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氫能源被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗脖环Q之為終極能源。氫氣具有無碳排放、來源豐富、能量密度高、可大規(guī)模長時間儲存的特點，是各國未來擺脫化石能源依賴的理想選擇。氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括制氫，儲運，加注和下游應(yīng)用環(huán)節(jié)，其中燃料電池車是目前主要的下游應(yīng)用場景。2022年，我國出具的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035）》【簡稱“規(guī)劃”】指出，到2025年，燃料電池車保有量達5萬輛、可再生能源制氫達10-20萬噸/年。氫能產(chǎn)業(yè)鏈上的各個環(huán)節(jié)都成為規(guī)劃重點支持的對象，進一步增強了投資者對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的信心。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈中上游各環(huán)節(jié)的發(fā)展機遇

制氫

發(fā)展現(xiàn)狀：我國是世界上的第一大產(chǎn)氫國，2022年中國氫氣產(chǎn)量3,781萬噸，目前國內(nèi)制氫產(chǎn)業(yè)以煤制氫【灰氫】和工業(yè)副產(chǎn)氫【藍氫】為主，幾乎全部用作化工用途，只有少部分對外銷售，真正零碳的電解水制氫【綠氫】的占比僅占到制氫總量的1%。當(dāng)前制約電解水制氫大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵因素是成本過高，其中制氫設(shè)備和電價的成本占比較高。制氫方式目前以堿性電解和質(zhì)子交換膜電解為主。雖然堿性電解槽技術(shù)成熟成本較低，但存在同可再生能源發(fā)電耦合的問題，在發(fā)電電壓不穩(wěn)定的情況下，會造成多次啟停影響設(shè)備壽命。質(zhì)子交換膜電解槽雖然成本更高，但相對性能更優(yōu)，響應(yīng)時間更快，是未來制氫領(lǐng)域最具發(fā)展前景的電解制氫技術(shù)。

投資機遇：制氫環(huán)節(jié)在短期內(nèi)將會是灰氫碳捕集技術(shù)與綠氫堿性電解槽同步發(fā)展。長期隨著可再生能源發(fā)電量提升，用電成本下降及質(zhì)子交換膜電解槽技術(shù)的突破與規(guī)?；瘧?yīng)用，PEM電解槽技術(shù)路線將是未來制氫環(huán)節(jié)的主流。

儲運氫

發(fā)展現(xiàn)狀：儲運環(huán)節(jié)是制約氫能源發(fā)展的重要因素。按照氫的不同形態(tài)，通常將儲運氫方法分為氣態(tài)儲運（高壓氣氫、管道氫）、液態(tài)儲運（低溫液態(tài)、有機液態(tài)）和固態(tài)儲運三種。當(dāng)前國內(nèi)氫氣用量及運輸半徑相對較小，氫氣的運用主要發(fā)生在氫源附近，因此管束車的方式較為經(jīng)濟。隨著氫能市場的深入發(fā)展，氫氣的需求半徑擴大，運輸方式將向液氫運輸和管道運輸發(fā)展。管道運輸雖然運輸成本低，但由于氫氣會使容器發(fā)生氫脆，需要使用耐氫氟酸腐蝕的特殊材料，運氫管道的建設(shè)成本將會是天然氣管道的2倍以上。有機液態(tài)儲氫已經(jīng)在國外開始商業(yè)化使用，但是從技術(shù)角度來看，依然還存在著有機材料毒性強，脫氫困難等問題，國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用依然有技術(shù)性和安全性難關(guān)亟待解決。

投資機遇：儲運氫是成本下降比較難突破的環(huán)節(jié)，儲氫瓶的升級是短期內(nèi)能實現(xiàn)技術(shù)升級和成本下降的主要路徑。長期來看，即使儲氫瓶升級換代，也難以改變目前長管拖車運輸半徑有限的問題。管道運輸需要投入大量的前期成本，需要政府和全行業(yè)的推動。

加氫

發(fā)展現(xiàn)狀：截至2022年底我國共建成310座加氫站，加氫站數(shù)量處于全球第一。雖然有政策的扶持，但加氫站在建設(shè)過程中依然面臨高昂的土地成本和繁瑣的批地流程。目前我國的加氫站更常采用在加油站的基礎(chǔ)上增添氫氣加注設(shè)備的方式改建，一方面節(jié)約用地成本，另一方面省略用地審批流程。加氫站的三大核心設(shè)備壓縮機、固定儲氫設(shè)施、加氫機成本占比高達60%以上（不含土地費用），目前都高度依賴進口。未來核心設(shè)備的發(fā)展主要趨勢是高壓化、大排量、國產(chǎn)化。

投資機遇：加氫環(huán)節(jié)的發(fā)展是困境和機遇并存的。一方面，新建加氫站需要面臨35MPa和70MPa加注能力的選擇，后者的設(shè)備成本高出前者40%，而當(dāng)前下游燃料電池車的主流依然是35MPa；另一方面國內(nèi)的核心設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)經(jīng)過了技術(shù)迭代，產(chǎn)品性價比提升，國內(nèi)加氫站承建方開始向國產(chǎn)品牌傾斜。

燃料電池 關(guān)鍵零部件的發(fā)展機遇

質(zhì)子交換膜（PEM）

發(fā)展現(xiàn)狀：質(zhì)子交換膜也稱為質(zhì)子膜或氫離子交換膜，是一種離子選擇性透過的膜，在電池（電解池）中起到為質(zhì)子遷移和傳輸提供通道、分離氣體反應(yīng)物并阻隔電解液的作用。質(zhì)子交換膜的性能關(guān)鍵指標是厚度薄、電導(dǎo)率高、氣體滲透率低、機械強度強、化學(xué)性能穩(wěn)定等。在制備質(zhì)子交換膜的過程中，有多項高難度技術(shù)工藝，其中PSVE 單體的制備、四氟乙烯的獲取是最大難點。質(zhì)子交換膜由于制備工藝復(fù)雜，長期海外廠家壟斷，燃料電池關(guān)鍵零部件全面國產(chǎn)化勢在必行，預(yù)計2030年國內(nèi)質(zhì)子交換膜將達百億市場規(guī)模。

投資機遇：作為燃料電池中最關(guān)鍵零部件，國產(chǎn)替代的需求非常大。由于其生產(chǎn)難度極高，目前國內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)有能力生產(chǎn)，且能達到車用級性能的生產(chǎn)企業(yè)更是寥寥無幾。從下游應(yīng)用來看，除了燃料電池以外，質(zhì)子交換膜也是PEM電解水制氫的核心零部件，下游應(yīng)用發(fā)展前景大。

雙極板

發(fā)展現(xiàn)狀：雙極板是燃料電池的骨架與基礎(chǔ)，在燃料電池電堆中主要作用為分配反應(yīng)氣體、導(dǎo)電導(dǎo)熱及支撐膜電極。雙極板性能要求高，從功能角度，要求雙極板材料是電與熱的良導(dǎo)體、具有良好的強度以及氣體致密性等，并要求雙極板在燃料電池強酸性、強電位、高濕熱工作環(huán)境下穩(wěn)定運行。燃料電池的設(shè)計重點就是雙極板的流道設(shè)計，流道設(shè)計需要保證氣體的介質(zhì)均勻性、良好的水熱管理、適當(dāng)?shù)慕佑|電阻以及足夠的支撐強度。雙極板的材質(zhì)分為金屬與石墨兩種，雖然石墨板的技術(shù)最為成熟，但受限于其加工難度大、易脆的特點，所以未來金屬板是主要的發(fā)展趨勢。金屬雙極板目前價格較高，主要原因是在生產(chǎn)過程中需要對金屬板做耐腐蝕處理，成本將隨著未來規(guī)?；a(chǎn)逐步降低。

投資機遇：作為燃料電池中的另一關(guān)鍵零部件，雙極板的設(shè)計能力十分考驗生產(chǎn)企業(yè)的模擬仿真技術(shù)與刻蝕技術(shù)，同時也是相關(guān)企業(yè)的競爭壁壘。中長期來看，一方面在燃料電池車領(lǐng)域金屬雙極板對比石墨雙極板在各方面都有極大的優(yōu)勢，另一方面電解水制氫槽中由于槽內(nèi)屬于強酸、高氧化環(huán)境，使用的雙極板一般采用鈦基材質(zhì)，金屬雙極板生產(chǎn)企業(yè)更有優(yōu)勢。

小結(jié)

氫能行業(yè)發(fā)展依然受限于產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的缺乏，特別是儲運氫環(huán)節(jié)需要大規(guī)模的前期投入，才能有效降低終端用氫成本。上游制氫隨著國內(nèi)新能源發(fā)電量的上升，推動了電解水制氫的發(fā)展，特別是在光伏企業(yè)的加入后，利用光伏發(fā)電成本低的優(yōu)勢，光伏制氫一體化項目會逐漸增多，電解水制氫設(shè)備的需求也會隨之上升。下游需求著力點依然是燃料電池商用車，補貼后的商用車全生命周期使用成本對比純電車有了一定經(jīng)濟性，但補貼政策的持續(xù)性也應(yīng)是投資的重要考慮因素。燃料電池車的滲透率提升，能夠帶動上游加氫設(shè)備的技術(shù)升級和國產(chǎn)化進程。未來有技術(shù)實力的燃料電池關(guān)鍵零部件廠商，存在一定國產(chǎn)替代的市場機會。

原標題：一村資本：氫能產(chǎn)業(yè)鏈，清潔能源的未來機遇與挑戰(zhàn)