2018年氢能源行业深度分析报告
2018年燃料电池行业分析报告
2018年燃料电池行业分析报告正文目录一、立足能量密度优势,高能燃料驱动燃料电池新能源汽车远征 (5)二、燃料电池汽车,技术初步成熟,特色独树一帜 (8)1、关键组件初步成熟,助力整车实用化 (8)2、高端车型多点开花,氢+智能一鸣惊人 (12)三、燃料电池汽车能源链,“万全之策”悬而未决 (21)1、制氢储氢运氢加氢站均尚存改进空间 (21)2、用能成本较高,能源链短期难求万全 (24)四、扶持政策频出,燃料电池汽车产业发展提速 (26)1、政策“指挥棒”坚决向前,产业扶持初心不改 (26)2、千里之行始于足下,创新驱动氢国氢城 (31)五、燃料电池VS动力电池:动力电池暂时领先,燃料电池蓄势待发 (39)六、相关建议 (40)七、风险提示 (40)图表目录图表1:1881年发明的铅酸动力电池汽车 (5)图表2:不同一次/二次储能体系的理论能量密度(以kWh/kg计) (6)图表3:1971年登月用燃料电池车 (6)图表4:李克强总理访日参观丰田北海道工厂 (7)图表5:丰田根据燃料类型、车辆尺寸进行的车辆分类 (8)图表6:燃料电池技术基本原理 (9)图表7:主要燃料电池类型的基本技术特征 (9)图表8:质子交换膜燃料电池膜电极组件 (10)图表9:丰田Mirai的燃料电池电堆 (11)图表10:丰田燃料电池电堆的技术进步路径 (11)图表11:丰田Mirai的高压储氢瓶 (12)图表12:高性能燃料电池乘用车 (13)图表13:丰田Mirai外观图 (13)图表14:丰田Mirai的驱动系统布局图 (14)图表15:本田Clarity的驱动电机 (15)图表16:本田Clarity的驱动系统布局图 (15)图表17:本田Clarity平台 (16)图表18:奔驰GLC F-Cell外观图 (16)图表19:奔驰GLC F-Cell的驱动系统布局图 (17)图表20:现代NEXO内部结构 (18)图表21:现代NEXO实现从首尔到平昌的自动驾驶 (18)图表22:不同类型乘用车关键参数比较 (19)图表23:丰田Sora燃料电池客车外观 (20)图表24:锡里斯的多孔金属层支撑固体氧化物燃料电池 (20)图表25:丰田各类汽车销量规划 (21)图表26:燃料电池汽车对应的氢能源链 (22)图表27:储氢技术优缺点 (23)图表28:东亚地区加氢站建设情况 (24)图表29:不同制氢-输氢-加注氢方式对应的终端氢气成本(元/kg) (25)图表30:不同技术路线汽车能源链对比 (25)图表31:2018年新能源汽车(纯电/插混/燃料电池)补贴标准变化 (27)图表32:2018年新能源汽车(纯电/插混/燃料电池)补贴调整系数变化 . 28 图表33:新能源乘用车积分计算方式 (29)图表34:燃料电池汽车发展总体目标 (29)图表35:燃料电池汽车技术创新需求 (29)图表36:入围《汽车动力蓄电池和氢燃料电池行业白名单》的企业 (30)图表37:近期我国地方性氢能&燃料电池汽车产业扶持政策 (31)图表38:新源动力长寿命燃料电池电堆 (32)图表39:上汽荣威950燃料电池车外观 (33)图表40:上汽荣威950燃料电池车内部结构 (33)图表41:亿华通60kW燃料电池电堆外观 (34)图表42:投运的亿华通燃料电池公交车 (34)图表43:宇通为2022年冬奥会提供的燃料电池客车 (35)图表44:东风氢燃料电池物流运输车 (36)图表45:广东云浮加氢站 (37)图表46:燃料电池与氢能相关上市公司 (38)图表47:新能源乘用车及配套设施综合对比 (39)图表48:新能源商用车及配套设施综合对比 (40)一、立足能量密度优势,高能燃料驱动燃料电池新能源汽车远征1881 年,法国工程师古斯塔夫·特鲁夫发明了以铅酸电池为储能装置的动力电池汽车(三轮车)。
2018年燃料电池行业市场分析报告
2018年燃料电池行业市场分析报告下一个新能源风口浮出水面——燃料电池1.政策春风抚不停,燃料电池成为下一个风口2.1 燃料电池与铂金的关系2.2 铂金交通运输应用两大领域2.3 燃料电池汽车:燃料电池用铂主力军2.4 固定式电池成燃料电池消费第二主力2.5 燃料电池相关海外公司3.1 贵研铂业:铂系金属(燃料电池催化剂原料)A股绝对龙头3.2 大洋电机:携手巴拉德,深度布局燃料电池产业科技部/联合国开发计划署“促进中国燃料电池汽车商业化发展项目”佛山项目启动仪式暨佛山市南海区新能源汽车(氢能)产业招商推介会将在南海区丹灶镇举行。
丹灶很快将运营燃料电池公交车,位于该镇的全国首个全商业化运营的加氢站也将正式投入使用。
(南方日报)政策红利将大幅打开燃料电池市场空间,新能源下一个热点已现,推荐贵研铂业(上游电池催化剂铂金绝对龙头)、大洋电机(携手巴拉德,深度布局燃料电池产业)。
图我国燃料电池客车发展有序推进2.1 燃料电池与铂金的关系燃料电池:铂是最主要催化剂燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装臵。
不同于传统内燃机的是,燃料中的化学能不是通过燃烧,而是通过电化学反应释放,因而具有高效率、零排放的优势。
燃料电池主要分为六种类型,其中PAFC、DMFC、PEMFC这三种类型使用铂系金属催化剂。
表燃料电池主要类型根据E4tech统计数据, PEMFC是目前最主要的燃料电池类型,2016年出货量占全部燃料电池出货量的71.93%,兆瓦出货量占全部燃料电池出货量的65.02%。
三种使用铂系催化剂的燃料电池出货量合计占总出货量的75.46%,兆瓦出货量占总出货量的74.80%。
图 2011-2016年各类型燃料电池出货量(千件)图 2011-2016年各类型燃料电池出货量(兆瓦)2.1 铂系燃料电池占比领域I 汽车尾气催化剂:需求占比最高,随经济复苏用量稳定增长铂金属在交通运输的应用主要是作为催化剂。
2018年燃料电池行业市场分析报告
2018年燃料电池行业市场分析报告下一个新能源风口浮出水面——燃料电池1.政策春风抚不停,燃料电池成为下一个风口2.1 燃料电池与铂金的关系2.2 铂金交通运输应用两大领域2.3 燃料电池汽车:燃料电池用铂主力军2.4 固定式电池成燃料电池消费第二主力2.5 燃料电池相关海外公司3.1 贵研铂业:铂系金属(燃料电池催化剂原料)A股绝对龙头3.2 大洋电机:携手巴拉德,深度布局燃料电池产业科技部/联合国开发计划署“促进中国燃料电池汽车商业化发展项目”佛山项目启动仪式暨佛山市南海区新能源汽车(氢能)产业招商推介会将在南海区丹灶镇举行。
丹灶很快将运营燃料电池公交车,位于该镇的全国首个全商业化运营的加氢站也将正式投入使用。
(南方日报)政策红利将大幅打开燃料电池市场空间,新能源下一个热点已现,推荐贵研铂业(上游电池催化剂铂金绝对龙头)、大洋电机(携手巴拉德,深度布局燃料电池产业)。
图我国燃料电池客车发展有序推进2.1 燃料电池与铂金的关系燃料电池:铂是最主要催化剂燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装臵。
不同于传统内燃机的是,燃料中的化学能不是通过燃烧,而是通过电化学反应释放,因而具有高效率、零排放的优势。
燃料电池主要分为六种类型,其中PAFC、DMFC、PEMFC这三种类型使用铂系金属催化剂。
表燃料电池主要类型根据E4tech统计数据, PEMFC是目前最主要的燃料电池类型,2016年出货量占全部燃料电池出货量的71.93%,兆瓦出货量占全部燃料电池出货量的65.02%。
三种使用铂系催化剂的燃料电池出货量合计占总出货量的75.46%,兆瓦出货量占总出货量的74.80%。
图 2011-2016年各类型燃料电池出货量(千件)图 2011-2016年各类型燃料电池出货量(兆瓦)2.1 铂系燃料电池占比领域I 汽车尾气催化剂:需求占比最高,随经济复苏用量稳定增长铂金属在交通运输的应用主要是作为催化剂。
世界氢能与燃料电池汽车产业发展报告(2018)
世界氢能与燃料电池汽车产业发展报告(2018)摘要AbstractⅠ 总报告B.1 全球燃料电池汽车产业发展:新进展、新趋势、新愿景一燃料电池汽车迎来产业化发展重要窗口期1.日本燃料电池汽车技术发展和示范推广处于全球领先地位2.韩国一直致力于燃料电池汽车的技术开发和推广应用3.欧洲燃料电池汽车已经步入市场导入期4.美国燃料电池已实现多种形式应用5.中国燃料电池商用车示范应用取得突破性进展二加氢基础设施建设难题基本已经“破题”1.日本是目前世界上加氢站数量最多的国家2.韩国政府持续推动加氢站建设3.美国积极推进加氢站商业化运营4.欧洲正形成一个泛在的加氢站网络5.中国加氢站建设进入了“快车道”三燃料电池汽车上游产业链环节实现重大突破1.燃料电池电堆及系统技术快速发展2.膜电极技术获得重要提升3.金属双极板朝着高性能、低成本趋势发展4.空压机已形成配套能力5.高压化、轻量化、高安全性是车载供氢系统技术发展方向四我国氢能经济发展的未来愿景和行动建议1.我国氢能经济发展的未来愿景2.推动我国氢能与燃料电池产业发展的行动建议Ⅱ 专题篇B.2 世界燃料电池汽车发展:技术产品日趋成熟,示范推广不断加速4620926一日本燃料电池汽车产业已率先迈进量产化发展阶段(一)日本燃料电池汽车技术发展现状(二)日本燃料电池汽车示范推广情况二韩国燃料电池汽车产业已步入商业化发展初期阶段(一)韩国燃料电池汽车技术发展现状(二)韩国燃料电池汽车示范推广情况三欧盟大力支持燃料电池汽车技术创新与应用(一)欧盟燃料电池汽车技术发展现状(二)欧盟燃料电池汽车示范推广情况四中国燃料电池汽车示范应用取得突破性进展(一)中国燃料电池汽车技术发展现状(二)中国燃料电池汽车示范推广情况附:“氢经济示范城市”项目助推如皋氢能产业发展实践B.3 世界加氢基础设施发展:政策扶持不可或缺,多方合作已成主流一日本现有加氢站数量全球第一(一)日本加氢基础设施建设现状及未来规划(二)日本加氢基础设施建设运营模式及相关政策支持二韩国高度重视加氢站建设三美国积极推进加氢站商业化运营(一)美国加氢基础设施建设现状(二)美国加氢基础设施建设运营模式及相关政策支持四欧洲加氢站建设初现网络化发展格局(一)欧洲加氢基础设施建设现状及未来规划(二)欧洲加氢基础设施建设运营模式及相关政策支持五中国加氢站建设明显提速(一)中国加氢基础设施建设现状及未来规划(二)中国加氢基础设施建设运营模式及相关政策支持B.4 世界燃料电池系统发展:关键瓶颈不断突破,产业链条协同升级一膜电极技术已取得突破性进展(一)质子交换膜(二)催化剂(三)气体扩散层二开发高性能、低成本的金属双极板成为未来发展趋势(一)双极板发展仍面临不少技术难题(二)高性能、低成本金属双极板量产技术的标志性进展(三)金属双极板量产技术发展方向三空压机向更高效、更节能的方向发展(一)国外空压机技术及产业化发展现状(二)国内空压机技术及产业化发展现状(三)空压机技术未来发展趋势四车载供氢系统发展要兼顾轻量化和安全性(一)国外车载供氢系统技术与产业化发展现状(二)国内车载供氢系统技术与产业化发展现状(三)未来发展趋势附:车载储氢气瓶发展要突破标准与技术的瓶颈(一)国外车载储氢瓶发展现状(二)我国车载储氢瓶发展现状与发展瓶颈(三)车载储氢瓶的发展方向Ⅲ 热点篇B.5 燃料电池汽车和电动汽车:多维度、全生命周期对比分析一燃料电池汽车和电动汽车总体发展情况和技术对比分析(一)燃料电池汽车和电动汽车的总体发展情况(二)使用特征对比二燃料电池汽车和电动汽车的全生命周期成本对比分析(一)方法和关键参数(二)结论及分析三燃料电池汽车全生命周期的能源消耗和环境影响分析(一)分析方法及数据来源(二)燃料电池汽车生命周期能耗和排放分析(三)结论与建议四燃料电池汽车加氢基础设施建设总投资成本核算与比较(一)分析方法及关键参数(二)分析及结论五小结B.6 氢能资源及制氢技术分析:现状探讨及潜力挖掘一工业用氢供需现状分析二化石燃料制氢现状分析三工业副产氢的现状及潜力分析(一)氯碱工业副产氢(二)焦炉煤气副产氢(三)氢气纯化技术(四)副产氢支撑燃料电池汽车发展潜力分析四可再生能源制氢的现状及潜力分析(一)“弃风”电解水制氢潜力分析(二)“弃光”电解水制氢潜力分析(三)“弃水”电解水制氢潜力分析(四)“弃核”电解水制氢潜力分析(五)生物质制氢潜力分析(六)电解水制氢技术及产业化情况(七)可再生能源制氢支撑燃料电池汽车发展潜力分析五小结Ⅳ 愿景篇B.7 面向氢能未来的发展愿景及行动建议一氢能发展愿景:构建绿色、高效、安全能源系统的关键支柱二推动我国氢能及燃料电池汽车产业发展的行动建议(一)创新研发组织模式,尽快突破关键核心技术(二)补齐关键领域短板,不断提升产业链层次和水平(三)大力推进示范应用,更加注重开展示范效果评估(四)建立氢能供给体系,夯实燃料电池汽车产业发展基础(五)完善标准法规体系,全面提高测试评价能力(六)坚持开放中谋发展,不断提升产业发展国际化水平(七)加强公众宣传教育,凝聚起产业发展的社会共识。
2018年氢燃料电池产业发展前景分析报告
图 2 2011 ~ 2017 年全球燃料电池交付量 ( 以交付功率计算)
国 2014 年出现的明显增幅, 主要是一些大型企业在叉车、 备用电源领域产 生的需求。
图 3 2011 ~ 2017 年全球燃料电池交付量 ( 按地域)
而按照燃料电池类型来分类, 质子交换膜燃料电池 ( PEMFC) 出货量 占据绝对主导地位, 并且近几年保持持续增长的趋势。 2017 年, 质子交换 膜燃料电池的交付功率约为 490MW, 同比增长约 60% , 而其中超过 90% 的 交付量均应用于车用领域, 虽然整体功率上升幅度较大, 但 PEMFC 系统的
一 国际氢燃料电池产业发展现状
从燃料电池反应原理被发现到现在, 燃料电池技术已经发展了近 200 年 的时间。 进入 21 世纪后, 欧、 美、 日、 韩等发达国家开始加快燃料电池的 研究开发与应用, 特别是亚洲的日本和韩国, 近几年加大了对燃料电池的支 持力度, 车用燃料电池以及家庭热电联产的研发和应用都呈现高速发展态 势, 燃料电池的技术和关键部件的研发频频获得突破。 2014 年以来, 各大 汽车公司的燃料电池汽车商业化产品的相继发布更将燃料电池行业发展推向 了前所未有的高峰。
氢能产业政策及技术发展情况分析
氢能产业政策及技术发展情况分析一、氢能产业链现状分析一)氢的生产已具规模化,但电解水制氢产能占比低2018年,我国氢产能2100万吨,占全国终端能源总量的2.7%,约占全球氢产能的18%2.现阶段成熟的制氢技术路线包括:化石能源重整制氢、工业副产气制氢、电解水制氢等。
化石能源制氢包括煤制氢、天然气制氢等方式,具有生产规模大、技术成熟的特点,是目前主要制氢方式。
现阶段电解水制氢产能低(产能占比4%左右)、成本高(电价成本占70%以上),尚不能满足工业化制氢需求;且按照目前XXX平均碳排放强度计算,现阶段电解水制氢的碳排放量是化石能源重整制氢的3-4倍,减排效果不理想。
但电解水制氢具有气体纯度高、制取灵活和不依赖化石能源的优点,随着未来电能的生产结构逐步清洁低碳化,加之电解水制氢技术进步和成本下降,将逐步具备规模化应用潜力。
特别是低价可再生能源电制氢方式技术竞争力较强。
一般认为,若制氢电价不超过0.3元/千瓦时,则可以使电解水制氢成本接近化石能源制氢的平均成本。
电解水制氢主要技术包括:碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢(PEM)和固态氧化物电解水制氢(SOEC),碱性电解水制氢技术最为成熟,PEM和SOEC技术电解效率和成本均较高,PEM技术在国外已初步实现商业化。
P2X电转其他能源技术5近期受到广泛关注,除电转热、电转冷外,其他各类(电转氢、电转甲烷、电转甲醇、电转氨等)均以电解水制氢为基础。
P2X目前尚处在技术研发和示范阶段,经济性缺乏竞争力。
但随着新能源发电成本下降和PEM电解水技术(可适配波动性电源)的成熟,低价可再生能源电制氢将逐步具备商业价值;此外,电能转化为氢能后可以长时间、大规模存储,有望成为未来电力系统跨季节储能的可行方案,提升系统调节能力并为综合能源服务提供有力支撑。
二)受技术和成本限制,商业化储运和加注网络尚未形成氢气储运技术是氢能高效利用的关键,也是限制氢能大规模产业化发展的重要瓶颈。
2018年氢能源行业深度分析报告
2018年氢能源行业深度分析报告2018年氢能源行业深度分析报告氢能源:绿色零排放,或是能源终极形式。
从历史变迁的纵向角度看,人类利用能源的发展历史是不断走向清洁化的过程,氢能源是目前已知最绿色清洁的能源,其反应产物只有水,因此有望成为能源的终极形式。
从横向对比角度看,氢能源相较于其他形式的能源具有功率密度优势,在发电领域具有建设成本优势。
目前氢能源应用的主要阻碍在于分布式应用场景利用综合成本高,并且氢气使用的便利性和其他能源相比有较大差距。
以全球氢能源乘用车发展为例,氢能源产业化应用尚处于导入期,需要政策支持。
我们认为,在各国产业政策及补贴的推动下,氢能源产业发展有向好趋势,国内市场也有望真实进入导入期,但产业链仍需完善。
从氢能源非工业应用看:燃料电池是使用氢能源的理想方式,下游交通运输需求渐成主流。
氢能源应用有多种方式,可以通过传统热机也可以通过燃料电池。
由于燃料电池跳出了热循环的限制,因而具有更少的能量损失,能量利用效率更高。
同时,燃料电池利用氢能源具有噪音小等优点。
因此燃料电池是氢能源利用的理想形式。
氢能源燃料电池下游有便携设备、固定式应用和交通运输式应用,据国外研究机构Fuel Cell T oday和E4tech数据显示,交通运输装载的氢燃料电池量逐年增长,2017年全球燃料电池装机中,交通运输需求占比68.05%。
交运需求已经成为燃料电池的主要需求,也是氢能源非工业应用的主要需求。
氢能源产业链:日益完善,整装待发。
氢能源产业链包括上游制氢产氢、氢气储存运输、加氢站运营、中游燃料电池系统及零部件生产制造、下游氢燃料电池应用等众多环节。
同时,围绕氢气展开的主产业链条需要大量高技术含量机械设备支持,主要集中在制氢和压缩领域。
我们认为,制氢路径会按照制氢地的资源禀赋不同而有所变化,储氢环节主要还是气态储氢,但合金储氢前景较好,加氢站环节会呈现中央制氢与分布式制氢共存互补的格局,燃料电池环节的机会在于质子交换膜、低成本催化剂以及储氢瓶,下游应用环节中汽车市场最大,汽车应用市场中,我们预计氢燃料电池商用车市场最先爆发。
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2018年氢能源行业深度分析报告氢能源:绿色零排放,或是能源终极形式。
从历史变迁的纵向角度看,人类利用能源的发展历史是不断走向清洁化的过程,氢能源是目前已知最绿色清洁的能源,其反应产物只有水,因此有望成为能源的终极形式。
从横向对比角度看,氢能源相较于其他形式的能源具有功率密度优势,在发电领域具有建设成本优势。
目前氢能源应用的主要阻碍在于分布式应用场景利用综合成本高,并且氢气使用的便利性和其他能源相比有较大差距。
以全球氢能源乘用车发展为例,氢能源产业化应用尚处于导入期,需要政策支持。
我们认为,在各国产业政策及补贴的推动下,氢能源产业发展有向好趋势,国内市场也有望真实进入导入期,但产业链仍需完善。
从氢能源非工业应用看:燃料电池是使用氢能源的理想方式,下游交通运输需求渐成主流。
氢能源应用有多种方式,可以通过传统热机也可以通过燃料电池。
由于燃料电池跳出了热循环的限制,因而具有更少的能量损失,能量利用效率更高。
同时,燃料电池利用氢能源具有噪音小等优点。
因此燃料电池是氢能源利用的理想形式。
氢能源燃料电池下游有便携设备、固定式应用和交通运输式应用,据国外研究机构Fuel Cell Today和E4tech数据显示,交通运输装载的氢燃料电池量逐年增长,2017年全球燃料电池装机中,交通运输需求占比68.05%。
交运需求已经成为燃料电池的主要需求,也是氢能源非工业应用的主要需求。
氢能源产业链:日益完善,整装待发。
氢能源产业链包括上游制氢产氢、氢气储存运输、加氢站运营、中游燃料电池系统及零部件生产制造、下游氢燃料电池应用等众多环节。
同时,围绕氢气展开的主产业链条需要大量高技术含量机械设备支持,主要集中在制氢和压缩领域。
我们认为,制氢路径会按照制氢地的资源禀赋不同而有所变化,储氢环节主要还是气态储氢,但合金储氢前景较好,加氢站环节会呈现中央制氢与分布式制氢共存互补的格局,燃料电池环节的机会在于质子交换膜、低成本催化剂以及储氢瓶,下游应用环节中汽车市场最大,汽车应用市场中,我们预计氢燃料电池商用车市场最先爆发。
总结与展望:看好配套设施市场。
我们认为未来应该关注的投资机会有三点:1)氢能源的生产及其设备等附属产业;2)加氢站运营服务产业;3)燃料电池核心技术的突破和氢能源商用车生产制造产业链。
在国内目前的发展状况下,配套设施先行是大概率事件,之后是商用车制造。
重点关注环节:我们看好配套设施及制造装备和核心技术有壁垒的环节:1、配套设施及制造装备环节:关注制氢产氢、氢气压缩设备以及加氢站配套设备;相关标的建议关注:厚普股份、汉钟精机、伯肯节能等。
2、核心技术有壁垒环节:关注质子交换膜、双极板、气体扩散层、催化剂、车载储氢罐等环节相关机会;相关标的建议关注:雄韬股份、东岳集团、安泰科技、中材科技、贵研铂业、雪人股份等。
相关行业风险:政策支持力度不达预期;宏观环境变化等系统性风险;氢能源燃料电池汽车发展不及预期;成本下降、技术工艺发展不及预期;电动车安全事故等因素降低大众预期;技术路线的变化导致新产品竞争的风险。
目录氢能源:绿色零排放,或是能源终极形式 (1)历史纵向看:能源使用清洁程度不断提升 (1)横向对比看:氢能源具有多方面优势 (1)氢能源应用阻碍:分布式应用场景综合成本高与加氢难 (2)产业化现状:尚处于导入期,需要政策支持 (3)氢能源应用方式及场景:主要通过燃料电池,交通运输需求渐成主流 (7)氢能源主产业链:日益完善,整装待发 (9)制氢 (11)储氢 (11)加氢站 (12)氢燃料电池 (14)下游应用 (15)总结与展望:看好配套设施市场 (18)技术落地方案:多种形式共存 (19)技术瓶颈与突破:燃料电池核心技术与产氢设备 (20)相关标的 (20)相关行业风险 (28)表目录表1:欧洲氢能源燃料电池汽车与其他燃料汽车使用成本对比(小汽车) (2)表2:国外燃料电池汽车政策 (4)表3:我国燃料电池汽车支持政策 (5)表4:国内地方政府相继出台燃料电池汽车产业支持政策 (6)表5:国内锂电池补贴下降,燃料电池汽车补贴不变 (7)表6:燃料电池利用氢能源具有优势 (8)表7:不同储氢方式对比 (12)表8:各国加氢站布局计划 (13)表9:国外燃料电池汽车企业及其燃料电池汽车 (17)表10:国内燃料电池汽车企业及其燃料电池汽车 (18)表11:国内在氢能源产业化有布局的企业及其对应的环节 (20)图目录图1:能源使用历史 (1)图2:不同能源功率密度对比(KW/kg) (1)图3:不同能源发电建设成本对比($/KW) (1)图4:氢能源在汽车领域应用处于导入期 (3)图5:氢能源在汽车行业周期发展路径 (3)图6:燃料电池工作原理示意图 (8)图7:典型氢燃料电池结构示意图 (8)图8:燃料电池装机快速增长 (9)图9:交运需求逐渐成为燃料电池主要需求 (9)图10:氢能源燃应用产业链及公司 (9)图11:氢能源产业链关键设备 (10)图12:站内制氢加氢站运营模式 (14)图13:外供氢加氢站运营模式 (14)图14:燃料电池结构示意图 (15)图15:年产1000套燃料电池时燃料电池成本构成 (15)图16:年产10万套燃料电池时燃料电池成本构成 (15)图17:年产50万套燃料电池时燃料电池成本构成 (16)图18:全球首款氢燃料移动电源 (17)图19:固定式氢燃料电池 (17)图20:2017年国内燃料电池汽车市场结构(以产量算) (19)图21:国内燃料电池汽车市场总量及结构预测(以产量算,单位万辆) (19)图22:氢能源应用各环节落地方案 (20)图23:雪人股份0A075空压机 (25)图24:雪人股份氢循环泵 (25)氢能源:绿色零排放,或是能源终极形式历史纵向看:能源使用清洁程度不断提升环境保护意识的增强推动能源利用向着绿色、清洁化的方向发展。
从最开始的草木发展到如今的风能、太阳能、核能、地热能等多种形式,能源使用过程的污染物排放逐渐降低,这代表这人类能源使用的方向。
而目前已知的所有能源中,最为清洁的是氢能,氢气使用过程产物是水,可以真正做到零排放、无污染,被看做是最具应用前景的能源之一,或成为能源使用的终极形式。
我们这篇报告主要是研究氢能源产业链情况(主要是研究非工业用途,尤其是在燃料电池上的应用),望其未来的可行性和机会所在。
图1:能源使用历史资料来源:信达证券研发中心横向对比看:氢能源具有多方面优势从不同能源的功率密度和用于发电时的建设成本方面考虑,氢能源都具有优势。
从物质能量密度角度看,氢能源高于汽油、柴油和天然气。
美国能源局数据显示,氢气功率密度几乎是其他化石燃料的3倍多。
从发电建设成本来讲,氢能源发电建设成本最低。
EIA数据显示,氢气发电建设成本仅580美元/KW,在风能、天然气、光伏、石油、生物质能发电等众多方式中成本最低。
图2:不同能源功率密度对比(KW/kg)图3:不同能源发电建设成本对比($/KW)资料来源:DOE ,信达证券研发中心 资料来源:EIA ,信达证券研发中心可以看到氢能源在功率密度、成本方面具有优势,同时兼具环境友好性,其应用前景十分广阔。
氢能源应用阻碍:分布式应用场景综合成本高与加氢难虽然氢气在理论层面相较于其他能源具有功率密度优势,且用于发电时建设成本较低,但是这仅考虑了发电时利用氢能源的模式。
氢能源大范围推广使用离不开分布式使用场景,当应用场景发生变化时,氢能源使用需要考虑的影响因素就变得更为复杂。
分布式应用场景中与替代产品相比成本较高氢能源的清洁利用主要是通过燃料电池,燃料电池应用在分布式应用场景中的时候与其他可替代方式相比,还存在成本高的问题。
以氢能源燃料电池汽车为例,应用氢能源首先要考虑购买产品的成本,燃料电池本就是技术含量高的产品,应用到汽车上时使得汽车的一次性购臵成本迅速增长;其次考虑维护成本,燃料电池汽车比其他汽车更为精密,因此其维护成本更高;接着考虑消耗燃料的成本,氢气由于在制备、储存、运输等过程中需要更多的技术处理而具有更高的单位成本;最后考虑配套设施设施成本,燃料电池汽车使用需要众多加氢站支持,加氢站由于需要配臵大型压缩机等大型设备,具有比加油站和充电站更高的建设成本。
综合考虑之下,分布式应用场景中,氢能源应用综合成本很高。
表1:欧洲氢能源燃料电池汽车与其他燃料汽车使用成本对比(小汽车)项目燃料电池电动车 纯电动汽车 柴油汽车 购臵成本(欧元) 70000 35000 31000 使用年限4 4 4 每年行驶里程(km/年)600006000060000剩余价值50% 50% 40%车身折旧成本(欧元/km)0.15 0.07 0.08燃料消耗0.008kg/km 0.13kwh/km 0.043l/km燃料价格9EUR/kg 0.21EUR/kwh 1.2EUR/km燃料消耗成本(欧元/km)0.072 0.027 0.052维护成本(欧元/km)0.023 0.018 0.023车辆使用综合成本(欧元/km)0.24 0.12 0.15资料来源:罗兰贝格,信达证券研发中心根据罗兰贝格提供的燃料电池汽车的数据测算,欧洲市场燃料电池小汽车的综合使用成本达到0.24欧元/km,高于纯电动和柴油汽车的综合使用成本。
因为氢气出售时会考虑氢气制备、运输以及加氢站建设、运营等成本,所以氢气价格里面包含了这些相关配套设施的成本。
因此这一成本就是氢能源以燃料电池形式应用到小汽车上的全成本。
氢气使用便利程度不如可替代产品氢气利用另一大难题是加氢难。
因为设备与技术要求,加氢站的建设运营成本远高于加油站和充电站,目前加氢站的数量还不足以完全满足商业化应用的需求。
汽油和电力的广泛使用是以加油站和电网覆盖为前提的,氢能源大规模使用也要以加氢站覆盖为基础。
截止2017年底,全球共计加氢站328个,而国内仅有9座。
加氢站覆盖范围小对于氢能源的利用有不小的阻碍。
产业化现状:尚处于导入期,需要政策支持国际汽车制造商协会数据显示,2017年全球销售乘用车接近0.71亿辆,而势银智库数据显示2017年全球FCV(燃料电池汽车)销量3260辆(燃料电池汽车大多使用氢能源作为燃料,极少数使用其他燃料,在此暂且先认为这些FCV都使用了氢气做燃料),氢能源在汽车领域渗透率不过0.0046%,在汽车应用领域氢能源产业化尚处于导入期。
图4:氢能源在汽车领域应用处于导入期图5:氢能源在汽车行业周期发展路径资料来源:势银智库,信达证券研发中心资料来源:信达证券研发中心因为目前氢能源的利用尚处于导入期,因此需要政策支持引导。
世界各国都针对氢能源利用出台了各自的扶持政策,由于氢能源燃料电池汽车市场有望成为氢能源最大的消费端,支持政策主要集中在燃料电池汽车产业链。