全國第一;LNG重卡整車的市占率達20%以上,名列行業(yè)前茅。

　　亞星客車:主營5~18米各型客車,16年實現(xiàn)新能源客車銷量3577輛。

　　中通客車: 擁有國內最完備的節(jié)能與新能源客車產(chǎn)品型譜,目前已有5款燃料電池客車

　　(2)加氫站企業(yè)

　　美錦能源：根據(jù)公司“一點(整車制造)，一線(燃料電池上下游產(chǎn)業(yè)鏈)，一網(wǎng)(加氫站網(wǎng)絡)”的總體規(guī)劃，美錦能源在氫能領域進行全產(chǎn)業(yè)鏈布局。

　　厚普股份：主要產(chǎn)品智能加氫槍是為燃料電池汽車進行氫氣加注的核心零部件設備;17年9月與武漢地質資源環(huán)境工業(yè)技術研究院合作推進氫燃料電池汽車的應用和推廣項目。

　　雄韜股份：公司湖北建設兩個加氫站，漢南加氫站正在建設中，目前基本完工;大同建設兩個加氫站，第一座加氫站已經(jīng)開工建設并于近期開始運營

　　京城股份：公司擁有亞洲地區(qū)最具規(guī)模的、技術水平最先進的鋁內膽碳纖維全纏繞復合氣瓶的設計測試中心及生產(chǎn)線,所生產(chǎn)的35MPa高壓鋁內膽碳纖維全纏繞復合氣瓶(儲氫氣瓶)已批量應用于氫燃料電池汽車、無人機及燃料電池備用電源領域

　　鴻達興業(yè)：2018年12月，子公司擬投資2646萬建設加氫站項目。

　　同濟科技：聯(lián)合上海舜華、上海神力建設加氫站。

　　目前，為了支持燃料電池汽車的發(fā)展，各國正在積極建設氫能源燃料電池汽車配套設施。據(jù)規(guī)劃顯示，到2020年中國將建成100座加氫站，到2030年將建成1000座加氫站。

　　(3)氫燃料電池企業(yè)

　　1.空壓機：

　　雪人股份：持有世界燃料電池空氣壓縮機龍頭企業(yè)，持有OPCONAB公司17.01%的股權，其為美國燃料電池企業(yè)巴拉德供貨商。

　　英威騰：主營電氣傳動產(chǎn)品,與愛德曼在氫燃料發(fā)動機和系統(tǒng)總成領域合作,其主要生產(chǎn)燃料電池核心部件、電堆和提供動力總成。

　　2.質子交換膜：

　　氫燃料電池核心部件，屬于膜電極三大部件之一。

　　雄韜股份：17年10月和18年1月,分別投資50億、30億,在武漢、大同投建氫燃料電池產(chǎn)業(yè)園,主要從事氫燃料電池的催化劑、質子交換膜、電堆、電池控制系統(tǒng)等生產(chǎn)研發(fā)。

　　同濟科技：質子膜事業(yè)部接續(xù)承擔了多項國家科技攻關任務，研制出具有我國自主知識產(chǎn)權的低成本質子交換樹脂和質子交換膜，質子交換膜已通過項目驗收。

　　科恒股份：子公司浩能科技生產(chǎn)的氫燃料電池質子交換膜的涂布設備已經(jīng)成功銷售多臺并有多個客戶，與國外客戶的合作也在洽談中。

　　長城電工：持有新源動力8.99%股份,標的是我國第一家致力于燃料電池產(chǎn)業(yè)化企業(yè),已實現(xiàn)包括質子交換膜等燃料電池關鍵材料、電堆組裝的生產(chǎn)。

　　南都電源：持有新源動力8.12%股份,標的是我國第一家致力于燃料電池產(chǎn)業(yè)化企業(yè),已實現(xiàn)包括質子交換膜等燃料電池關鍵材料、電堆組裝的生產(chǎn)。

　　3.催化劑：

　　是膜電極的三大關鍵材料之一，決定了氫燃料電池的放電性能和壽命。

　　貴研鉑業(yè)：獨一家，主營業(yè)務為鉑系金屬深加工,鉑金是燃料電池主要陽極催化劑原料,是構成電池成本的主要部分。

　　雄韜股份：公司稱有意向布局這部分，但是目前來看比較虛。

　　4.電池電堆

　　全柴動力：控股子公司元雋公司從事燃料電池電池、動力系統(tǒng)集成以及燃料電池的核心部件研發(fā)、生產(chǎn)和銷售;元雋公司自主研發(fā)質子交換膜，質子交換膜是燃料電池的核心部件之一。

　　濰柴動力：持有弗爾賽33.5%股份,為其第二大股東,標的是我國最大的燃料電池商用車動力系列和乘用車燃料電池模塊提供商。

　　大洋電機：收購巴拉德9.9%股份,標的是質子交換膜燃料電池技術領域中公認的全球領導者,主營燃料電池堆、模塊和系統(tǒng)的設計開發(fā)等。

　　在發(fā)展氫能源方面，一些地方和企業(yè)引進消化吸收國外先進技術，加大自主研發(fā)投入力度，聚焦重載貨車、大型客車等細分領域，積極探索適合我國國情的氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑。氫能源產(chǎn)業(yè)處于導入期， 產(chǎn)業(yè)鏈亟待完善。同時，近日已經(jīng)有多家公司針對公司的氫能源任務作出回應，部分公司表示氫能源業(yè)務已經(jīng)開始處于研發(fā)階段。

　　氫能源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和分析

　　1. 液態(tài)氫存儲和運輸將成為未來氫能發(fā)展的重要方向

　　目前我國大部分的氫能源設施以及技術都是依托于國外，受到外國技術的壟斷，導致國內的氫燃料設備無法得到大規(guī)模的量產(chǎn)，從制氫原材料方面來看，如果只是單純的通過點解的方式制氫，會導致成本比較高，而如果通過化石燃料制氫或者工業(yè)副產(chǎn)氫這兩個方向有希望能夠獲得低成本的氫來源。

　　從另一個方面來看，焦爐煤氣也是氫原料供給的一個重要方向，氫氣在焦爐煤氣的占比達到57%，這是獲取氫氣方面非常重要的一個重要的原材料，從最近接近十年的焦炭和副產(chǎn)氫的產(chǎn)能來看，經(jīng)過了2014年的高峰期之后開始回落到2017年觸底，氫能的原來來源在未來發(fā)展中供給量基本上能夠有非常充足的保障。

　　在完成了氫氣的制造之后需要進行存儲和運輸，而氫氣在固態(tài)下因為需要強大的壓力和超低溫，導致儲存成本的上升，因此，液態(tài)氫存儲和運輸將成為未來氫能發(fā)展的重要方向。對于氫氣的配送來說有兩個方向，一種是分布式，即在消費氫氣的當?shù)剡M行生產(chǎn)和制造，之后進行分配，這些地方生產(chǎn)的氫氣規(guī)模都比較小，而這種模式雖然達不到量產(chǎn)，但是可以減少運輸成本和配送氫氣基礎設施的費用;另一種是集中式生產(chǎn)，即在一個地方集中規(guī)模化生產(chǎn)，邊際成本會降低，但是需要建設相關的基礎設施和加氫設備，下游成本相對較高。

　　2. 相關政策大力支持，氫能產(chǎn)業(yè)未來可期

　　科技部原部長萬鋼曾表示，氫具有來源廣泛、大規(guī)模穩(wěn)定儲存、持續(xù)供應、遠距離運輸、快速補充等特點，在未來車用能源中，氫燃料與電力將并存互補，共同支撐新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，必須加強協(xié)同創(chuàng)新，加快推動氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。

　　自2011年以來，我國政府有關部門從戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)結構、科技、財政等方面相繼發(fā)布了一系列政策，引導并鼓勵包括氫燃料電池和相關產(chǎn)業(yè)在內的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　在今年短短幾個月中，氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)也多次被國家發(fā)改委"官宣"：

　　2月，國家發(fā)改委官網(wǎng)發(fā)布"國家發(fā)展改革委、商務部關于《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄(征求意見稿)》公開征求意見的公告"。其中直接涉及氫能和燃料電池領域的目錄共計6條，涵蓋氫燃料制取、儲運及相關設備，燃料電池關鍵零部件，燃料電池車核心部件，氫能基礎設施等全產(chǎn)業(yè)鏈類目。

　　3月，國家發(fā)改委連同工業(yè)和信息化部、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設部、人民銀行、國家能源局等有關部門，制定并發(fā)布了《綠色產(chǎn)業(yè)指導目錄(2019年版)》。其中，新能源汽車關鍵零部件制造和產(chǎn)業(yè)化，充電、換電及加氫設施制造，燃料電池裝備制造，氫能利用設施建設和運營被列入目錄。

　　4月，國家發(fā)改委會同有關部門對《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2011年本)(修正)》進行了修訂，形成了《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄(2019年本)(征求意見稿)》，并在官網(wǎng)上發(fā)布向社會公開征求意見，氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)被納入鼓勵類發(fā)展。

　　按照我國的氫能發(fā)展規(guī)劃，到2020年我國要建成加氫站100座，到2030年要建成1000座加氫站，目前全球的加氫站主要以高壓儲氫和低溫液態(tài)儲氫為主，這一比重超過全球儲氫的三成，預計我國未來加氫站的發(fā)展規(guī)模將會為整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈提供巨大的市場空間。

　　3. 氫燃料電池汽車成本過高影響其普及

　　氫能源汽車具有零排放、燃料加注快、續(xù)航性能強的優(yōu)勢，能夠承接現(xiàn)在電動汽車在長途重載的不足，和純電動汽車行業(yè)能夠實現(xiàn)長期并存互補。

　　在氫能的下游產(chǎn)業(yè)方面，其應用主要是直接燃燒和采用燃料電池兩種方式，目前市場當中的車主要是以燃料電池的技術為主，而且市場應用廣泛，目前在上海和江蘇的京東物流園區(qū)的氫能車主要是以燃料電池為主，而目前的交通運輸中主要以運輸時、固定式和便攜式三個方式為主，現(xiàn)階段燃料電池車正在穩(wěn)步推進當中，這一方式將成為氫能發(fā)展的一個重要方向。

　　氫燃料電池汽車作為未來發(fā)展的一個重要技術路線，并且由于其在排放、續(xù)航里程、使用便利等方面的優(yōu)勢，被認為是新能源汽車發(fā)展的終極目標。

　　然而，從目前情況來看氫燃料電池車仍存在一些劣勢，它還有很艱難的路要走。

　　氫燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)成熟度遠遠落后于電動汽車，整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈不管是氫的制造與運輸，燃料電池系統(tǒng)和加氫站應用，都是大眾所不熟悉的。據(jù)了解，氫燃料電池汽車的整個產(chǎn)業(yè)鏈制造成本居高不下，是影響其普及的一個重要原因。

　　一方面，氫燃料電池的運行催化劑是鉑金，全球年產(chǎn)量約為兩百噸。鉑金極易受到周邊空氣質量的影響，空氣中有害氣體過多就會影響金屬鉑的使用效率，從而影響電池性能的可持續(xù)性。

　　另一方面，加氫站的投資成本要遠遠超過加油站或者充電站。雖然加氫速度可以比擬加汽油，但是加氫氣需要高壓處理，而不是汽油的常壓。同時，高壓氫的儲存、運輸和加注過程，包括汽車在運行過程中可能遭遇碰撞時存在的安全問題也是一大隱患。

　　總體而言，氫能供應鏈環(huán)節(jié)較多、技術路線復雜、應用場景多樣。在制氫環(huán)節(jié)，化石燃料制氫技術具有技術成熟、成本較低等優(yōu)點，是當前最主要的氫氣生產(chǎn)方式，但是面臨碳排放量高、氣體雜質含量高等問題。工業(yè)副產(chǎn)氫制氫盡管提純工藝相對復雜，但具有技術成熟、成本低、環(huán)境相對友好等優(yōu)點，是目前及未來一段時期內高純氫氣的重要來源。電解水制氫技術成熟、氫氣純度高且環(huán)境友好，但制氫成本高，大規(guī)模推廣取決于可再生能源發(fā)電成本的持續(xù)下降。儲運和加注方面，目前國內氫能儲運基本采用高壓氫氣技術路線，低溫液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫、有機液體儲氫仍處在研發(fā)示范階段，儲運和加注成本在終端售價中的比例仍然偏高。應用方面，近中期氫能應用將主要集中在商車用領域。隨著燃料電池成本的下降，部分公交、物流及重卡氫燃料汽車有望在2030年前從技術示范過渡至商業(yè)化運行。在部分化工(鋼鐵、合成氨、合成甲醇)、叉車、重型機械等領域，氫能也有望得到一定推廣。

　　隨著從市場需求和未來的市場來看，氫能源的未來發(fā)展形勢很好。但是產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中還存在一些技術和應用問題待需解決。在之后的發(fā)展中企業(yè)也要在技術創(chuàng)新和應用下繼續(xù)施力，支撐氫能源的產(chǎn)業(yè)化進程。