证券研究报告 氢储运、加注：承上启下，铺就绿氢坦途 ——氢能产业链全景图（中）：基础设施篇 平安证券研究所 绿色能源与前瞻性产业研究团队 皮 秀 证券投资咨询资格 S1060517070004 邮箱 pixiu809@pingan.com.cn 张之尧 一般证券业务资格 S1060122070042 邮箱 zhangzhiyao757@pingan.com.cn 2023年8月14日 ※ 要点总结      氢储运、加注是连接制氢与用氢端的重要桥梁。氢能产业链主要包括制氢、储运、加注、应用四个环节。储运和加注是“承上启 下”的中间环节，属于氢能产业链中的基础设施。氢气在常温常压下密度极低，储运时需要通过加压、液化、吸附等方式提高其 密度，以实现经济性；氢储运技术路线多元，相关赛道包括专用容器、压缩或液化设备、储氢材料等。加氢站是为氢燃料电池汽 车充装氢气的设施，是燃料电池车推广应用的重要配套；加氢站设备是加注环节的核心所在。 储运环节：高压气氢和低温液氢有望率先产业化。高压气氢技术最为成熟，是现阶段氢储运的主流路线。储氢瓶是高压气氢使用 的容器，以高压、轻质的Ⅲ、Ⅳ型储氢瓶为主流趋势。目前Ⅲ、Ⅳ型瓶成本较高，仅用于车载市场。GGII预计，2025年我国车载储 氢瓶需求量约23万支，市场规模34亿元。我国车载储氢瓶以35MPa Ⅲ型瓶为主，随着国标的完善，70MPa Ⅲ型瓶和Ⅳ型瓶验证和 上市有望加速，具备Ⅳ型瓶等先进技术的企业将迎来机遇。高压气氢可使用长管拖车或管道运输，管道输氢边际成本低、可长距 离运输，是未来运氢的重要路线。管道输氢目前处于技术攻关阶段，相关企业发力专用管材，已小有进展。液氢储运密度远高于 气氢，在350km以上长距离运输中经济性明显，且供氢纯度高，是一种潜力巨大的储运路线。液氢储运涉及的主要设备包括氢液化 设备和液氢储运设备，大型液化设备技术门槛高、长期由国外垄断，国内企业经过多年积累，逐步发力氢液化设备国产化。 加注环节：加注设备国产替代稳步推进。设备是加氢站的关键组成部分，在加氢站建设投资成本中占比超过60%。加氢站设备环节， 主要参与者既包括核心设备压缩机厂商，也包括成套设备供应商。加氢站压缩机是加氢站中价值量最高的设备，成本占比超过30%。 海外压缩机厂商在国内加氢站市场占据优势地位，国内压缩机厂商凭借技术积累和性价比优势积极入局，推动国产替代。加氢设 备集成环节发展阶段较早，参与者不多，市场呈现高集中度，CR5超过80%。阀门是氢能产业链中的重要零部件，可用于包括加氢 站在内的各个环节，技术门槛较高，国产化率低，有较大国产替代空间。 投资建议：氢能储运、加注环节发展阶段较早，建议关注技术储备扎实、卡位相关赛道的企业。储运方面，建议关注掌握Ⅳ型储 氢瓶制造技术的中材科技、中集安瑞科，积极布局气氢管网的石化机械；加注方面，建议关注压缩机技术积累深厚的冰轮环境、 具备加氢站成套设备国产能力的厚普股份。 风险提示：（1）基础设施布局不及预期的风险。（2）国内企业技术突破不及预期的风险。（3）国际市场环境发生变化的风险。 2 ※ 氢能基础设施参与者全景图 运输环节 储氢环节 加注环节 储氢瓶/罐 • • • • • • 高 压 气 氢 低 温 液 氢 固 态 • • • • • • • • • • • 中集安瑞科 鲁西化工 浙江蓝能 中材大力 辽宁众邦 厚普股份 中集安瑞科 石化机械 国富氢能 舜华新能源 海德利森 压缩机 液化装备 • • • 国富氢能 富瑞特装 四方科技 • • 气氢长管拖车 中材科技 中集安瑞科 京城股份 亚普股份 斯林达 科泰克 液氢容器 • • • 设备集成商 圣元环保 • 永安行 • 蜀道装备 冰轮环境 中泰股份 • • • • • • 气氢管道运输 • • 石化机械 国家管网集团 鸿达兴业 氢枫能源 阀门 液氢罐车 有 机 液 体 • • 中氢源安 氢阳能源 氨 • 雪人股份 • 中集集团 冰轮环境 开山股份 冰山冷热 丰电科技 中鼎恒盛 北京天高 • • • • • 富瑞特装 舜华新能源 上海瀚氢 上海百图 未势能源 注：各公司业务布局信息整理自公司公告及其它公开信息，实际进展可能不确定 橙色字体为非上市公司（截至2023年8月14日） 资料来源：公司公告及官网，GGII，wind，平安证券研究所 3 pOxOnPnNwPoNqOqOpQsRqPaQ8Q7NpNoOnPnOlOqQzRjMqRtO8OnMtPvPmPqNMYqNoP CONTENT 目录 一、基础设施：连接制氢与用氢的重要桥梁 二、储运环节：高压气氢和低温液氢有望率先产业化 三、加注环节：加注设备国产替代稳步推进 四、投资要点与风险提示 1.1 氢能是一种优势突出、前景广阔的二次能源 • 应用端优势：节能减排。  质 量能量密度高：142MJ/kg，是汽油的3倍，酒精的3.9 倍，焦炭的4.5倍；通过燃料电池可实现综合转化效率 VS汽油、 90%以上。  氢能是一种优质、清洁的二次能源，可作为 汽油、柴油等能源的替代，与锂动力 /储能 柴油 电池形成互补。 • 清洁零碳：氢的燃烧或电化学反应终产物只有水，没 有传统能源使用中产生的污染物和碳排放。 供给端优势：来源广，承接弃风弃光。  氢能够以水为原料制取，原料丰富，无资源 氢能的优势 应用端 瓶颈； 续 航能力强：丰田Mirai2021款氢燃料电池车续航可达 850km；Tesla Model X官方续航536km  使用风电、光伏电解水制氢可解决弃风弃光 VS锂电 的消纳问题，提升风电、光伏等可再生一次 加注快捷：氢向车载气瓶中加注十分迅速，类似汽油 加注的方式，与动力电池充电相比快捷得多。 能源的利用率。 来源广泛：氢元素在自然界中存量很高，可以水为原 料制取，原料丰富且可循环使用。 供给端 承接弃风弃光：使用风电、光伏电解水制氢可以解决 弃风弃光的消纳问题，推动风电、光伏的应用。 资料来源：太平洋汽车，Tesla官网，平安证券研究所 5 1.1 供需现状：全球氢气产能以灰氢为主，下游主要作为化工原料使用 •  目前全球氢气生产以化石燃料制氢（灰氢）为主，清洁制氢 存在替代空间。 电解水制 氢, 0.04% 化工副产 氢, 18% 石油制氢, 0.7%  2021年全球氢气产量9400万吨，其中化石燃料制氢占 80%以上，化石燃料制氢+CCUS（蓝氢）和电解水制氢 （绿氢）两种清洁制氢路线制氢量占比总计不到1%。  目前我国氢气产能约4100万吨/年，产量约3300万吨， 制氢规模全球领先，以化石燃料制氢为主（近80%）。 • 全 球氢气生产结构（2021年） 煤制氢, 19%  化石燃料 +CCUS, 0.7% 我 国氢气生产结构（2019 年，已为最新） 电解水制氢, 1.5% 化工副产氢, 21.2% 天然气 重整制 氢, 13.8% 天然气制 氢, 62% 煤制氢, 63.5% 氢作为能源应用的普及程度不高，现阶段主要作为化工原料 使用。   2021年，全球氢气需求超过9400万吨。我国是全球最 大的氢气消费国，需求量约2800万吨，占全球的30%。 2021年 全球氢气需求类型分布 （ 百万吨，%） 交通运输, 0.03, 0% 其它（建筑、发电 等）, 0.01, 0%  氢气在全球和国内均主要用于化工（合成氨/合成甲醇） 我国氢气主要用于工业合成 （ 2019年，万吨） 其它纯氢, 50, 2% 交通, 2, 0% 工业用热, 480, 14% 和炼油，一半以上用于化工领域，当前氢作为能源的 应用程度不高。  炼油, 40 , 42% 工业-钢铁, 5 , 5% 工业-合成氨, 35 , 37% 工业-合成甲 醇, 15 , 16% 合成氨, 1080, 32% 炼化与煤 化工, 820, 25% 合成甲醇, 910, 27% 资料来源：IEA，中国氢能联盟，平安证券研究所 6 1.1 应用展望：氢能交通潜力巨大，规模发展需产业链各环节发力 • 一定时期内，工业是氢能最主要的应用领域。工业领域用 氢量大、用氢技术成熟，是短期氢能应用的主要场景。中 •  6 国氢能联盟预计，碳中和情景下， 2060年我国工业用氢规 5 模7,794万吨，占国内氢总需求量的60%。 4 氢能交通是氢能最具潜力的赛道，规模发展需要产业链各 3 环节发力。交通是全球碳排放的重要来源，发展氢能是交 2 通脱碳的必经之路；汽车等交通工具产业链长，发展氢能 可以撬动庞大的产业规模。中国氢能联盟预计，碳中和情 景下， 2060年我国交通领域用氢规模达4051万吨。氢能交 IEA“ 净零排放”情景下，全球氢能应用需求* 数字为氢气及氢基燃料（如氨）中氢的用量，单位为亿吨。 工业 交通 电力 建筑 燃料 其它 1 0 通潜力巨大，但目前距离规模发展仍有差距，需要产业链 各环节技术成熟、降本、基础设施建设等。 “ 净零排放”情景下， 2050年 全球用氢需求分布（亿吨， 其它, 0.12 , %） 2% 燃料,  0.60 , 12% 工业, 1.37 , 26% 建筑, 0.16 , 3% 电力, 1.00 , 19%  碳 中和情景下， 2060年我国 用 氢需求分布（亿吨，%） 电力, 0.06 , 5% 建筑, 0.06 , 4% 交通, 0.41 , 31% 工业, 0.78 , 60% 交通, 2.02 , 38% 资料来源：IEA，中国氢能联盟，平安证券研究所 *注：IEA原数据分项较细，此处进行了分类加总：“工业”含炼油、化工、钢铁；“交通”含道路、船运、航 空。“燃料”原口径描述为“混入天然气管网”，未区分具体用途，理论上可用于工业、电力、建筑领域。 7 1.1 各国氢能的发展现状及战略目标 中国 美国 • 燃料电池汽车保有量 • 燃料电池汽车保有量 欧洲 日本 • 固定燃料电池装机量 • 燃料电池汽车 保有量 发 展 现 状 1.27 万辆 1.50 万辆 • 加氢站在营量 • 加氢站在营量 245 座 全球累计销量 • 燃料电池汽车 保有量 全球累计销量 0.82 万辆 2.19 万辆 2.94 万辆 3.24 万辆 （2021年底） 54 座 • 加氢站在营量 • 加氢站在营量 • 加氢站在营量 173 座 164 座 168 座 （2021年底） • 电解槽