從產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化階段來(lái)看,氫能現(xiàn)有的技術(shù)和成本都很難實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。從投資者的角度看,哪怕是所謂的氫能龍頭,其氫能業(yè)務(wù)占比還很低,還沒(méi)到主要靠氫能業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)業(yè)績(jī)的時(shí)候,所有的氫能業(yè)務(wù)都是作為戰(zhàn)略布局。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫站和氫燃料電池的應(yīng)用:
1、制氫:未來(lái)的發(fā)展方向是灰氫、藍(lán)氫逐步向綠氫過(guò)渡,制氫和風(fēng)電光伏電站結(jié)合是大勢(shì)所趨,氫能作為儲(chǔ)能的一種方式,預(yù)計(jì)未來(lái)制氫端主要集中在風(fēng)電發(fā)電企業(yè)手中。
2、儲(chǔ)運(yùn):儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的核心在于儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)與氫載體。因?yàn)槿绻磥?lái)分布式風(fēng)電與氫能結(jié)合是主要發(fā)展路徑,那氫能就很可能不需要長(zhǎng)距離運(yùn)輸,高壓儲(chǔ)氫瓶將是最主要的儲(chǔ)運(yùn)方式。高壓儲(chǔ)氣瓶技術(shù)要求較高,業(yè)內(nèi)主要參與者為化工和制造企業(yè)。
3、加氫:目前一座加注能力為500kg/d的固定式加氫站在不包括土地成本的情況下,投資規(guī)模需要達(dá)到1200萬(wàn)元,相當(dāng)于傳統(tǒng)加油站的 2-3 倍。在保證盈虧平衡的情況下,加氫站的終端售價(jià)需在到站價(jià)的基礎(chǔ)上增加約14元/kg。預(yù)計(jì)未來(lái)的加氫站將會(huì)是風(fēng)光+制氫+加氫一體化,可以有效降低氫能的采運(yùn)成本。
目前,我國(guó)加氫站氫氣價(jià)格區(qū)間位于30——80元/kg之間,高昂的建設(shè)成本是推廣加氫站建設(shè)的巨大阻力。同時(shí),由于氫能利用尚處早期,燃料電池汽車數(shù)量少,目前加氫站較高的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用仍然令運(yùn)營(yíng)商找不到一個(gè)盈利的空間。
在該領(lǐng)域的參與者,主要以中石化、中石油為主,依靠全國(guó)加油站、加汽站的網(wǎng)點(diǎn)布局與規(guī)模化的運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì),預(yù)計(jì)未來(lái)很可能仍是中石化、中石油等央企主導(dǎo)國(guó)內(nèi)加氫站行業(yè)。
4、用氫。市場(chǎng)期望的主要民用領(lǐng)域是氫燃料電池汽車,電池電堆是全球頂尖車企與化工制造業(yè)研發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。目前,在氫能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)中,僅有電池電堆和燃料電池整體系統(tǒng)行業(yè)可以單獨(dú)構(gòu)成企業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù),其中億華通、濰柴動(dòng)力、新源動(dòng)力和美錦能源持股的國(guó)鴻氫能占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。即便如此,億華通、國(guó)鴻氫能等尚處于行業(yè)導(dǎo)入期的戰(zhàn)略虧損階段,未來(lái)誰(shuí)的技術(shù)能在國(guó)內(nèi)脫穎而出,尚存在非常大的不確定性。
綜上,氫能的上游制氫環(huán)節(jié)技術(shù)含量相對(duì)較低,只要能掌控綠電電源,在電解槽等固定成本投入與市場(chǎng)需求達(dá)到行業(yè)整體的盈虧平衡,就可以進(jìn)行資本投資,該行業(yè)類似于發(fā)電企業(yè),利潤(rùn)率不高,但收益穩(wěn)定。
鑒于行業(yè)整體仍處于中早期,本文從各國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)政策、氫能行業(yè)現(xiàn)狀與氫能產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行梳理。
一、氫能的分類
根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中碳排放量的強(qiáng)度,可將氫氣分為化石能源直接制取的“灰氫”、化石能源+二氧化碳捕集與封存制取的“藍(lán)氫”和通過(guò)可再生能源、核能電解水制取而成的“綠氫”。
綠氫是長(zhǎng)期發(fā)展的戰(zhàn)略方向預(yù)計(jì)到2060年,我國(guó)以可再生能源制取的綠氫將達(dá)到80%。但是,綠氫生產(chǎn)成本的下降需要一個(gè)過(guò)程,不僅需要光伏、風(fēng)電等可再生能源的成本進(jìn)一步下降,也需要制氫的電解槽的成本大幅下降。
因此,由灰氫到綠氫的轉(zhuǎn)換過(guò)程不可能快速、直接的迭代。而藍(lán)氫作為灰氫向綠氫的過(guò)渡階段,其發(fā)展主要取決于碳捕捉和碳封存技術(shù)的發(fā)展和成本的下降。
但是,現(xiàn)在有一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)藍(lán)氫在降低二氧化碳排放方面,并沒(méi)有比灰氫好多少,排放量大約只低于灰氫9%-12%。世界主要?dú)淠馨l(fā)展國(guó)家對(duì)于藍(lán)氫的態(tài)度差異較大,鑒于我們國(guó)家目前的氫能來(lái)源占比和發(fā)展階段,藍(lán)氫應(yīng)該會(huì)作為一個(gè)重點(diǎn)。
二、氫能的特點(diǎn)
(一)氫能的優(yōu)點(diǎn)
1、作為二次能源,氫燃燒后只產(chǎn)生水,既不產(chǎn)生二氧化碳,也不產(chǎn)生顆粒物,是真正的零排放能源。
2、氫燃料來(lái)源廣泛,可以通過(guò)水或可再生能源獲得,也可以從石油、天然氣、煤炭中獲得。
3、氫的能量轉(zhuǎn)化效率也很高,為內(nèi)燃機(jī)的2-3倍。
4、無(wú)毒:氫氣無(wú)味無(wú)毒,不會(huì)造成人體中毒。此外,氫氣分子量為2, 僅為空氣的1/14, 因此,氫氣泄漏于空氣中會(huì)自動(dòng)逃離地面,不會(huì)形成聚集,不像其他燃油燃?xì)庠诰奂孛鏁r(shí)有易爆的危險(xiǎn)(氫氣易燃,燃燒時(shí)火焰垂直向上,但是不易爆)。
5、氫能作為二次能源,也是理想的能源載體。氫氣可作為一種能源儲(chǔ)存或運(yùn)輸,而且可以分散儲(chǔ)存和長(zhǎng)期儲(chǔ)存。這點(diǎn)是目前鋰電池儲(chǔ)能所不具備的。氫能亦可進(jìn)行大規(guī)模運(yùn)輸。
(二)氫能的缺點(diǎn)
1、生產(chǎn)、存儲(chǔ)難:氫氣密度小,很難液化,高壓存儲(chǔ)不安全。
2、氫能價(jià)格貴:現(xiàn)在的制氫技術(shù)下,氫能,尤其是電解水制氫成本高昂,很難廣泛使用。而用化石能源制氫,制氫的過(guò)程中并不環(huán)保。
3、氫是高度易燃和易揮發(fā)的物質(zhì)。
4、運(yùn)輸成本高,氫氣的體積能量密度低,目前不管是氣態(tài)還是液體儲(chǔ)運(yùn),都不具有經(jīng)濟(jì)性。
三、各國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)政策
(一)日本
2011年日本福島核事故以前,核能是日本的戰(zhàn)略重點(diǎn),核電占日本電力的30%。福島核事故以后,加速了日本氫能的發(fā)展進(jìn)程。
早在1973年石油危機(jī)后,日本就成立了“氫能源協(xié)會(huì)”,以大學(xué)研究人員為中心開展氫能源技術(shù)研發(fā)。90年代,豐田、日產(chǎn)和本田等汽車制造商也開始了燃料電池車研發(fā)。2014年,日本繪制了氫能和燃料電池發(fā)展路線圖,并計(jì)劃打造“氫能社會(huì)”。
2017年12月,日本確立了“氫能源基本戰(zhàn)略”, 制定了“三步走”計(jì)劃:首先通過(guò)發(fā)展氫燃料電池迅速占據(jù)全球氫能和燃料電池市場(chǎng),進(jìn)而擴(kuò)大氫能需求;其次在2025年之前全面推進(jìn)氫能發(fā)電,建立大規(guī)模氫能供應(yīng)系統(tǒng);最終實(shí)現(xiàn)在2040年建立起零碳的氫能供應(yīng)系統(tǒng)的目標(biāo)。
日本主要?dú)淙剂想姵仄囍饕a(chǎn)商之一本田宣布從2021年8月份終止氫燃料電池汽車Clarity Fuel Cell的生產(chǎn)。同樣,今年年初,日產(chǎn)也決定暫停燃料電池汽車的開發(fā),集中精力發(fā)展電動(dòng)汽車。現(xiàn)在日本國(guó)內(nèi),堅(jiān)定氫燃料電池汽車的就剩下豐田了,截至2022年底,豐田Mirai全球累計(jì)銷量約2萬(wàn)輛。
(二)美國(guó)
美國(guó)是最早將氫能納入能源戰(zhàn)略的國(guó)家。2002年11月美國(guó)能源部發(fā)布了《國(guó)家氫能路線圖》,明確了構(gòu)建氫能源體系的系統(tǒng)方法。其后又有多份氫能戰(zhàn)略報(bào)告。
從發(fā)展重點(diǎn)來(lái)看,以加州為縮影,重型氫燃料卡車是一個(gè)重要發(fā)展方向。根據(jù)“加州燃料電池伙伴關(guān)系”(CaFCP)行業(yè)組織的規(guī)劃,預(yù)計(jì)到 2035 年,美國(guó)加州將擁有 200座加氫站,用以保障7萬(wàn)輛重型氫動(dòng)力卡車的運(yùn)行。
(三)歐盟
2020年6月,德國(guó)聯(lián)邦內(nèi)閣批準(zhǔn)并出臺(tái)了《德國(guó)國(guó)家氫能戰(zhàn)略》,預(yù)計(jì)投入90億歐元發(fā)展氫能。德國(guó)氫能戰(zhàn)略特別強(qiáng)調(diào)“綠氫”的優(yōu)先發(fā)展地位,明確地指出 :只有以可再生能源通過(guò)電解水來(lái)制備、實(shí)現(xiàn)真正零碳排放的氫(綠氫)才是符合可持續(xù)發(fā)展要求的,且要優(yōu)先發(fā)展。
德國(guó)的氫能戰(zhàn)略非常重視本國(guó)的能源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),基于優(yōu)先發(fā)展綠氫的戰(zhàn)略目標(biāo),進(jìn)行科學(xué)的供給與需求分析,明確提出德國(guó)發(fā)展利用氫能的優(yōu)先領(lǐng)域應(yīng)該集中在船運(yùn)、航空、重型貨物運(yùn)輸、軌道交通、鋼鐵、冶金等較難通過(guò)其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳中和的產(chǎn)業(yè)。
根據(jù)歐盟氫能戰(zhàn)略,將發(fā)展“綠氫”為主要目標(biāo),并將氫能分為三個(gè)發(fā)展階段,為每個(gè)階段均設(shè)定了目標(biāo)。
主要包括:2020-2024年,支持在歐盟范圍內(nèi)建成6吉瓦的電解制“綠氫”,即利用可再生能源制取的氫能的產(chǎn)能,將“綠氫”的年產(chǎn)量提升至100萬(wàn)噸;2025-2030年,使氫能成為歐盟能源體系內(nèi)一個(gè)重要組成部分,并在歐盟范圍內(nèi)建成近40吉瓦的電解制“綠氫”產(chǎn)能,將“綠氫”產(chǎn)量進(jìn)一步提升至1000萬(wàn)噸;2030-2050年,使得“綠氫”技術(shù)完全成熟,并大規(guī)模用于難以通過(guò)電氣化實(shí)現(xiàn)零碳排放的領(lǐng)域。
(四)中東
除了日本和西方國(guó)家,中東主要產(chǎn)油國(guó)也加入了氫能的行列。沙特的2030愿景提出要發(fā)展清潔、安全和負(fù)擔(dān)得起的能源,建立一個(gè)可再生能源市場(chǎng)成為重點(diǎn)目標(biāo)之一。
沙特阿美(沙特阿拉伯的國(guó)家石油公司)在開發(fā)大型天然氣田的項(xiàng)目時(shí)宣布,不再將這些天然氣以液化天然氣的形式出口,而是將其用于制造更清潔的燃料——藍(lán)氫。
同時(shí),沙特政府正在建設(shè)一座造價(jià)50億美元的綠氫工廠Helios,該工廠將于2025年投入使用。該工廠有望能生產(chǎn)出比石油更便宜的氫氣。據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)估計(jì),到2030年,Helios的成本可能達(dá)到每公斤1.5美元,遠(yuǎn)低于綠氫每公斤5美元的平均成本。
中東地區(qū)不只擁有豐富的石油資源,由于其陽(yáng)光熱烈,風(fēng)大,未開發(fā)土地多,也很適合風(fēng)光發(fā)電。全球最低的光伏上網(wǎng)電價(jià)就總是在中東地區(qū)被刷新。現(xiàn)在1.04美分一度電的最低上網(wǎng)電價(jià)就是沙特的光伏項(xiàng)目。采用風(fēng)光發(fā)電,再電解水制氫,不僅能實(shí)現(xiàn)真正的能源零排放,而且解決了能源遠(yuǎn)程出口的問(wèn)題。歐盟、美國(guó)和日本也都紛紛瞄準(zhǔn)了中東合作發(fā)展氫能。
(五)中國(guó)
中國(guó)是世界氫能第一大生產(chǎn)國(guó),但主要以灰氫為主,藍(lán)氫其次,綠氫占比極低。依據(jù)我國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯現(xiàn),2020年我國(guó)煤制氫占62%、天然氣制氫占19%,工業(yè)副產(chǎn)氣制氫占18%,電解水制氫占1%左右。
目前我國(guó)正在加快氫能發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)。我國(guó)于2019年首次將氫能寫入《政府工作報(bào)告》。《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》提出四大核心觀點(diǎn),一是脫碳是本輪氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一驅(qū)動(dòng)力。二是可再生能源制氫成本有望在2030年實(shí)現(xiàn)平價(jià)。三是在2060年碳中和情景下氫能規(guī)模將達(dá)到1.3億噸,在終端能源消費(fèi)占比中達(dá)到20%,其中可再生能源制氫規(guī)模有望達(dá)到1億噸,部署電解槽500吉瓦。四是完善低碳清潔氫政策體系是氫能助力碳中和的關(guān)鍵。
目前各地在“十四五”規(guī)劃中有20多個(gè)省市發(fā)布了氫能發(fā)展的十四五規(guī)劃。根據(jù)《北京市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施方案(2021-2025年)》設(shè)定的目標(biāo),2023年前,北京將力爭(zhēng)建成37座加氫站,推廣氫燃料電池汽車3000輛;到2025年前,氫燃料電池汽車?yán)塾?jì)推廣量突破1萬(wàn)輛。
此前,山東、上海、廣州等地都發(fā)布了類似的實(shí)施方案。加上三分之一的央企在制定制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫、加氫、用氫等全產(chǎn)業(yè)鏈布局;氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展明顯加速了。
但是,我國(guó)至今仍未出臺(tái)一個(gè)國(guó)家層面的氫能整體規(guī)劃和戰(zhàn)略目標(biāo)。氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走。
四、氫能產(chǎn)業(yè)鏈
氫能產(chǎn)業(yè)鏈包含從上游制氫、中游的儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫到下游的用氫等環(huán)節(jié)。
(一)上游:制氫
制氫環(huán)節(jié)中,電解水制氫獲得的是綠氫,化石燃料制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫如果加入了碳捕捉和封存(CCS)裝置,則是藍(lán)氫,如果未經(jīng)此環(huán)節(jié),則產(chǎn)出的是灰氫。
在氫氣制備方面,我國(guó)已成為世界上最大的制氫國(guó)。2021年我國(guó)制氫產(chǎn)量約3300萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)32%。我國(guó)主要由化石原料(煤制氫、天然氣重整等)和工業(yè)副產(chǎn)氫制氫,占比合計(jì)達(dá)到97%(其中煤制氫占63%、天然氣制氫占13%、工業(yè)副產(chǎn)品制氫占21%)。電解水制氫僅占比3%,制氫規(guī)模小。
從全球來(lái)看,目前使用最多的制氫方法是天然氣制氫,占比達(dá)到48%,其次為石油制氫,占比30%,煤制氫占18%,電解水制氫占比4%,同樣占比很低。
我國(guó)制氫規(guī)模市場(chǎng)格局分散,國(guó)家能源集團(tuán)和中國(guó)石化是國(guó)內(nèi)氫氣產(chǎn)量最大的兩家企業(yè),合計(jì)占比30%,其他多為中小企業(yè),制氫規(guī)模小。隨著其他大型企業(yè)進(jìn)入氫能源行業(yè),氫能源行業(yè)的市場(chǎng)集中度將有望進(jìn)一步提升。
1、工業(yè)副產(chǎn)品制氫
除了煤制氫和天然氣制氫,工業(yè)副產(chǎn)氫是我國(guó)第三大氫氣來(lái)源,也是我國(guó)本身的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)具備條件,適合發(fā)展的制氫方式。工業(yè)副產(chǎn)氫包含焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫、氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫、合成氨副產(chǎn)氫和丙烷脫氫副產(chǎn)氫。
例如,美錦能源就是以焦?fàn)t煤氣制氫為基礎(chǔ),然后在產(chǎn)業(yè)鏈上打造加氫站和氫燃料電池的全線產(chǎn)業(yè)鏈。
濱化股份具有1.6萬(wàn)噸氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫的產(chǎn)能,同時(shí)還在建設(shè)PDH項(xiàng)目,將會(huì)有2.3萬(wàn)噸丙烷脫氫副產(chǎn)氫。此外,金能科技、萬(wàn)華化學(xué)和金發(fā)科技等都有一定的工業(yè)副產(chǎn)氫作為副產(chǎn)品。
2、電解水制氫
電解水制氫主要有堿性電解、質(zhì)子交換膜(PEM)電解和固體氧化物(SOEC)電解三種技術(shù)路線。電解水制氫成本主要包括電力成本和設(shè)備成本兩部分,其中,電力成本占比最大,一般為40%-80%。設(shè)備成本中電解槽成本占比約40%-50%,系統(tǒng)輔機(jī)占比約50%-60%。
從碳中和的長(zhǎng)期要求來(lái)看,要達(dá)到零排放,電解水制氫是未來(lái)發(fā)展的主要方向。目前,在可再生能源電解水制氫路線上布局的主要有隆基綠能、陽(yáng)光電源和寶豐能源。
(二)中游:儲(chǔ)運(yùn)氫
和其他能源和燃料相比,氫氣的儲(chǔ)運(yùn)難度較大、成本占比明顯偏大,這也是制約氫氣成本難以大幅下降的主要因素。在上中下游各環(huán)節(jié),上游制氫和下游用氫相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較成熟,而中游儲(chǔ)運(yùn)是制約氫能大規(guī)模發(fā)展的重要原因。
氫氣的儲(chǔ)運(yùn)方式分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種。從技術(shù)成熟度來(lái)看,高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫最為常用。與之對(duì)應(yīng)的運(yùn)輸方式,包括長(zhǎng)管拖車和管道兩種。高壓儲(chǔ)氫的安全性高,技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單,但由于氫氣能量密度小,其儲(chǔ)氫量非常低,長(zhǎng)管拖車更適用于用氫量不大、近距離運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候。管道儲(chǔ)運(yùn)在長(zhǎng)距離運(yùn)輸中會(huì)形成成本優(yōu)勢(shì),但管道建設(shè)成本大,初始投資高。
我國(guó)現(xiàn)階段主要以高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸為主,管道運(yùn)輸仍為短板弱項(xiàng)。高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車氫氣儲(chǔ)存壓力為20MPa,單車運(yùn)載量約300公斤氫氣,技術(shù)及裝備制造較為成熟。液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)均處于小規(guī)模實(shí)驗(yàn)室階段。在管道輸氫方面,我國(guó)目前氫氣管道里程約400公里,在用管道僅有百公里左右。
為解決能量密度小的問(wèn)題,全球都在研發(fā)低溫液態(tài)儲(chǔ)氫,其具有儲(chǔ)氫密度高等特點(diǎn),儲(chǔ)存方式和儲(chǔ)存石油類似,運(yùn)輸液氫可減少車輛運(yùn)輸頻次、提高加氫站單站供應(yīng)能量,適用于用氫量大、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)那闆r。但液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫也有短板,比如氫氣液化成本高,長(zhǎng)時(shí)間存放會(huì)出現(xiàn)氫氣逃逸現(xiàn)象。在我國(guó),低溫液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)氫主要運(yùn)用于軍事和航天領(lǐng)域,民用領(lǐng)域由于受到法規(guī)限制,目前無(wú)法應(yīng)用。
固態(tài)儲(chǔ)氫是以金屬氫化物、化學(xué)氫化物或納米材料等作為儲(chǔ)氫載體,通過(guò)化學(xué)吸附和物理吸附的方式實(shí)現(xiàn)氫的存儲(chǔ)。固態(tài)儲(chǔ)氫密度更高,但是成本也更高,技術(shù)更復(fù)雜,目前還比較難商業(yè)化。
《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(2019年版)》(下稱《白皮書》),長(zhǎng)管拖車、固體儲(chǔ)運(yùn)成本可觀,經(jīng)濟(jì)距離卻不超過(guò)150公里;液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)經(jīng)濟(jì)距離大于200公里,成本在所有方式中最高;管道運(yùn)輸成本最低,經(jīng)濟(jì)距離超過(guò)500公里。
氣態(tài)儲(chǔ)氫方式中儲(chǔ)氫瓶是重要的一環(huán),國(guó)內(nèi)涉足氫氣儲(chǔ)運(yùn)的公司主要包括中集安瑞科、京城股份、中材科技等,已掌握35MPa儲(chǔ)存裝置的生產(chǎn)能力,70MPa儲(chǔ)存裝置正在研發(fā)中。其中,中材科技率先研發(fā)完成國(guó)內(nèi)最大容積320L氫氣瓶,并已投入市場(chǎng)。除了320L瓶,其他氫氣瓶產(chǎn)品規(guī)格種類齊全,從1.5L到385L全覆蓋。此外,中材科技年產(chǎn)能1萬(wàn)只70MPa Ⅳ型瓶產(chǎn)線今年建設(shè)完成,主要針對(duì)海外市場(chǎng)銷售。
(三)中游:加氫站
全球加氫站數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng),2021年全球新增142座加氫站,累計(jì)建成685座,中國(guó)占比32%,已躍居首位。2021年中國(guó)累計(jì)建成加氫站218座,在營(yíng)加氫站超過(guò)160座。加氫站的建設(shè)以中石化、中石油、厚普股份三家企業(yè)為主,中石化已建成74座,中石油為8座,厚普股份在建加氫站78座。我國(guó)加氫站建設(shè)數(shù)量中,廣東依托政府的支持,加氫站布局遙遙領(lǐng)先其他省市,數(shù)量超過(guò)60座,其次為上海,建設(shè)數(shù)量44座。
加氫站建設(shè)的核心裝備包括氫氣壓縮機(jī)、氫氣儲(chǔ)存容器(儲(chǔ)氫瓶組/儲(chǔ)氫罐)與加氫系統(tǒng),集成設(shè)備合計(jì)占建設(shè)成本的50%,其中壓縮機(jī)占比最高達(dá)到近30%,氫氣儲(chǔ)存容器為14.3%,加氫機(jī)占比7.1%。
目前一座加注能力為500kg/d的固定式加氫站在不包括土地成本的情況下,投資規(guī)模需要達(dá)到1200萬(wàn)元,相當(dāng)于傳統(tǒng)加油站的 2-3 倍。在保證盈虧平衡的情況下,加氫站的終端售價(jià)需在到站價(jià)的基礎(chǔ)上增加約14元/kg。目前,不同區(qū)域,不同模式的加氫站氫氣售價(jià)差距相對(duì)較大,根據(jù)《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告 2020》,我國(guó)加氫站氫氣價(jià)格區(qū)間位于30——80元/kg之間,目前我國(guó)部分加氫站尚未實(shí)現(xiàn)盈利或處于虧損狀態(tài),高昂的建設(shè)成本是推廣加氫站建設(shè)的巨大阻力。
由于氫能利用尚處早期,燃料電池汽車數(shù)量少,即使政府對(duì)于加氫站給予了一定的補(bǔ)貼,但目前加氫站較高的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用仍然令運(yùn)營(yíng)商找不到一個(gè)盈利的空間。
此外,加氫站設(shè)備集成市場(chǎng)集中度高,前五大企業(yè)市占率約90%。其中,國(guó)富氫能以28.4%的市占率排名第一,后四位企業(yè)分別是液空厚普、舜華新能源、海德利森、上海氫楓,比例合計(jì)達(dá)到61.3%。
(四)下游:氫燃料電池
加氫站行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈下游以氫燃料電池整車企業(yè)、氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)制造商等為主要參與者。其中燃料電池電堆作為氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)的主要零部件,近幾年增長(zhǎng)迅速,2021年燃料電池電堆出貨量為757MW,同比增長(zhǎng)128%,表明行業(yè)發(fā)展速度趨快。
我國(guó)燃料電池電堆市場(chǎng)集中度較高,2021年CR6企業(yè)占比80%,其中清能股份以25%的市占率位居第一,其次為巴拉德和神力科技,占比均為16%,國(guó)鴻氫能為9%,排名第四。
燃料電池系統(tǒng)是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),其中以電堆系統(tǒng)最為重要。除了電池電堆以外,還有供氫系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、水熱管理系統(tǒng)。從價(jià)值量來(lái)看,電堆系統(tǒng)占比最大,達(dá)45-50%,其次是空壓機(jī),占比25%左右。而在電堆中又以催化劑、雙極板和質(zhì)子交換膜的價(jià)值量占比大,這些核心材料和技術(shù)仍然與歐美存在一定差距。
催化劑在整個(gè)燃料電池系統(tǒng)成本中占到大約18%,而且這個(gè)核心材料仍然依靠進(jìn)口,目前還沒(méi)有一家企業(yè)能做到催化劑的國(guó)產(chǎn)化。貴研鉑業(yè)屬于前瞻性布局燃料電池鉑極催化劑的企業(yè),而且被列入工信部第二批專精特新“小巨人”企業(yè)。但即便是作為鉑極催化劑的領(lǐng)頭企業(yè),貴研鉑業(yè)在投資者互動(dòng)平臺(tái)表示:截至目前,公司氫燃料電池鉑極催化劑尚在實(shí)驗(yàn)室階段,目前沒(méi)有商品化產(chǎn)品。
和催化劑的情況類似,在雙極板、質(zhì)子交換膜等領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)的材料與技術(shù)目前與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定差距,國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程剛剛開始,從技術(shù)突破和降低成本的角度還有很長(zhǎng)的路要走。
電池電堆和燃料電池整體系統(tǒng)方面,億華通、濰柴動(dòng)力、新源動(dòng)力和美錦能源持股的國(guó)鴻氫能占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。從產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化階段來(lái)看,氫能現(xiàn)有的技術(shù)和成本都很難實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用;從投資者的角度看,哪怕是所謂的氫能龍頭,其氫能業(yè)務(wù)占比還很低,還沒(méi)到主要靠氫能業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)業(yè)績(jī)的時(shí)候。