2020年中国氢能行业产业链中上下游分析,未来清洁能源前景不可估量「图」

一、氢能产业链

氢能源是可再生能源的一种,是清洁能源。氢能源的清洁利用主要是通过燃料电池,而燃料电池应用在分布式应用场景中与其他替代方式相比成本较高。

氢能产业链主要包括上游制氢、氢储运、加氢站。中游燃料电池动力系统以及下游燃料电池应用构成。其中上游制氢主要有三种方式,储运三种方式;下游应用主要应用于交通、固定式应用、军用以及航空航天等。

氢能产业链

氢能产业链

资料来源:公开资料整理

二、产业链上游分析

1、制氢

当前全球各国制氢主要是三种方式:化石能源制氢、工业副产氢以及电解水制氢。据统计,当前全球氢气年产能约7000万吨,我国氢气产能约3342万吨;国外市场以天然气制氢为主,占比约为75%;我国以煤制氢为主,占60%以上。

不同制氢技术路线对比

不同制氢技术路线对比

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从我国氢气产量上来看,据统计,2020年我国氢气产量为2500万吨,同比上涨13.64%,年均复合增长速度为5.74%。

2012-2020年中国氢能产量及增速情况

2012-2020年中国氢能产量及增速情况

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我国制氢业务上市相关公司主要有中国石化、美锦能源、宝丰能源等。

我国制氢业务相关上市公司名单梳理

我国制氢业务相关上市公司名单梳理

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2、储运氢

氢储存的方式有高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢。目前高压气态储运氢技术相对成熟,是我国现阶段主要的储运方式。

气氢通常以20MPa钢制氢瓶储存,并通过长管拖车运输,适用于短距离、小规模输运。管道输氢是实现氢气大规模、长距离运输的重要方式,但建设成本较大,目前我国仅有100km管道建设。

液态储氢是指在标准大气压下,将氢气冷却至零下252.72摄氏度液化储存在特制的高度真空的绝热容器中,常温常压下液氢的密度为气氢的845倍,适用于距离较远、运输量较大的场合,但装置投资较大,能耗较高。

固态储运是以金属氢化物、化学氢化物或纳米材料等作为储氢载体,通过化学吸附和物理吸附的方式实现氢的存储。固态储氢具有储氢密度高、安全性好、氢气纯度高等优势。但技术复杂,成本高,尚无规模化使用。

不同储运氢方式比较

不同储运氢方式比较

资料来源:公开资料整理

对于高压气态运氢运输,当运输距离为50km时,运输成本为3.6元/kg,随着距离的增加长管拖车运输成本大幅上升,当运输距离为500km时,氢气的运输成本达到29.4元/kg。因此,长管拖车只适合短距离运输(小于200km)。

液氢槽罐车运氢成本对距离不敏感,当加氢站距离氢源点50-500km时,运输价格在10.4-11.0元/kg范围内,这是由于液氢成本主要来源于液化过程中的耗电费用,仅与载氢量有关,而与距离无关。因此,液氢罐车在长距离运输下更具成本优势。

管道运氢成本主要来源于与输送距离正相关的管材折旧及维护费用,当输送距离为100km时,运氢成本仅为0.5元/kg。但管道运氢成本很大程度上受到需求端的影响,在当前加氢站尚未普及、站点较为分散的情况下,管道运氢的成本优势并不明显。但随着氢能产业逐步发展,氢气管网终将成为低成本运氢方式的最佳选择。

不同输氢方式在不同运输距离下成本对比(元/kg)

不同输氢方式在不同运输距离下成本对比(元/kg)

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3、加氢站

加氢站是氢能产业发展的重要环节。近年来全球加氢站的数量不断增长,2014至2020年,全球加氢站数量从181座增加至553座,年均复合增长率为20.46%。

2014-2020年全球加氢站数量及增速情况

2014-2020年全球加氢站数量及增速情况

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加氢储氢上市公司主要分三类:1、加氢站建设。主要包括美锦能源、中石油、中石化等上市公司;2、加氢设备。主要包括雪人股份、深冷股份、厚普股份等;3、储氢瓶。主要包括京城股份、亚普股份、中材科技等。

加氢储氢业务相关上市公司梳理

加氢储氢业务相关上市公司梳理

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相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国氢能行业市场全景评估及发展战略规划报告

三、产业链中游分析

1、车载储氢瓶

车载储氢瓶是中游氢燃料电池重要部件之一。在未来几年,我国储氢瓶市场将主要由燃料电池商用车推动。据中国氢能联盟测算,2021-2025年我国氢燃料电池车载储氢瓶年新增市场需求的CAGR达到78%,预计2025年车载储氢瓶新增市场达到32亿元。

2020-2025年中国车载储氢瓶市场需求规模及增速

2020-2025年中国车载储氢瓶市场需求规模及增速

资料来源:中国氢能联盟,华经产业研究院整理

与之对应,2021-2025年生产储氢瓶用碳纤维年增需求的CAGR为88%,2025年储氢瓶用碳纤维新增需求量将达到0.6万吨。

2020-2025年中国车载储氢瓶用碳纤维市场需求量

2020-2025年中国车载储氢瓶用碳纤维市场需求量

资料来源:中国氢能联盟,华经产业研究院整理

2、中游相关上市公司

我国氢燃料电池业务相关上市公司梳理如下:

氢燃料电池业务相关上市公司梳理

氢燃料电池业务相关上市公司梳理

资料来源:公开资料整理

四、产业链下游分析

从氢燃料汽车保有量和产量来看,据统计,2016-2020年我国氢燃料电池汽车产量逐年提升;2020年受疫情影响,行业产量下滑至1199辆。截止2020年底,我国氢燃料电池汽车保有量为7352辆,进入商业化初期。2020年,燃料电池商用车价格约为200万/辆,随着燃料电池系统生产规模化与燃料电池电堆核心零部件国产化,在2025年燃料电池汽车保有量达到5-10万辆的预期下,预计燃料电池汽车销售价格将以每年10%的幅度下降。

2016-2020年中国氢燃料汽车保有量及年产量情况

2016-2020年中国氢燃料汽车保有量及年产量情况

资料来源:公开资料整理

从国内燃料市场竞争格局来看,市场目前市场区域性订单多,同时批量供货的竞争者开始增多,市场竞争开始由一向多发展,市场集中度逐年下降。据统计,2020年中国燃料电池市场CR5市场份额为64%。

2020年中国燃料电池市场份额占比(单位:%)

2020年中国燃料电池市场份额占比(单位:%)

资料来源:公开资料整理

五、氢能未来发展前景

根据中国氢能联盟的预测,在2030年碳达峰愿景下,我国氢气的年需求量预期达到3715万吨,在终端能源消费中占比约为5%;可再生氢产量约为500万吨,部署电解槽装机约80GW。在2060年碳中和愿景下,我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右,在终端能源消费中占比约为20%。其中,工业领域用氢占比仍然最大,约7794万吨,占氢总需求量60%;交通运输领域用氢4,051万吨,建筑领域用氢585万吨,发电与电网平衡用氢600万吨。

2020-2060年中国氢能产能情况

2020-2060年中国氢能产能情况

资料来源:中国氢能联盟,华经产业研究院整理

华经产业研究院对中国氢能行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国氢能行业市场全景评估及投资方向研究报告》。

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