来源:智通财经APP
新能源汽车被“续航技术和充电技术”两座大山压着,行业发展受到限制,而氢燃料汽车有效解决这两个问题,成为各国最有可能普遍推行的能源出行方案。
实际上,能源结构调整势在必行,世界各国都非常重视环境问题,以低碳化、无碳化及低污染作为能源政策的目标。而氢能源是一种能量密度高并且无污染的理想清洁能源,能够减少温室气体和细颗粒物的排放,各国纷纷将氢能源作为未来新能源的战略方向,年已有20个国家或联盟制定了《国家氢能战略》。
氢燃料汽车是氢能源应用的一个行业案例,氢能产业链还包括上游制氢、中游储运以及下游加氢站等多个环节。目前在国内能源结构中,化石能源能占到80%以上,但国内制氢端氢能供给约占全球份额的三分之一,下游可开发潜力非常大。作为清洁能源最理想的能源方案,氢能源产业链大概率将站上投资风口。
上游“制氢”资源丰富
制氢是氢能产业链上游,制氢手段多样,但主要通过化石能源获取,目前全球平均氢气有48%来源于天然气、30%来自于副产氢,18%来源于煤炭,而中国的氢能源结构恰恰相反,由于资源禀赋以煤炭为主,煤制氢占比62%,天然气制氢占19%。制氢的方法不同,获取成本也不同。
我国的煤炭资源丰富,煤制氢技术是目前主流的制氢技术之一,其技术路径是煤炭通过气化转化成合成气,再经水煤气变化分离处理,提取高纯度的氢气,其获取成本比其他化石能源要低,成本在0.9-1.2元/每立方。煤制氢相关的企业比如国家能源集团以及中国石化()等。
目前市场较低成本的为焦炉煤气制氢,焦炉煤气制氢是炼焦的副产品,其装置具有自动化程度高,操作简单及节能降耗等优点,获取成本仅在0.7-1元/每立方,远低于其他制氢方式。而我国是全球最大的焦炭生产国,国内焦炭产量占据了全球六成份额,制氢资源丰富,这方面的龙头企业包括美锦能源()及中国旭阳()。
而国内因缺乏天然气资源,大部分都依赖进口,天然气制氢份额并不高。天然气制氢主要分为蒸汽重整制氢、绝热制氢、部分氧化制氢、高温裂解制氢和自热重整制氢。目前国内外主流制氢方式是蒸汽重整制氢,制氢成本相对较高,在1.3-1.5元/每立方,高于煤制氢的成本水平。
电解水制氢是在由电极、电解质与隔膜组成的电解槽中,在电解质水溶液中通入电流,水电解后,在阴极产生氢气,在阳极产生氧气,主要成本为电费,但由于耗电量大,成本高昂,在所有制氢工艺中较高,达到3元/每立方。近几年来,风电及光伏等新能源崛起,为该工艺带来了成本下降,主要上市标的为上海电力()及节能风电()。
从目前主流的制氢工艺看,煤制氢和焦炉煤气制氢是成本相对较低,且资源储量较大,最有效的制氢方式。而各国都在加大对氢能源的政策支持及资本投入力度,年国内多个省份出台氢能产业规划,为上游制氢企业带来快速发展良机,利好煤炭龙头及焦炭龙头的氢能布局。
中国旭阳是全球最大的独立焦炭生产商及供货商,规模优势明显,该公司充分利用焦化产业副产品氢气资源,开拓制氢业务。该公司近期动作频繁,如携手河北定州市及内蒙古呼和浩特市打造氢能产业基地,目前定州园区氢能项目一期氢气纯化及充装系统产能为1.2万立方米/天,年7月已投产。
中下游的“发展瓶颈”
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。
智通财经APP了解到,高压气态储氢具有成本低、能耗低及充放速度快的特点,但储氢量较小,储氢重量仅为瓶重的1%,主要分为三种,车用储氢罐、运输储氢罐、固定式储氢设备。由于氢能源车发展,车用储氢罐为主要的方式,70MPa碳纤维缠绕Ⅳ型瓶是国际主流技术。
而国内而言,技术相对落后,35MPa碳纤维缠绕Ⅲ型瓶是主要的储氢方式,但35MPa储氢气瓶技术已基本成熟,70MPa逐步应用及推广,有望实现和国际接轨。该领域的参与标的包括中材科技(),拥有几十种规格35MPa氢气瓶,沈阳斯林达储氢瓶年产能为70万只,生产的70MPa氢瓶已通过型式试验。
值得一提的是,固态储氢是有望成为未来主流储氢的方式,该方式利用过渡金属或合金与氢反应,以金属氢化物形式吸附氢,然后加热氢化物释放氢,这种储氢方式适应氢燃料电池汽车发展,是最具发展潜力的一种储氢方式。年12月份,潍柴汽车()公告将定增亿元,募资投向中有20亿元用于燃料电池(包括固态电池)项目。
加氢站缺乏也是制约氢能源发展的主要障碍之一,截止年底,全球加氢站数量仅为座,国内的不足座。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。
从政策上看,国家鼓励加氢站假设,年就出台了加氢站建设补贴方案,年,推动加氢设施建设首次写入政府工作报告,此外,在大力发展新能源汽车的同时,也在加大对氢基础设施建设,如四部委发布的《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,就有提到提出地方补贴需支持加氢基础设施。
从标的上看,布局加氢站的企业包括嘉化能源()、美锦能源()以及雄韬股份()等。其中美锦能源控股云浮锦鸿60%的股权和国鸿氢能9.09%的股权,布局氢能和燃料电池全产业链,雄韬股份持有雄众氢能30%的股权,目前雄众氢能已建成武汉汉南加氢站。