氫能崛起：布局三大環節與六個方向

《股市動態分析》研究部

氫能產業崛起，相關產業鏈也有望受益。

氫能產業鏈分為上游制氫、中游儲存與運輸、下游應用三大環節，根據各方機構觀點，在這三個環節中，上游電解水制氫、中游儲運設備、下游應用中的加氫站、車用燃料電池、儲能發電、傳統工業6個細分方向值得關注。

制氫環節技術路線包含化石原料制氫、化工原料制氫、工業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。全球范圍內多使用天然氣制氫，我國由于煤炭資源豐富，因此使用煤制氫技術路線。主要上市企業包含中國石化（600028）、中國石油（601857）、河鋼股份（000709）等。

而行業人士認為，由于高碳排放量，煤制氫存在“灰氫難題”，在未來氫能發展的前景很大程度上依賴于CCUS技術的成熟與成本下降。電解水制氫將憑借碳排放最低的優勢成為未來主流。

《中國氫能源及燃料電池產業白皮書（2020）》預計，2030年電解水制氫滲透率將達到10%，未來十年提升空間超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）、質子交換膜電解（PEM）、固體氧化物電解（SOEC）三類。其中質子交換膜電解（PEM）被認為是未來最佳路線。中信證券預計，2030年質子交換膜電解槽裝機量約為20-25GW，所需質子交換膜用量約為95-170萬m2，市場空間可達4.80-8.50億元。全氯磺酸（PFSA）質子交換膜技術成熟、性能優良，是如今應用最廣泛的質子交換膜體系。

目前，質子交換膜的國內供給仍然不足，國產化替代節奏較慢，大部分需求方仍舊使用國外進口膜，海外質子交換膜生產企業主要有Gore、科慕、陶氏、3M、日本旭化成、日本旭硝子、加拿大Ballard和比利時Solvay等。

但部分機構認為，隨著下游需求的井噴和上游原材料生產企業突破技術瓶頸，國產質子交換膜的生產成本降低，預計質子交換膜的國產化率將進一步提升。

目前，東岳集團（00189.HK）是國內最早布局質子交換膜業務的企業，也是國內唯一能夠實現批量生產質子交換膜的企業，形成了從原料、中間體、單體、聚合物，到成膜技術、功能化技術等全產業鏈條。

此外，寶豐能源（600989）、中國化學（601117）相關企業也受到市場關注。

但同時需要注意的是，電解水制氫目前面臨高成本問題，降本是未來普及重點。業內人士認為有兩條途徑可選：一是降低電解過程中的能耗，通過開發PEM及SOEC技術來實現;二是采用低成本電力為制氫原料。

目前國際上主要氫氣儲運技術包括氣態儲運（長管拖車、管道）、液氫儲運、氫載體儲運和固態儲運。

儲存環節上，目前我國普遍采用高壓氣氫儲存方式。高壓儲氫主要利用氣瓶作為儲存容器，對于儲氣瓶，全球從I型儲氫瓶到IV型儲氫瓶演變，目前III型瓶是我國發展重點，已開發35MPa和70MPa，但IV型儲氫瓶將憑借輕量化、壽命長等優點成為未來主流;運輸環節以高壓氣態長管拖車為主，技術成熟。

本次《規劃》要求，后續通過材料工藝創新提高高壓氣態儲運效率，推動低溫液氫儲運，探索固態，深冷高壓，有機液體等儲運方式;同時開展摻氫天然氣管道、純氫管道等試點示范。

相關設備企業將或將受益。參與儲運環節的上市企業包括南鋼股份（600282）、光威復材（300699）、中材科技（002080）、中集安瑞科（03899.HK）、京城股份（600860）等。

車用燃料電池是氫能一大重要應用市場?！吨袊鴼淠馨l展報告2020》測算，氫燃料電池商用車將率先實現產業化的應用與運行，氫燃料電池客車、物流車、重卡等車型將在2030年前取得與純電動車型相當的全生命周期經濟性。

按照SAE《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》對氫燃料電池制定的發展規劃，到2025年，氫燃料電池汽車的保有量將分別達到5萬-10萬輛規模，到2030年達到80萬輛-100萬輛，保有量規劃有十年百倍的增長。

根據頭豹研究院測算，到2024年中國氫燃料電池行業按裝機量計算的市場規模達到1383MW，CAGR達61%。

燃料電池零組件包括電池系統、電堆、空壓機、氫氣循環泵、膜電極、碳紙、質子交換膜、催化劑等。相關企業包含億華通（688339）、雪人股份（002639）、濰柴動力（000338）、雄韜股份（002733）、同濟科技（600846）、貴研鉑業（600459）等。

此外，氫燃料電池整車也倍受市場關注。主要標的包含中通客車（000957）、宇通客車（600066）、福田汽車（600166）等。

加氫基礎設施作為發展氫能源汽車產業的關鍵環節，長期以來都是國家政策規劃和鼓勵的對象。我國2014年首次提出針對加氫站的具體補貼數額;2019年“兩會”上，氫能第一次被寫入政府工作報告;2020年5月財政部再次出臺新的加氫站補貼政策。

根據《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》規劃，到2025年，我國加氫站的建設目標為至少1000座，2020-2025年的CAGR達53%;到2035年加氫站的建設目標為至少5000座，2020-2035年的CAGR達28%。

加氫站主要由制氫系統、壓縮系統、儲存系統、加注系統和控制系統等部分組成。將不同來源的氫氣通過壓縮機增壓儲存在站內的高壓罐中，再通過加氣機為氫燃料電池汽車加注氫氣。目前，我國加氫站主要為高壓氫氣儲存加氫站。

我國積極參與加氫站建設投資的企業主要包括車企和新能源（氫能、燃料電池）企業。除此之外，一些氣體公司和設備生產商也參與其中，企業布局呈現多元化趨勢。

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

氫儲能技術，即將富余的電力用于制造可長期儲存的氫氣，然后在常規燃氣發電廠中燃燒氣體發電，或用燃料電池進行發電用于交通、熱電聯供等場景。相較于鋰離子電池為代表的電化學儲能，氫儲能系統具有可長期存儲、能量密度高等優勢，在電力系統中與能源供給側配合、與分布式能源發電和電網發展相結合，可減少新能源出力不穩定、優化電力供應等問題，應用于可再生能源消納、電網調峰等場景。

根據國際氫能委員會預計，到2050年氫能將承擔全球18%的能源終端需求?！稓W盟氫能戰略》提出，在2024年之前可再生能源綠色制造氫達到100萬噸，2030年達到1000萬噸。

數據來源：東方財富Choice

這一領域，寶豐能源（600989）正在建設國家級太陽能電解制氫儲能及應用示范項目，可年產2.4億標方“綠氫”和1.2億標方“綠氧”。此外，凱龍股份（002783）參與投資的氫能源產業基金，其投資的相關項目也有開展氫儲能方面的業務或技術。

本次《規劃》提出，“探索氫能在工業生產中作為高品質熱源的應用，擴大工業領域氫能替代化石能源應用規模”。氫能在傳統工業中的應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。中金認為，隨著氫能成本持續下降，氫冶金等新技術應用將逐步滲透，預期2030年后鋼鐵氫能冶煉有望加速發展。參與企業包含中國中冶（601618）、酒鋼宏興（600307）等。