氢能源行业研究

随着氢燃料电池汽车的推广，氢气市场需求递增，加氢站建设驶入快车道。截至 2020 年 2 月，我国加氢站共有66座。国家要在2年内对氢能立法，这是迄今为止氢燃料电池行业的最大利好， 氢能源行业风口将至。此外，根据国家规划，规划2020/2025/2030年分别建成100/300/1500座，十年间年复合增速达31.1%。到2050年加氢站数量将达10000座，行业产值达12万亿元。广东上海加氢站建设领先截至 2020 年 2 月，我国加氢站共有66座，仍有较大上升空间。广东省以17座的数量排在首位，其次是上海市，拥有10座加氢站。固定式加氢站逐渐增多能源综合站、站内制氢加氢站是2019年的新基调，加氢站类型逐渐由内部示范运营站向能服务于未来商业化运营的商业加氢站转变，加氢站类型将多元化。目前，国内固定式加氢站数量正在逐渐增加，其比例已从2019年上半年的占比59%已上升至2019年年底的63%。另外，站内制氢油氢合建也将成未来潜力“明星”加氢站类型，更加符合用户体验的固定站数量也将逐渐增多，超高压储氢和液氢加氢站将助力未来商业化运营。氢气市场需求递增 加氢站建设驶入快车道整体而言，中国氢能市场发展初期(2020-2025年左右)，氢气年均需求约2200万吨;氢能市场发展中期(2030年左右)，氢气年均需求约3500万吨;氢能市场发展远期(2050年左右)，氢气年均需求约6000万吨。政策重大利好在《中国制造2025》、《节能与新能源汽车技术路线图》、《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》中提出了2020-2030年加氢站建设的规划。进入2019年，广东、山西等10个省份将发展氢能写入政府工作报告，山东、河北浙江等省份陆续发布本地氢能产业发展规划。2020年3月发改委、司法部印发《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》，要在2年内对氢能立法，氢能源行业将迎来前所未有的发展机遇。氢能将成为中国能源体系的重要组成部分。预计到2050年氢能在中国能源体系中的占比约为10%，氢气需求量接近6000万吨，年经济产值超过10万亿元。全国加氢站达到10.000座以上，交通运输、工业等领域将实现氢能普及应用，燃料电池车产量达到520万辆/年，固定式发电装置2万台套/年，燃料电池系统产能550万台套/年。未来加氢站的类型逐渐多样化，也将趋向于更加专业化和标准化，央企国企成为加氢站的主要建设者，加氢站分布更加合理。通过统一筹备配合地方 政策，加氢站将在全国各地多点开花，形成更加完备的上游产业配套。未来绿色供氢比重上升目前，国内氢能产业尚处于市场导入阶段，除部分气体公司外，市场化供氢渠道有限。结合不同技术路线制氢的产能、经济性以及碳排放情况，不同地区须依据其资源禀赋进行选择。在氢能市场发展初期，氢气作为燃料增量有限，工业副产制氢因成本较低，且接近消费市场，将成为有效供氢主体，部分地区可探索开展可再生能源电解制氢项目示范。发展中期，煤制氢配合CCS技术，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，积极推动生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术示范，氢气实现长距离大规模输运。发展远期，中国能源结构从传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格局，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体，煤制氢配合CCS技术、生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术成为有效补充，整体氢能供给充裕，并可实现千万吨级绿色氢气出口。以上数据来源于前瞻产业研究院《中国氢能源行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

如需报告请登录【未来智库】。氢能源来源广泛，低碳环保，符合我国碳减排大战略，同时有利于解决我国能源安 全问题，有望进入我国主流能源体系。我们认为 2050 年左右率先产业化的氢燃料电池 汽车领域有望产生上万亿的市场空间，随着应用领域的拓展，氢能相关产业成长空间广 阔。我们认为产业链上下游中，核心零部件国产化各细分领域龙头最优先受益，推荐关 注雪人股份、贵研铂业、富瑞特装、东岳集团；其次上下游配套为传统公司带来新业务 扩张弹性，推荐关注厚普股份、深冷股份、北方稀土、瀚蓝环境，最后，我们认为长期 来看，电堆及系统也将走出具有长期竞争力的公司，推荐关注电堆及系统生产商潍柴动 力、东方电气、大洋电机、腾龙股份、美锦能源、雄韬股份。1.氢能源是安邦利民的战略性能源1.1氢能源环保高效，有望纳入主流能源体系 氢能源来源广泛。作为二次能源，氢不仅可以通过煤炭、石油、天然气等化石能源重 整、生物质热裂解或微生物发酵等途径制取，还可以来自焦化、氯碱、钢铁、冶金等工业 副产气，也可以利用电解水制取，特别是与可再生能源发电结合，不仅实现全生命周期绿 色清洁，更拓展了可再生能源的利用方式。氢能源清洁低碳。不论氢燃烧还是通过燃料电池的电化学反应，产物只有水，没有传 统能源利用所产生的污染物及碳排放。此外，生成的水还可继续制氢，反复循环使用，真 正实现低碳甚至零碳排放，有效缓解温室效应和环境污染。氢能源灵活高效。氢热值高(142.5MJ/kg)，是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的 3-4 倍，通过燃料电池可实现综合转化效率90%以上。氢能可以成为连接不同能源形式(气、电、 热等)的桥梁，并与电力系统互补协同，是跨能源网络协同优化的理想互联媒介。氢能源应用广泛。氢可广泛应用于能源、交通运输、工业、建筑等领域。既可以直接 为炼化、钢铁、冶金等行业提供高效原料、还原剂和高品质的热源，有效减少碳排放；也 可以通过燃料电池技术应用于汽车、轨道交通、船舶等领域，降低长距离高负荷交通对石 油和天然气的依赖；还可应用于分布式发电，为家庭住宅、商业建筑等供电供暖。氢能源安全可控。氢气具有燃点低，爆炸区间范围宽和扩散系数大等特点，长期以来 被作为危化品管理。氢气是已知密度最小的气体，比重远低于空气，扩散系数是汽油的12 倍，发生泄漏后极易消散，不容易形成可爆炸气雾，爆炸下限浓度远高于汽油和天然气。 因此在开放空间情况下安全可控。氢气在不同形式受限空间中，如隧道、地下停车场的泄 漏扩散规律仍有待研究。氢气工业使用历史悠久。氢气作为工业气体已有很长的使用历史。目前，化石能源重 整是全球主流的制氢方法，具各成熟的工艺和完善的国家标准规范，涵盖材料、设备以及 系统技术等内容。电解水制氢技术历经百年发展，在系统安全、电气安全、设备安全等方 面也已经形成了比较完善的设计标准体系和管理规范，涵盖氢气站、系统技术、供配电系 统规范等内容。多种优势并举，具备纳入我国主流能源体系的基础条件。综合以上，我们认为氢能源 具有来源广泛、安全可控、高效灵活、低碳环保的多种优势，同时产业发展上百年有一定 成熟度，具备纳入我国主流能源体系的基础条件。1.2氢能源符合我国落实碳减排国际责任的战略方向 氢能源可帮助改善我国能源结构现状。我国长期以来能源相对短缺，能源消费量高于 生产量，进口依赖度较高。化石能源在能源生产与消费中所占比例过高，能源转化效率较 低。相比化石能源，氢能源高效环保，可缓解我国能源紧张以及化石燃料燃烧副产品导致 的环境污染问题，对于我国节能减排，走低碳环保之路至关重要。我国碳排放形势严峻，节能低碳为大势所趋。低碳化转型发展是中国应对内外部新形 势、新挑战的共同要求。目前，化石能源燃烧产生的二氧化碳排放是最主要的温室气体排 放源。国际上看，中国碳排放量在2003年超过欧盟，2006年超过美国，连续多年成为最 大碳排放国，这使得中国在国际上承受的碳减排压力与日俱增。2018年，我国二氧化碳排 放量增长2.3亿吨，增量占全球能源相关的二氧化碳排放增长量的 41%；排放总量达到92 亿吨，占全球二氧化碳排放总量的 27.8%。从国内来看，在能源资源、生态环境容量等多 重约束下，有效加强碳排放管控越来越成为推动高质量发展、推进供给侧结构性改革的有 力抓手。国际责任所系，使我国选择低碳节能发展之路。2015 年,习近平总书记在巴黎气候大会 上代表中国政府向国际社会承诺：中国将在 2030年左右二氧化碳排放达峰并力争尽早达峰。 2016年9月3日，全国人大常委会批准我国加入《巴黎气候变化协定》，该协定指出，各 方将加强对气候变化威胁的全球应对，在本世纪末把全球平均气温较工业化前水平升高控制在 2 摄氏度之内，并为把升温控制在 1.5 摄氏度之内而努力。全球将尽快实现温室气体 排放达峰，本世纪下半叶实现温室气体净零排放。作为负责任的大国，走低碳节能发展之 路既是我国的责任所系，亦是使命所向，氢能依托自身低碳清洁的特点有望成为我国实现 碳减排大战略的重要抓手。1.3重视氢能源战略地位，各国争相发展氢能源 美国最先将氢能纳入能源战略，DOE主导产学研合作。美国是最早将氢能及燃料电池 作为能源战略的国家。早在 1920 年便提出“氢经济”的概念，并出台《1920 年氢研究、 开发及示范法案》，布什政府提出氢经济发展蓝图，奥巴马政府发布《全面能源战略》， 特朗普政府将氢能和燃料电池作为美国优先能源战略，并开展前沿技术研究。2018年美国 宣布10月8日为美国国家氢能与燃料电池纪念日。美国政府对氢能和燃料电池给予持续支持，近十年的支持规模超过16亿美元，并积极 为氢能基础设施的建立和氢燃料的使用制定相关财政支持标准和减免法规。美国氢能计划 的实施以美国能源部(DOE)为主导，将资金集中用于解决氢能产业所面临的技术难题，保持 美国在世界范围内的领先地位。DOE 通过资金的投人与引导，构建了以 DOE 所属国家实 验室为主导，大学、研究所及企业为辅的研发体系。美国在氢能及燃料电池领域拥有的专 利数仅次于日本，尤其在全球质子交换膜电池、燃料电池系统、车载储氢三大领域技术专 利数量上，两国的技术占比总和均超过 50%。美国液氢产能和燃料电池乘用车保有量全球 第一。截至2018年底，美国在营加氢站42座，计划2020年建成75座，2025年达到200 座，燃料电池乘用车数量达到 5899 辆。全年固定式燃料电池安装超过 100 兆瓦，累计固 体式燃料电池安装超过500 兆瓦。 日本高度重视氢产业，立志第一个实现氢能社会。日本高度重视氢能产业的发展，提 出“成为全球第一个实现氢能社会的国家”。政府先后发布了《日本复兴战略》《能源战 略计划》《氢能源基本战略》《氢能及燃料电池战略路线图》，规划了实现氢能社会战略 的技术路线。2018 年，日本召开全球首届氢能部长级会议，来自全球 20 多个国家和欧盟 的能源部长及政府官员参加会议。未来日本将以2020 东京奥运会为契机推广燃料电池车， 打造氢能小镇。日本过去 30年累计投入数千亿日元用于研发推广，在氢能和燃料电池技术拥有专利数 世界第一。在过去的30年里，日本政府先后投入数千亿日元用于氢能及燃料电池技术的研 究和推广，并对加氢基础设施建设和终端应用进行补贴。日本氢能和燃料电池技术拥有专 利数世界第一，已实现燃料电池车和家用热电联供系统的大规模商业化推广。2014年量产 的丰田 Mirai 燃料电池车电堆最大输出功率达到 114 千瓦，能在零下 30 摄氏度的低温地 带启动行驶，一次加注氢气最快只需3 分钟，续航超过500干米，用户体验与传统汽车无 差别，已实现累计销量约7000辆，占全球燃料电池乘用车总销量的70%以上。储能领域， EneFarm家用燃料电池项目累计部署27.4万套，成本94万日元，相比2019年下降69%。 2017年，日本在神户港口岛建造了氢燃料1兆瓦燃气轮机，是世界上首个在城市地区使用 氢燃料的热电联产系统。为解决氢源供给问题，日本经济产业省下属的新能源与产业技术 联合开发发机构(NEDO)出资 300 亿日元支持网内企业探索在文莱和澳大利亚利用化石能 源重整制氢并液化海运至本土。截止 2018 年底，日本在营加氢站 113 座，计划 2020 年建成 160 座，2025 年建成 320座，2030年达到900座。燃料电池乘用车保有量达到2839辆，计划保有量 2025年 20万辆，2030年80万辆，2040年实现燃料电池车的普及。政策、资金助力欧洲向氢能社会转型，氢能有望向建筑、工业、交通等多领域渗透。欧盟将氢能作为能源安全和能源转型的重要保障。在能源战略层面提出了《2005 欧洲氢能 研发与示范战略》《2020 气候和能源一揽子计划》《2030气候和能源框架》《2050低碳 经济战略》等文件，在能源转型层面发布了《可再生能源指令》《新电力市场设计指令和 规范》等文件。此外，欧盟燃料电池与氢联合行动计划项目(FCHJU)对欧洲氢能及燃料电池 的研发和推广提供了大量的资金支持，2014-2020年间预算总额为6.65亿欧元。欧洲如今恰逢能源转型发展期，发展氢能源在建筑、工业、交通运输、电力、就业等 多领域促进欧洲的发展。其中，到 2030 年，氢气可以取代估计的 7%的天然气(按体积计算)，到 2040年可以取代32%。它将在2030年和2040年分别覆盖约250万户和超过1100 万户家庭的供暖需求，此外还包括商业建筑。同时，到 2040 年，部署超过 250 万台燃料 电池将提高能源效率，同时大约有45,000 辆燃料电池卡车和公共汽车上路，燃料电池列车 也可能取代大约 570 辆柴油列车；包括炼油厂和制氨厂在内的所有应用都可以实现向三分 之一超低碳氢气生产的转变；此外，具有较大减排潜力的应用，如直接还原炼钢，将可以 进行大规模的可行性试验。德国是欧洲发展氢能最具代表性的国家。氢能与可再生能源融合发展是德国可持续能 源系统和低碳经济的重要组成部分，政府专门成立了国家氢能与燃料电池技术中心 （NOW-GmbH）推进相关领域工作，并在 2006 年启动了氢能和燃料电池技术国家发展 计划（NIP），从 2007年至216年共计投资14亿欧元，资助了超过240家企业/50家科 研和教育机构以及公共部门；2017-2019 年开展第二阶段的工作，计划投资 2.5 亿欧元。 通过FCUJU和 NIP项目支持，德国确立了氢能及燃料电池领域的优先地位，可再生能源制 氢规模全球第一，燃料电池的供应和制造规模全球第三。德国长期致力于推广可再生能源发电制氢技术（PowertoGas），通过氢气连接天然气 管网，并利用现有成熟的天然气基础设施作为巨大的储能设备。液体有机载体储氢技术 （LOHC）已成功应用于市场，可以实现氢气在传统燃料基础设施中的储存。德国运营着世 界第二大加氢网络，共有加氢站60座，仅次于日本。全球首列氢燃料电池列车已在德国投 入商业运营，续航里程接近 1000公里，计划2021年增加氢燃料电池列车14列。尽管英国是最早发现氢气及制造氢燃料电池车的国家，但相较于欧洲其他国家如德国 等，英国政府对氢能及燃料电池的政策支持缺乏整体性，直到 2016年英国才出台了第一个 氢能发展整体战略。2014 年，E4tech 及元素能源发布了氢能及燃料电池路线图，其中包括了氢气供应链路线图（如氢气的生产及运输）、终端消费路线图（如运输工具）等 11个 子路线图。这份路线图，作为零排放战略的一部分，旨在加快氢能及燃料电池的发展速度。 2017年1月，欧盟的JIVE 项目资助了欧洲5个国家部署139辆零排放燃料电池客车，其 中56辆在英国。我国氢能供给基础雄厚，未来有望在能源、交通、工业多领域应用。中国具有丰富的 氢能供给经验和产业基础。经过多年的工业积累，中国已是世界上最大的制氢国，初步评 估现有工业制氢产能为 2500 万吨/年，可为氢能及燃料电池产业化发展初期阶段提供低成 本的氢源。富集的煤炭资源辅之以二氧化碳捕捉与封存技术(CCS)可提供稳定、大规模、低 成本的氢源供给。同时，中国是全球第一大可再生能源发电国，每年仅风电、光伏、水电 等可再生能源弃电约 1000 亿千瓦时，可用于电解水制氢约 200 万吨，未来随着可再生能 源规模的不断壮大，可再生能源制氢有望成为中国氢源供给的主要来源。发展氢能源对于中国战略意义深远。氢能在能源、交通、工业、建筑等领域具有广阔 的应用前景，尤其以燃料电池车为代表的交通领域是氢能初期应用的突破口与主要市场。 中国汽车销量已经连续十年居全球第一，其中，新能源汽车销量占全球总销量的 50%。工 业和信息化部已经启动《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年)》编制工作，将以新能 源汽车高质量发展为主线，探索新能源汽车与能源、交通、信启、通信等深度融合发展的 新模式，研究产业化重点向燃料电池车拓展。在工业领域，中国钢铁、水泥、化工等产品 产量连续多年居世界首位，氢气可为其提供高品质的燃料和原料。在建筑领域，氢气通过 发电、直接燃烧、热电联产等形式为居民住宅或商业区提供电热水冷多联供。未来，随着 碳减排压力的增大与氢气规模化应用成本的降低，氢能有望在建筑、工业能源领域取得突 破性进展。中国氢能与燃料电池技术基本具备产业化基础，政策持续推动行业发展。经过多年科 技攻关，中国已掌握了部分氢能基础设施与一批燃料电池相关核心技术，制定出台了国家 标准86项次，具备一定的产业装备及燃料电池整车的生产能力；中国燃料电池车经过多年 研发积累，已形成自主特色的电-电混合技术路线，并经历规模示范运行。截至 2018年底， 累计入选工信部公告《新能源汽车推广应用推荐车型目录》的燃料电池车型接共计 77款(剔 除重复车型)，并在上海、广东、江苏、河北等地实现了小规模全产业链示范运营，为氢能 大规模商业化运营奠定了良好的基础。2018年，中国氢能源及燃料电池产业战略创新联盟 正式成立，成员单位涵盖氢能制取、储运、加氢基础设施建设、燃料电池研发及整车制造 等产业链各环节头部企业，标志着中国氢能大规模商业化应用已经开启。中国高度关注氢能及燃料电池产业发展。2011年以来，政府相继发布《“十三五”战 略性新兴产业发展规划》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》《节能与新能源 汽车产业发展规划（2012~2020年)》《中国制造2025》等顶层规划，鼓励并引导氢能及 燃料电池技术研发。此外，全国各地区也纷纷出台相关政策鼓励氢能及燃料电池的发展。2. 氢能产业化：交通领域应用为主，多种综合方式 为辅氢能目前最广泛应用与交通领域，储能、军事等领域具备多种应用场景。作为清洁能 源，氢能被列为人类能源危机和环境污染的终极解决方案，其产业化应用也进入高速发展 阶段。目前，应用最为广泛的领域为燃料电池汽车领域，丰田、本田、现代等著名车企都 推出了各自的燃料电池汽车。随各国环保要求的不断提高，氢能利用由最初的燃料电池汽 车逐渐向其他交通领域扩展，燃料电池船舶、燃料电池无人机也成为发展重点，德国、美 国、日本、韩国等国家均较为重视氢能在交通领域的产业化进程。此外，氢能也可用于家 用电站、军事领域、便携电器等领域，应用场景较为广泛，具有较大发展前景。2.1 财政持续补贴燃料电池汽车，政府政策多面支持产业发展 燃料电池汽车补贴由于成本高，补贴力度更大。2015 年以前，纯电动汽车、混合动力 汽车、燃料电池汽车的财政补贴政策支持比较同步。财政部、科技部2009年发布的《节能 与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》中，每辆燃料电池汽车和客车分别可 拿到25万元和60万元补贴，虽然分别高出纯电动乘用车19万元和10万元，但补贴额度 较高主要是考虑到燃料电池汽车较高的成本而制定；2013年发布的《关于继续开展新能源 汽车推广应用工作的通知》提出2014-2015年的补贴退坡政策，燃料电池汽车也包含在内。2015 年以后，电动汽车与燃料电池汽车的补贴政策开始分化。2015 年发布的《关于 2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》中，对纯电动和插电混动汽车的补贴大幅退坡，而燃料电池汽车的补贴“不退坡”，体现了在燃料电池产业成熟度不够高， 降本尚未到位的情况下的特殊政策支持。政策持续扶持燃料电池汽车，氢能与燃料电池有望快速发展。我们国家对新能源汽车 的发展提“三横三纵”，其中三纵指混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车三条路线 并行发展。目前混合动力、纯电动两条路线发展较为成熟，氢能源有望在政策的持续扶持 下，吸引更多资本、技术、人才，推动产业快速发展。2016-2019年，我国氢燃料电池汽 车产量从629台提升至2737台，复合增长率达到63%，政策扶持初见成效。2.2燃料电池汽车打开万亿应用市场，规模化有望降低成本 2.2.1 国外氢燃料电池汽车发展先行，国内紧跟国际技术进步潮流 燃料电池汽车的诞生最早可追溯到1966年通用汽车公司的创造性开发，但该车型并未 得到商业化应用；2013 年，H2USA 联盟成立，旨在促进燃料电池汽车商业化以及氢气相 关基础设施开发，合作伙伴包括了福特、日产、戴姆勒、通用和丰田；2014年，丰田推出 首款商用燃料电池车Mirai，正式打开燃料电池汽车的商用市场。国内外皆已推出燃料电池汽车，但总体应用程度较低。国外主流车厂较为关注燃料电 池汽车生产，多家车企推出量产计划。其中，丰田、本田、现代已经推出了量产版的燃料 电池乘用车，奔驰、日野推出了燃料电池客车，国内虽然已推出燃料电池乘用车但尚未实 现市场化销售。从应用程度上来看，国内上汽刚刚实现燃料电池汽车商业化，市场化程度 较低，美国、欧洲和日本虽然市场化程度较高，但采购量仍然有限，燃料电池汽车全球范 围内应用程度普遍较低。丰田 Mirai 实现成本突破，量产燃料电池汽车首次投放市场。燃料电池汽车由于成本 较高，投入消费市场较为困难，丰田的燃料电池汽车 Mirai 的正式投放标志着燃料电池汽 车进入市场化阶段。Mirai 是丰田FCV（Fuel Cell Vehicle）计划的产物。1992年丰田开 始进行氢燃料电池汽车研究，2013 年在东京车展展出 FCV 概念车，2014 年 FCV 概念车 完成技术验证，得名 Mirai 并在日本正式上市，售价 723 万日元（约 44 万人民币），补 贴后仅售520万日元（约31万人民币）。Mirai 整套系统的核心为其燃料电池堆栈，即其 动力系统TFCS（Toyota FC Stack）。本田推出Clarity，电堆体积功率密度全球领先。日系车企中，丰田对燃料电池汽车的 投入最大，本田次之。本田自1996年开始研究燃料电池技术，1999年开始进行燃料电池 车用实验工作，2016年在日本推出正式销售的燃料电池汽车Clarity Fuel Cell，售价766 万日元（约45万人民币）。Clarity所搭载的电堆体积功率密度约为3.1 kW/L 左右，达到 全球领先水平。现代NEXO 续航里程超越 Mirai、Clarity，成最大里程燃料电池乘用车。NEXO是现 代汽车第二代燃料电池汽车，1998年，现代汽车成立麻北新能源技术研究院，专注于研究 燃料电池技术，2013 年 ix35 FCEV 实现量产，成为全球首款量产的燃料电池汽车，2018 年推出第二代量产氢燃料电池车NEXO。NEXO动力系统搭载了现代第四代燃料电池技术， 加速时间、续航里程均实现新突破，其中，续航里程达 370英里(592km)，超过丰田Mirai 的 312 英里(502km)以及本田 Clarity 的 365 英里(587km)，成为目前最大里程的燃料电 池乘用车。上汽推出荣威 950，率先实现国内燃料电池汽车商业化。上汽集团于 2001 年启动燃 料电池汽车研究，是国内最早从事燃料电池技术研发的车企，也是国内唯一实现燃料电池 汽车公告、销售和上牌的整车企业。2010 年，上汽 174 辆燃料电池车参加世博会运行， 2017年大通FCV80燃料电池轻客开启商业化运营， 2018年上汽成立上海捷氢科技有限公 司，负责上汽燃料电池电堆和系统技术开发。上汽荣威 950 是国内唯一具有公告、实现销 售和完成上牌的燃料电池乘用车，最大续航里程达到 430 公里，已实现产销 50 台，累计 运营里程超过50万公里。国内燃料电池汽车性能与国外差距较大，未来仍有进步空间。上汽集团虽然实现了中 国燃料电池汽车的从无到有，但荣威 950 各项指标仍远低于国际领先标准。其中，续航里 程距离国际先进水平差距较大，仅能达到 430km，最高车速、百公里加速、驱动电机功率、 电堆功率密度等指标也低于国际水平，作为中国首款燃料电池汽车，上汽荣威 950 未来改 进空间较大。2.2.2 燃料电池技术难度高，产业化发展需更大投入 能量密度等指标角度，燃料电池具备优势。与锂电池相比，燃料电池系统是发电装置， 系统所带能量的大小取决于氢罐中能存储多少氢气燃料，而锂电则是储能装置，存储能量 的极限受制于电池包的大小，因此氢燃料电池天然具有高质量能量密度的优势。此外，燃 料电池还具备重量较轻、充电时间短、性能提升空间大等性能优点。燃料电池技术难度较大，锂电池成本更优。从技术难度和成本角度来看，锂电池产业 发展比较成熟，已经实现规模化生产，成本较低；燃料电池汽车技术难度较大，规模化程 度低，成本高昂，而国内燃料电池关键材料，如催化剂、质子交换膜等尚无法实现规模化 生产，部分材料依赖进口且多数为国外垄断，价格更高。故从成本以及市场化角度来看， 锂电池具备更大优势。燃料电池更为环保，安全性能各有优劣。除性能、技术难度与成本外，燃料电池与锂 电池在环保、安全等方面也有一定差异。电动汽车虽然也是响应环保号召而诞生，但美国 环境保护局认为用于制造锂金属电解质和电池阴极的强效熔剂能导致包括癌症在内的多种 疾病，且 用来制造压缩型高功率锂电池的钴金属具有高致癌性。而燃料电池的排放物为水， 相较而言更为环保。从安全性上看，锂电池在材料、结构等方面对电池组进行了控制，安全性得到提升， 但随电池使用寿命的消耗，不安全因素也会增加。燃料电池最大的安全风险在于原料的易 燃性，由于氢气加压才能变为液体，故燃料电池汽车多携有高压气瓶，在碰撞、加氢气时 均容易引发氢气泄漏，为降低碰撞后气瓶的破裂风险，目前车用储氢装置大多采用碳纤维 材料，在一定程度上保证了燃料电池汽车的安全性。燃料电池产业链环节多、技术不成熟，燃料电池汽车发展需更大投入。与锂电池产业 链相比，燃料电池产业链上下游环节更多，对投入的要求更大。上游燃料电池堆主要由膜 电极（由催化剂、质子交换膜、气体扩散层组成）与双极板构成，但国内上游关键材料的 研发与国外水平存在较大差距。其一，关键材料无法实现国产化，催化剂等大多采用进口 材料，国内尚未实现规模化生产，导致上游成本过高；其二，制造技术落后，双极板等制 造质量不稳定，运维成本较高；其三，制氢方法处于过渡阶段，现阶段，国内主要采用成 本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢方法，天然气与煤炭制氢也在备用之列，制 氢流程无法实现完全环保，原料成本较高。目前，国内燃料电池上游相关材料以及相关技 术的研发仍处于起步阶段，需更大投入。与锂电池相比，燃料电池下游需配备加氢站，而锂电池则需配备充电站。目前国内充 电站普及度较高，电动汽车充电可采用公共充电站也可采用家庭充电桩，充电更为便捷， 但出于安全性考虑，与普通汽车相似，燃料电池汽车仅能在公共站点补充燃料。因此，为 促进燃料电池下游应用，必须推动加氢站的建设，但加氢站的投资远高于普通汽车的加油 站，回收成本时间较长，需要更多财政支持，投资成本和时间成本在一定程度上抑制了燃 料电池的下游应用。因此，从上、下游来看，燃料电池产业链发展整体仍不成熟，未来还 需要更大的资金支持和研发支持。2.2.3 商用车为主要产业化方向，应用优势明显 虽然燃料电池乘用车在国际上已经实现商业化应用，但使用量仍然较低，燃料电池商 用车由于对空间要求低，对质量能量密度要求高，是更适用氢燃料电池的重要发展方向， 在燃料电池商用车领域，公交车、轻型和中型卡车一直处于应用前沿。国际上燃料电池商用车应用更为广泛的原因主要有以下两点：第一，基础设施依赖性高，运营集中使用具备优势。燃料电池汽车的商业化推广与加 氢站的建设程度联系密切，由于加氢站成本过高，国际上普遍存在着加氢站建设不足的问题。燃料电池乘用车与燃油车比较类似，需要成熟的基础设施网建设，对加氢站依赖度较 高，而商用车则仅需保障固定用途，且多为点对点移动，只需少量加氢站的建设，较适合 于国际上氢能基础设施不完备的现状。第二，质量能量密度带动续航里程，在商用车领域体现性价比优越性。从性能上来看， 燃料电池汽车由于电池能量密度较高，故能实现较长的续航里程，更适合于商用车。此外， 燃料电池汽车目前的成本较高，乘用车不仅需承担高昂成本且未能充分利用电池的性能优 势，故性价比较低，比较而言，商用车更能发挥燃料电池优势，实现较高性价比。与国际情况相同，目前国内燃料电池汽车发展的主要产业化方向也集中在商用车领域。 从新能源汽车的财政补贴政策上来看，2010年发布的《私人购买新能源汽车试点财政补助 资金管理暂行办法》并未将燃料电池汽车包括在内，即自燃料电池汽车发展初期，国家对 燃料电池汽车的补贴就主要集中在商用车领域，这一政策思路也延续至今。我国现阶段以商用车作为燃料电池汽车主要产业化方向除考虑到上述国际共性问题外， 还有出于我国国情的考量。第一，储氢技术限制。我国目前燃料电池汽车的储氢技术远落后于国外水平，商用车 可以简单地通过增加储氢瓶增加续航能力，对储氢技术的要求不高，而乘用车由于空间较 小，对燃料电池体积要求较高，技术难度大，成本高，故先发展商用车较适合我国技术发 展现状。第二，商用车领域环保需求。国内商用车环保技术水平较低，导致商用车保有量虽低 于乘用车，但污染物排放反而较高。纯电动汽车虽然可实现环保要求，但纯电动商用车电 池搭载量较大性价比较低，环保作用有限，推广燃料电池商用车则更易满足环保需求。第三，产业化长期规划。国内燃料电池商用车现阶段发展水平好于乘用车，以商用车 为先导可培育起燃料电池汽车较为完整的产业链。其一，可以利用商用车发展逐步提升我国燃料电池技术，弥补技术劣势，降低成本，为乘用车积累技术软实力；其二，商用车对 于加氢站的依赖程度较低，可以平滑我国的加氢站建设投入，不会由于短期基础设施投入 过大带来产业发展不平衡情况，同时加氢站网络的逐步建设完善也将为长期乘用车推广奠 定良好基础；其三，商用车社会推广效果较好，便于未来乘用车的市场化。2.2.4 规模化有望降低成本，商用车过渡到乘用车打开万亿级市场空间 根据我国《节能与新能源汽车技术路线图》中对燃料电池汽车总体技术路线的规划， 2020 年，计划实现燃料电池汽车在特定地区公共服务用车领域的小规模示范应用，达到 5000 辆规模；2025 年在城市私人用车、公共服务用车领域实现大批量应用，达到 5 万辆 规模；2030 年在私人乘用车、大型商用车领域实现大规模商用化推广，达到百万辆规模。 根据以上数据，结合我国燃料电池汽车商用车、乘用车发展现状，我们预计2050 年燃料电 池汽车市场规模将达到500 万辆，假设2020年5000辆全部为商用车，2025年的50000 辆中60%为商用车，2030年的100万辆中40%为商用车，2050年500万辆中 20%为商 用车。此外，根据《节能与新能源汽车技术路线图》中对单车成本的规划，我们采用单车最 大成本进行估计，即2020 年燃料电池汽车商用车、乘用车成本分别为150万元、 30万元； 2025 年，分别为 100 万元、20 万元；2030 年，分别为 60 万元、18 万元，根据技术发 展情况，我们估计 2050 年两种车型成本将进一步下降，分别降为 30 万元和 10 万元。以 上数据为基础我们对单车价值量进行了估计，并由此推算出燃料电池汽车的整车市场空间。根据测算，我们认为燃料电池汽车整车市场空间 2030 年将超过 3000 亿，2050 年有 望突破7000亿。将整车结构进行拆分，分别估计各组成部件未来市场空间。燃料电池系统是燃料电池 汽车的主要构成，燃料电池系统主要包括电堆和气体循环系统，其中，电堆由膜电极（由 质子交换膜、催化剂、气体扩散层构成）、双极板及密封件等组成。在电堆的各个组成部件中，质子交换膜、气体扩散层以及膜电极组件则受规模化生产 影响显著，随产能上升价值占比降低，催化剂、双极板分别需要铂和不锈钢材料，成本以 商品材料成本为主，对产量不敏感，规模化生产后价值占比提升；基于以上分析，我们分别对 2020-2030年燃料电池系统成本、使用成本进行假设，对 燃料电池汽车各个组成部件未来市场空间进行估计。根据测算，我们预计2030年燃料电池汽车系统关键零部件的市场空间将超过2000亿， 2050 年将超过 3000 亿。预计到 2050 年，燃料电池汽车整车加各零部件市场空间将突破 万亿。2.3 低污染、高续航促进交通领域应用，清洁船舶、无人机 应用前景广阔 船舶污染物排放标准更加严格，燃料电池成为绿色船舶首选。自2015年起，国际海事 组织对船舶燃料含硫量、氮氧化物的排放提出了更为严格的要求，中国船舶污染物排放标 准也陆续出台，2016 年交通运输部发布《船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法》，对船舶排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物提出了明确要求，2017年中国船 级社制定《船舶应用替代燃料指南2017》，对燃料电池系统进行了详细描述。随着船舶环 保要求的提高，动力系统采用清洁能源大势所趋，燃料电池系统作为能源高效、零污染、 震动噪声低的动力系统，是未来船舶动力装置发展的首选。国外燃料电池船舶领先，国内重视度不断提升。欧洲对清洁船舶研究的支持力度最大， 相关技术国际领先，德国于 2008年研制出世界首款燃料电池游船“Alsterwasser”号；日 本燃料电池技术领先，清洁船舶起步较晚但发展较快，2009年制定《船舶行业中长期科研 计划》，提出采用燃料电池动力系统减少船舶污染排放，2015年推出燃料电池渔船，三菱 重工等企业也持续投入研究；韩国2010年发布《造船产业中长期发展战略规划》，提出发 展燃料电池系统的要求，三星重工、STX造船等企业均参与到燃料电池船舶项目。国内船舶动力系统以柴油机为主，存在着能量转化率低、燃料需求高，环境污染严重 等问题，随着环保需求的上升，国内对清洁船舶的重视度不断提高。目前国内清洁船舶研 制工作主要集中在中船重工第七一二研究所，2019年底，七一二所在上海国际海事会展上 展出自主研发的500kW级船用氢燃料电池系统，关键性能指标已达到国际先进水平，我国 燃料电池清洁船舶研究已取得重大突破。据中船重工披露，2016年电动船市场规模达56.3 亿，预计到2021年将达近百亿，并逐步向长江经济带、珠江流域、环渤海地区推广。无人机动力系统要求高，燃料电池技术有望突破无人机续航瓶颈。由于无人机“无人” 性质的特殊性，除大型军用外，其在环境监测、农业、运输等方面应用较为广泛，而对于 这些应用，无人机有效载荷需求较高，对动力系统的可控性和续航里程要求更为严格。现 有的小型无人机采用的动力系统主要是锂电池和内燃机。锂电池主要应用于起飞重量 10kg 以下的小型无人机，拥有噪声低、有效载荷灵活、零排放等优点，但受制于能量密度，锂 电池推进系统续航能力和耐久性不足，难以满足无人机技术更新要求；小型内燃机的液态 碳氢化合能量密度较高，续航能力好，但其高热量、高污染、高噪音、载荷灵活性差的缺 陷也无法适应无人机应用场景的扩展。燃料电池动力系统则综合了锂电池和内燃机动力系统的优点，其耐用性和续航能力等 已经在军用无人机上得到了证实，未来消费级、工业级应用场景将更为广阔。我国燃料电池无人机技术发展迅速，处于国际领先地位。2015年，中国首架氢燃料电 池无人机“飞跃一号”在第三届中国（上海）国际技术进出口交易会上展出，成为继美国、 德国后第三个可自主生产燃料电池无人机的国家，燃料电池无人机技术国际领先。随着无 人机在国内应用场景的扩展，燃料电池动力系统有望在无人机领域得到规模化应用。2.4技术与成本突破为关键，家庭储能等领域应用空间广阔除在交通领域的产业化应用外，燃料电池在移动式应用和固定式应用领域也有广阔前 景。移动式应用主要是燃料电池型移动充电装置，固定式应用则包括家用燃料电池、偏远 地区独立电站等发电装置。能量密度等优势促成燃料电池在移动充电装置领域的应用。燃料电池具有较高的能量 密度，续航时间长，更为满足笔记本电脑、手机等移动设备的移动充电需求。目前，Intelligent Energy公司已经开发出首款燃料电池移动电源“Upp”，并投入非洲市场以解决非洲部分 地区存在的供电基础设施不稳定问题。但目前燃料电池移动电源仍待解决成本高、质量重、 不稳定等问题，难以实现完全市场化。我国相关领域研究仍处于空白阶段，未来随着燃料 电池技术的进步，有望进驻移动电源领域。家庭储能应用环境简单，技术突破难度小，应用前景广阔。根据松下电器数据，对于 单个家庭来说，使用燃料电池家庭储能系统直接发电可比传统间接发电每年节约 3734kW·h 电量，家用燃料电池节能效果突出。此外，燃料电池家用环境简单，技术突破 难度较小，目前技术水平与成本控制较为平衡，可以被大多数家庭所接受。日本家庭储能系统已经非常成熟，根据日本经济产业省报告，截止2017年底，燃料电 池家庭储能系统安装量已达 23万，欧洲、韩国也在加大燃料电池家用储能系统部署。我国相关技术成本仍较高，目前还未在国内开展应用，但我国人口基数大、家庭用电需求高， 未来相关领域发展空间巨大。3.氢产业链：上游供给充分，中游制造实力期待突 破3.1制氢：三种路线并举，化石能源制氢向可再生能源过渡 我国的制氢工业以引进技术为主，技术相对成熟，与发达国家的差距不大。当前，氢 的制取技术主要有三种比较成熟的路线：一是以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重 整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产提纯制氢；三是以电解 水制氢为代表的可再生能源制氢。其他技术路线，如生物质直接制氢和光解水制氢等目前 产收率较低，仍处于实验和开发阶段，尚未达到规模制氢要求。化石能源重整制氢：煤制氢技术成熟，价格相对较低，是目前主要的化石能源重整制 氢方式。煤制氢通过气化技术将煤炭转化为合成气，经过水煤气变换分离处理来提取高纯 度的氢气。煤制氢技术路线可以大规模稳定制氢，成熟高效。原料煤作为最主要的消耗原 料，约占煤制氢总成本的 50%。以成本最低的煤气化制氢技术为例，每小时产能 54 万方 合成气的装置，在原料煤（6000大卡，含碳量80%以上）价格600元/吨的情况下，制氢 成本约8.85元/千克。结合尚处在探索示范阶段的碳补集与封存（CCS）技术以控制化石能 源重整制氢的碳排放，按照煤制氢路线单位氢气生成二氧化碳的平均比例计算，增加 CCS 后以上设定条件下的没制氢成本约为 15.85 元/千克。今后，随着国内 CCS 技术的进一步 开发，煤制氢此方面成本将下降。天然气制氢受制于原料资源，在我国尚未大规模发展。天然气制氢技术中，国外采取 的主流方法为蒸汽重整制氢。天然气作为原料占制氢成本比重达 70%以上，因此天然气价格是决定此技术路线下制氢价格的重要因素。天然气制氢平均成本高于煤气化制氢，再加 上中国“富煤、缺油、少气”的资源禀赋特点，仅有少数地区可以探索开展。工业副产提纯制氢：工业废气等副产供给充足，为氢能发展拓宽来源。工业副产提纯 制氢包括焦炉煤气中氢的回收利用、甲醇及合成氨工业、丙烷脱氢（PDH）项目制氢、氯 碱厂回收副产氢制氢等。 对工业副产中的氢进行提纯，不仅可以提高资源利用效率，实现 经济效益，又能起到降低污染、改善环境的效果。中国作为世界上最大的焦炭生产国，生产焦炭产生的焦炉煤气约350-450立方米/吨， 而焦炉煤气中氢气含量达54%-59%，利用变压吸附（PSA）技术可以制取高纯度氢。焦炉 煤气制氢成本较低，目前为 11元/千克左右。中国烧碱年产量基本在3,000万-3,500万吨 之间，其产生的副产氢气75-87.5万吨约有40%能剩余，合计约28-34万吨。甲醇及合成 氨工业、PDH 项目的合成气含氢量达 60%-95%，通过纯化技术可制取满足燃料电池应用 的氢气。中国目前的甲醇产能约为8,351万吨/年，甲醇驰放气含氢气数十亿立方米；合成 氨产能约1.5亿吨/年，合成氨驰放气可回收氢气约100 万吨/年。中国PDH项目目前副产 含氢量约37万吨/年。当前工业副产提纯制氢的提纯成本为 0.3-0.6 元/千克，加副产气体成本的综合制氢成 本在10-16元/千克之间。工业副产提纯制氢能够提供百万吨级氢气供应，能为氢能产业发 展初期提供相对低成本、分布式氢源。可再生能源制氢：引领制氢行业未来方向，除电解水技术外其他处于起步阶段。可再 生能源制氢技术路线目前主要是电解水制氢，电解水制氢技术主要有：碱性水电解槽（AE） 技术，最为成熟，国内单台最大产气量为 1,000立方米/小时；质子交换膜水电解槽（PEM） 技术能效较高，国内单台最大产气量为 50 立方米/小时；固体氧化物水电解槽（SOE）采 用水蒸气点解，能效最高，但尚处于实验阶段。电解水制氢目前成本高，且火电占比高的供电环境下环保效果低下。电解水制氢成本 主要来源于固定资产投资、电和固定生产运维这四项开支，其中电价高是造成电解水成本 高的主要原因，电价占其总成本的 70%以上。采用市电生产，制氢成本高达 30-40 元/千 克。利用“谷电”电价，低于 0.3 元/千瓦时，电解水制氢成本接近传统石化能源制氢。且 在火电占比较高的供电环境下，按中国电力平均碳强度计算，电解水制氢 1 千克的碳排放 高达 35.84 千克，是化石能源重整制氢单位碳排放的 3-4 倍。若使用富余的可再生能源电 力 (水电、风电、太阳能等)的边际成本较低，制取氢气的成本会更加低廉，同时也能实现 可持续，并将二氧化碳排放量大幅降低。供电结构转变与政策支持促进可再生能源制氢发挥效率、环保双重效能。未来，可再 生能源制氢具有巨大的发展潜力。国家发展和改革委员会与国家能源局先后发文，支持高 效利用廉价且丰富的可再生能源制氢。四川、广东等地对电解水制氢给予政策支持，将其 最高电价分别限定为 0.3 元/千瓦时和 0.26 元/千瓦时。伴随技术发展、规模化效应，都会 使此技术路线成本下降。目前，中国的氢能市场还处于发展初期，三种制氢路线并举，结合不同技术路线制氢 的产能、经济性和环保性角度，不同地区需要依据资源禀赋、科技及成本等条件进行选择。 整体而言，氢气供给充足，来源由由化石能源向可再生能源过渡。预计2030年左右，可再 生能源电解水将成为有效供氢主体，积极推动生物制氢和太阳能光解水制氢技术发展； 2050 年左右中国能源结构从传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格局，会推动可再 生能源电解水制氢占比大幅提升，煤制氢结合 CCS技术、生物制氢和太阳能光解水制氢等 技术将会成为氢能源供给的重要补充。3.2 储氢：高压氢罐接近全球领先水平，固、液储氢仍处示 范应用阶段 氢的储存要求安全、高效、低成本、便捷，主要技术指标有容量、加注便捷性、耐久 性等。 当前，氢的储存主要由气态储氢、液态储氢和固体储氢三种形式。高压气态储氢是 最广泛的应用形式，低温液态储氢主要在航天等领域得到应用，有机液态储氢和固态储氢 尚处于示范阶段。高压气态储氢占比最高，技术成熟，成本有望迅速下降。高压气态储氢是现阶段的主 要储氢方式，其容器结构简单、充放氢速度快，分为高压氢瓶和高压容器两大类。最为成 熟且成本较低的技术是钢制氢瓶和钢制压力容器。20MPa钢制氢瓶已经在工业中广泛应用， 且与45MPa钢制氢瓶、98MPa钢带缠绕式压力容器组合应用于加氢站。碳纤维缠绕高压氢瓶为车载储氢提供了方案。目前 70MPa 碳纤维缠绕 IV 型瓶已是国外燃料电池乘用车车 载储氢的主流技术，我国燃料电池商用车载储氢方式以 35MPa 碳纤维缠绕 III 型瓶为主， 70MPa 碳纤维缠绕 III 型瓶也已少量用于我国燃料电池乘用车中。接近全球领先水平。 70Mpa 的储氢罐的制备现在是我国高压气态储氢面临的主要难题，125kg 的储氢系统价 格上万元，若能实现技术突破实现量产，其成本将迅速下降。液态储氢投入与损耗大，目前未投入商用。液态储氢可分为低温液态储氢和有机液体 储氢，具有储氢密度高等优势。低温液态储氢的储氢密度可达 70.6kg/m，但液氢装置一 次性投入较大，液化的过程中存在较高能耗，储存过程中的蒸发会产生一定损耗，每天 1%-2%的挥发，而汽油每月只损失 1%，因此目前极不经济，在我国仅用于航天工程等领 域，民用领域尚未出台相关标准。有机液体储氢其产生的氢化物性能稳定，安全性高，但 存在脱氢效率较低、反应温度较高、催化剂易被中间产物毒化等使用问题。目前国内已有 燃料电池客车车载储氢示范应用。我国固态储氢尚处示范阶段，克服技术问题将在燃料电池领域迅猛发展。固态储氢是 最具潜力的储氢方式，能够克服高压气态、低温液态储氢方式的缺点，运输方便、储氢体 积密度大、压力低、成本低、高安全性等特点使其特别适合应用于燃料电池汽车。但目前 主流金属储氢材料重量储氢率低于3.8wt%，克服氢的吸放温度限制是实现更高效储氢的主 要技术难题。目前国外固态储氢已经在燃料电池潜艇中得以商用，在分布式发电、风电制 氢、规模储氢中得到示范应用，中国的固态储氢也在分布式发点中得以示范应用。 3.3 运氢：短期长管拖车为主，规模化后长期管网发展是必 然趋势 氢的输运按其形态分为气态运输、液态运输和固体运输，其中气态和液态是目前的主 流运输方式。 高压气态运输短期长管拖车为主，加压与运力仍待提高。高压气态氢的运输有长管拖 车和管道运输两种方式，根据氢气的输送距离、客户分布及使用要求等情况的不同，适用 于不同场合。高压长管拖车目前是国内氢气近距离运输队主要方式，技术相对成熟，发展 成长了一批储运氢相关企业。但当前与国内的技术和效率同国际领先水平存在一定的差距。 国内 20MPa 长管拖车是最普遍的形式，单车运量约为 300 千克，而国外领先技术采用 45MPa纤维缠绕高压氢瓶长管拖车运输，单车运量高达 700千克。液态氢运输在技术成熟地区广泛运用，我国民用尚处空白。液态氢运输适合远距离、 运量大的应用场景，采用液氢运输方式能够减少车辆运输频率，提高加氢站的供应能力。 目前美国、日本已大量投入使用液氢罐车作为加氢站运氢的重要方式之一，我国目前尚无 民用液氢运输的实践，以高压气态方式为主。输氢管道建设尚有差距，管网结合势在必行。管道运输管道运输运行压力通常为 1.0-4.0MPa，运量大、能耗低、边际成本低，是实现大规模、长距离气态氢运输的重要方 式。管网建设一次性投入资金规模巨大，但长期看来是氢气运输发展的必然趋势。截至 2019 年，美国已有约2600公里的输氢管道，欧洲已有1598公里，而我国还停留在“百公里级 “。输氢管网建设在初期可以积极探索掺氢天然气的方法，充分利用现有的能源运输管道 设施。目前，我国氢能储运将持续以长管拖车运输高压气态氢为主，以低温液态氢、管道运 输方式为辅，协同发展。长期来看，车载储氢技术将采用更高密度和安全性的技术推动高 压气态氢、液态氢的运输，氢气管网建设也将加速布局，实现不同细分市场和区域的协同 发展。3.4加氢：各地发布建设规划，加强基础设施配套 加氢的基础设施是燃料电池车应用的重要保障，也是氢能发展利用的关键环节。经过 氢气压缩机增压的氢气存储于高压储氢罐，再通过氢气加注机为氢燃料电池加注氢气。乘 用车在商业运行中氢气加注时间在3-5分钟之间。加氢站的技术路线有站内制氢和外供氢两种，其中内制加氢站包括电解水制氢、天然 气重整制氢等方式，降低运输费用的同时也增加了加氢站运营的难度。由于目前国内氢气 按照危险品管理，所以尚未有商用的站内制氢加氢站。外供加氢站则是通过长管拖车、管 道输送氢气、液氢运输后，在站内进行加压、存储和加注，运输成本相对更高。国内加氢站加速建设，国产化加速氢能源成本下降。国内加氢站的建设成本较高，其 中设备成本占到70%左右，单个加氢站投资成本在1,000万元以上，大幅高于传统加油站 的建设成本，且设备的运营与维护、人工费用等都使得加注氢气的成本较高，在 13-18元/ 千克左右。随着氢气加注量的不断增加以及同加油站、加气站的合建，单位氢气的加注成 本将呈现下降趋势。同时，加氢设备亟需国产化，由目前核心设备依赖进口走向自主研发 和量产化，将有力推动氢能源使用成本的下降及其普及。根据规划，在 2020 年，中国将建成 100 座加氢站，日本建成 160 座加氢站，韩国 建成80座加氢站，德国也预计达到100座加氢站的规模。截至2018年底我国加氢站共有 23 座，占全球加氢站的比例约为 6.23%。其中加氢规模在 500 公斤以上的有 9 座，手续 齐备的商用加氢站仅 6 座。这距离我国 2020 年建设 100 座加氢站的目标还有很大距离， 同时也表明，未来加氢站建设进度会急剧增加，相关方面需求巨大，是可见的机会点。近 年来，上海、江苏、广东、山东等省市发布氢能发展规划，着力加强对加氢站配套设备和 建设运营按建设规模进行补贴。2019年3月，“推动充电、加氢等设施建设”增补进入《政 府工作报告》。政策支持将有力推动加氢站建设，进一步明确加氢站审批流程，推动装备 自主化，与燃料电池车协同发展。 3.5 发电：质子交换膜电池为主流，技术进步与成本下降任 重而道远 燃料电池是实现氢能源大规模普及的重要途径，在当前的商业应用中，质子交换膜燃 料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池是三种最主流的燃料电池技术路线。质子交换膜燃料电池具有工作温度低、启动快、比功率高等优点，适用于交通和固定 式电源领域，成为现阶段国内外主流的应用技术。熔融碳酸盐燃料电池的优点有工作温度 较高，反应速度较快、不需贵金属催化剂、提高燃料有效利用率等，但也存在高温条件下 液体电解质较难管理，长期腐蚀和渗漏现象严重等问题。其中小型电站可应用于通讯、气 象电站和水面舰船、机车等的热电联供。固体氧化物燃料电池燃料适应性广、能量转换效 率高、全固态、零污染、模块化组装，常在大型集中供电、中型分电、小型家用电热联供 领域作为固定电站使用。国内燃料电池产业链未全面布局，核心零部件技术仍待突破。质子交换膜燃料电池使 用铂及其合金作为催化剂，其高昂的成本制约燃料电池的规模量产和商业化推广，我国尚 处实验研究阶段。核心零件质子交换膜对性能要求高，开发生产难度大，现阶段主流产品 多为美国、日本制造；气体扩散层极大影响燃料电池成本和性能，主流生产企业分布于日 本、加拿大、德国等。其他部件，如金属双极板和电堆已在国内实现多企业布局。我国电燃料电池多指标落后国际水平，技术进步亟待解决。中国的燃料电池技术研发 和产业化集中于质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池两类。近年来在国家政策和重 点项目支持下，燃料电池技术取得了既定的进步，初步掌握了燃料电池电堆与关键材料、 动力系统与核心部件等核心技术，部分技术指标接近国际先进水平，但仍有许多关键技术 指标较为落后，且工程化、产业化水平低，总体技术较日本、韩国等技术相对成熟的国家 有一定差距。就质子交换膜燃料电池而言，在燃料电池电堆领域，国内目前先进的水平下，在用额 定功率等级为36kW/L，体积功率密度为1.8 kW/L，耐久性为5000h，低温性能为-20℃， 应用情况暂处百台级别；相比之下，国际一流水平的在用额定功率等级和体积功率密度分 别为 60-80kW/L、3.1kW/L，低温性能达到-30℃，应用达到数千台级别，各项指标显著 优于国内水平。在核心零部件领域，国内膜电极电流密度为 1.5A/cm，空压机为30kW级实车验证， 储氢系统为 35MPa-III 型瓶组，金属双极板尚处于实验和试制阶段，石墨双极板小规模试 用缺少耐久性和工程化验证，氢气循环泵尚处于技术空白，仅 30kW 级引射器可以实现量 产；相比而言，国际较高水平则可以实现电流密度 2.5A/cm，完成空压机100kW级实车 验证，使用 70MPa-IV 型瓶组，石墨双极板完成实车验证，金属双极板技术和 100kW 级 燃料电池系统用氢气循环泵技术也已趋于成熟。在关键原材料领域，我国目前的先进水平下，催化剂的铂载量约 0.4g/kW，且只能进 行小规模生产，质子交换膜和炭纸、炭布处于中试阶段，而国际先进水平下，催化剂的铂 载量达0.2g/kW且技术成熟，且催化剂、质子交换膜、炭纸、炭布、密封剂等已经达到产 品化、批量化生产阶段。固体氧化物燃料电池的电池电堆整体技术也与国外先进水平存在 较大差距，单电池与电堆峰值功率密度较低、电堆发电效率较低、整体发电系统在性能和 衰减率上与国际一流水平还有较大差距，未进行商业化推广。燃料电池系统技术未来将会持续开发高功率系统产品，通过系统结构设计优化提高产 品性能，通过策略优化提高差您寿命，优化零部件和提升规模化效应持续降低成本。这既 是燃料电池系统技术未来的发展方向，也是努力追赶世界一流水平的必然要求。预期到 2050年左右，平均制氢成本将不高于10元/千克，储氢密度达到6.5wt%，系统体积功率 密度达到6.5kW/L，乘用车系统寿命超过10,000小时，商用车达到30,000小时，固定式 电源寿命超过 100,000 小时，启动温度降至-40℃，系统成本降低至 300 元/kW。燃料电 池的技术进步与成本下降依然任重而道远。4. 氢能有望纳入国家主流能源管理体系，产业链相 关公司打开成长空间4.1 国家队进场，氢能有望纳入我国主流能源管理体系 在氢能源发展初期阶段，中小企业参与居多。我国对氢能的研究与开发可追溯到20世 纪60年代。2000年科技部启动973基础研究项目，内容为氢能的规模制备、储运和燃料 电池的相关研究，该项目针对氢能领域的若干科学命题的核心技术开展基础性研究。2001 年-2005 年，国家科技部 863 电动汽车重大专项设立课题，以期在燃料电池、燃料电动发 动机以及整车系统方面形成一套拥有自主知识产权的核心技术，最终开发成功燃料电池公 交车和燃料电池轿车。早期的氢燃料电池行业发展以民企自发行为居多，资金、技术、人 才积累有限。2011年以来，政府相继发布《“十三五”战略性新兴企业发展规划》《能源技术革命 创新行动计划（2016~2030年）》《节能与新能源汽车产业发展规划（2012~2020年）》 《中国制造 2025》等顶层规划，鼓励并引导氢能及燃料电池技术研发。2012 年，清华大 学、同济大学、中科院大连物理化学研究所、上汽、一汽等发起成立中国燃料电池汽车技 术创新战略联盟。2016 年 10 月 26 日，在中国汽车工程学会年会上，国家强国战略咨询 委员会、清华大学教授欧阳明高作为代表发布了备受关注的节能与新能源汽车技术路线图， 其中燃料电池的规划如下：近几年大央企不断加入，以与地方政府合作、发展城市氢能源产业为出发点，逐步将 氢能源领域发展提上日程。进入2019年，广东、山西等10个省份将发展氢能写入政府工作报告，山东、浙江等 省份陆续发布本地氢能产业发展规划。随着国有企业的进驻与发展，更多的会议和组织开 始关注重视氢能源。我们认为，我国氢能的发展已经进入关键期，前期基础的产业化配套 能力已经具备，现在需要的是加强氢能在各个领域的规模化应用，从而拉伸产业链配套能 力，提高整个产业的成熟度。4.2 推荐逻辑及相关受益公司分析 推荐逻辑：氢能源来源广泛，低碳环保，符合我国碳减排大战略，同时有利于解决我 国能源安全问题，有望进入我国主流能源体系。我们认为 2050年左右率先产业化的氢燃料 电池汽车领域有望产生上万亿的市场空间，随着应用领域的拓展，氢能相关产业成长空间 广阔。我们认为产业链上下游中，核心零部件国产化各细分领域龙头最优先受益，推荐关 注空压机、铂催化剂、氢罐、膜领域龙头：雪人股份、贵研铂业、富瑞特装、东岳集团； 其次上下游配套的加氢设备、加氢站建设也为传统公司带来新业务扩张弹性，推荐关注厚 普股份、深冷股份、北方稀土、瀚蓝环境；最后，我们认为长期来看，电堆及系统也将走 出具有长期竞争力的公司，推荐关注电堆及系统生产商潍柴动力、东方电气、大洋电机、 腾龙股份、美锦能源、雄韬股份。（报告来源：申万宏源）如需报告原文档请登录【未来智库】。

一、概念“十年半导体，百年碳中和”。2020年9月22日，在第75届联合国大会上，国家领导人提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”那么究竟什么是“碳中和”呢?字面意思来看, “碳”即二氧化碳，“中和”即正负相抵，综合起来说就是排出的二氧化碳或温室气体被植树造林，节能减排等形式抵消，但这并不代表着“零”排放，而是说使用清洁能源减少碳的排放和加大碳的吸收，做到碳排放和吸收的均衡，从而起到环保的目的，这就是所谓的“碳中和”。二、发展“碳中和”这个概念早在1997年就已经在美国问世，后来经过发展，实现了从“前卫”到“大众”的转变。2006年，《新牛津美国字典》将“碳中和”评为当年年度词汇；2013年7月，国际航空运输协会提出的航空业“2020年碳中和”方案浮出水面；2018年10月，联合国政府间气候变化专门委员会发布报告，呼吁各国采取行动，为把升温控制在1.5摄氏度之内而努力。三、原因碳排放过量是海洋生态系统破坏严重、海洋酸化、海平面上升、冰川退缩等现象的导火索。近年来，我国地表平均温升速率接近全球的2倍，海平面上升速度也高于全球平均水平。根据第三次《气候变化国际评估报告》，本世纪以来由于气候变化造成的直接经济损失平均占国内生产总值的1.07%，超过同期全球平均水平（0.14%）的7倍。显然，气候变化已对我国粮食安全、水安全、生态安全、能源安全、基础设施安全以及人民生产财产安全构成了较为严重的威胁。《巴黎协定》确立了2020年后，国际社会合作应对气候变化的基本框架。提出把全球平均气温，较工业化前水平升高幅度控制在2℃之内，并为把升温控制1.5℃之内而努力。世界气象组织的报告显示，2019年全球平均温度比工业化前水平高出1.1℃。面对持续增长的碳排放，从而导致的温度提升，实行“碳中和”刻不容缓。四、各方举措1.中国2018年8月1日，四川省举行了“碳中和”项目启动仪式，计划于2018年10月在成都龙泉山城市森林公园建设500亩“碳中和”林。用20年时间增加碳汇，用以完全抵消本次会议产生的921吨碳排放总量。2019年10月，第一期全国A级旅游景区质量提升培训班在陕西举办，并成为全国首个“碳中和”景区培训班。2020年12月24日，中国第一家从事“碳中和”基础研究的机构“中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心”在北京正式挂牌成立。2021年1月，全国首个“碳中和”垃圾分类站落地四川成都，居民可以投放自己日常产生的可回收物，通过回收抵消碳排放量，还能获得收益。2021年3月5日，国务院总理在2021年国务院政府工作报告中指出，扎实做好“碳达峰”、“碳中和”各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构。2021年3月15日，总书记主持召开中央财经委员会第九次会议，这次会议明确了“碳达峰”、“碳中和”工作的定位，尤其是为今后5年做好“碳达峰”工作谋划了清晰的“施工图”。2.美国2007年1月22日，几家大型企业敦促美国总统布什，要求美国政府采取行动限制二氧化碳等温室气体的排放。2014年11月，中美双方达成协议，承诺到2025年前将美国的温室气体排放在2005年的基础上减少26至28个百分点。中国也承诺在2030年前达到碳排放峰值后开始逐步减少二氧化碳排放，并会努力尽早实现。2015年3月19日，奥巴马签署了一项行政命令，要求美国联邦政府部门在2025年之前削减40%的温室气体排放。3.欧盟2018年11月28日，欧盟委员会发布一项长期愿景，目标是到2050年实现“碳中和”，即将净碳排放量降至零。4.北欧2019年11月，北欧国家芬兰、瑞典、挪威、丹麦和冰岛在芬兰首都赫尔辛基签署一份应对气候变化的联合声明。五国在声明中表示，将合力提高应对气候变化的力度，争取比世界其他国家更快实现“碳中和”目标。五.作用1.经济发展的信号，决定未来经济的走向和面貌比如，可再生能源行业将会迎来大发展机遇。而煤炭采掘、煤炭燃烧发电等行业会逐渐被淘汰，国民经济会受到全面的影响。2.对空气质量改善也会产生深远影响“绿水青山就是金山银山”，“碳中和”目标的提出，实际上就是提出了更高的空气质量改善目标。3.驱动能源新旧转换，提升国家能源安全工业化阶段，煤炭、石油、天然气等传统化石能源，其能量释放伴随大量二氧化碳的排放，是全球碳排放增量的重要来源。而“碳中和”战略则鼓励新型清洁可再生能源对传统化石能源的逐步替代，这将从根本上转变经济发展动力的“碳排放”需求。在逆全球化趋势下，能源安全重要性不言而喻。而“碳中和”战略，有望推动我国的能源安全战略从渠道端向源头端延伸，在根本上提升能源安全，增强经济发展确定性与稳定性。4.倒逼产能提效降耗，加速产业转型升级近20年工业部门能源消耗比例一直维持在65%以上，这直接决定了工业部门的“碳瘦身”成为我国“碳减排”的重要环节。一方面，“碳中和”战略将进一步倒逼低效产能的升级换代和落后产能的淘汰，另一方面还将推动国内工业制造效能的全面提升，通过加速电气化，互联化和智能化等多个维度切实推进工业部门的生产效能。5.从供给侧改革到经济转型，产业升级向各个行业不断渗透“碳中和”目标中单位增加值对应的碳排放，实际上是一个对各行业均适用的效能评价指标。而且这种指标更有利于推动产业各环节的全面升级，进一步推动中国制造从“高质量”走向“绿色高质量”。6.发掘中国优势，进一步提升中国影响力我国可再生能源优势显著，“零碳”新能源产能丰富。2013年以来，我国可再生能源总产能加速攀升。截至2019年底，我国可再生能源产能约75.86万兆瓦，同期欧盟和美国产能仅分别约为49.68万兆瓦和26.45万兆瓦，优势明显。从水能、风能和太阳能等“零”碳排放的能源产能看，我国太阳能和风能产能分别在2017和2018年超越欧盟，产能优势全球领先，而这些产能储备都将是我国“碳中和”目标实现的重要支撑。此外，我国采取行动积极应对气候变化，尽早达峰迈向近零碳排放，这不仅是国际责任担当，也是美丽中国建设的需要和保障。“碳中和”六大实现路径一、源头减量压减落后产能，限制高耗能产品，降低能耗进而减少二氧化碳排放。源头减量是实现碳减排的首要途径，也是短期内行之有效的措施之一。我国钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的15%左右，是国内碳排放量最高的制造业行业，目前钢铁行业源头减量最可能的方式有两种：1.压降粗钢产量；2.提高全废钢短流程工艺占比。压降粗钢产量短期见效快，但可能会给市场供需关系特别是普钢供需带来阶段性错配，进而形成供给缺口。对于煤炭行业，煤炭的高碳属性是没有办法改变的，但是可以通过技术手段加以清洁低碳利用，比如强化煤层气高效开采技术，通过煤制气等技术进行能源转化，从而解决部分高碳排放问题。2019年，煤炭占中国能源消费的58%，占全国二氧化碳总排放的80%；煤电装机高达10.4亿千瓦，占全球煤电总装机的50%。这要求中国严控新增煤电，淘汰落后产能。碳排放总量位居全国第三的江苏省，为了应对气候变化，按下低碳发展加速键。把降碳作为源头治理的“牛鼻子”，严格控制煤炭总量，持续压减低端落后化工、水泥、钢铁、玻璃产能，强化温室气体与大气污染物协同治理。二、能源替代即清洁替代，也就是说由清洁能源（如可再生能源）替代高碳能源，在源头上减少碳排放。发展新能源，推动能源结构转型是实现“碳中和”的关键。新能源的主要类型有太阳能、风能、氢能、核能，新材料储能等，与煤炭、石油，天然气等传统含碳化石能源相比，新能源在理论技术、利用成本、环境影响，管理方式等方面有显著不同。随着新能源技术快速发展和互联网+、人工智能，新材料等技术不断进步，新能源产业处于突破期，逐渐进入黄金发展期，已成为全球能源增长新动力，并将逐步替代化石能源，在“碳中和”进程中发挥关键作用。碳排放问题的根源是化石能源大量开发和使用，治本之策是转变能源发展方式，加快推进清洁替代和电能替代，彻底摆脱化石能源依赖。实现能源生产清洁化和能源消费电气化，是实现“双碳”目标最根本的措施。电能具有清洁、高效、安全、便捷等优势，是利用效率最高、经济效率最高的终端能源品种。能源消费环节加快电能替代、提升电气化率十分必要。随着工业、交通、建筑等领域电能替代推进，电能在全社会终端能源消费占比将从目前的27%提升至66%，这将带动电力需求快速增长，达到14-15万亿千瓦时。三、回收利用再生资源的回收利用可以有效减少初次生产过程中的碳排放，如废钢利用，塑料回收，动力电池回收以及垃圾分类。“碳中和”背景下，金属资源的循环利用不仅可以解决未来可能面对的资源短缺问题，也可以有效地实现节能减排，减少对环境的污染，是助力我国减碳的一条路径。我们知道电解铝是高耗能、高碳排放行业，生产一吨电解铝的碳排放为钢铁的6.2倍。2019年，我国电解铝碳排放量达4.3亿吨，约占全国总碳排放量的5%。限制电解铝，严控电解铝新增产能，支持再生铝应得到广泛应用。与此同时，对垃圾分类回收也是一个很不错的举动。2021年1月14日，全国首创“碳中和”垃圾分类站在成都落地使用，群众通过绿豆芽APP参与日常减碳行动，了解更多的“碳中和”知识，实实在在地参与到“碳中和”的环保行动中，为实现“碳中和”贡献自己的绵薄之力。四、节能提效能源再利用，提高公共建筑能效水平。改革开放以来，我国能源结构不断改善，能效明显提高，但仍不够革命性。产业偏重、能效偏低、结构高碳等瓶颈，使我国环境问题日趋尖锐。近年来，虽然我国已将能源强度、碳强度列入考核指标，能源弹性系数逐步下降，但目前能源强度依然是世界平均水平的1.5倍，这显然是不可持续的。如果这一数字提升至1.0，就意味着同等规模的GDP可节省十几亿吨标煤。因此，节能提效应为我国能源战略之首，成为绿色、低碳的第一能源，保障国家能源供需安全和能源环境安全的要素。特别是在当前以化石能源为主的能源结构下，节能提效应是减排的主力。“十四五”期间，能源行业要走上高质量发展新征程。化石能源要尽可能适应能源转型需要，如煤炭要实现清洁高效利用，石油行业仍要“稳油增气”，且要大力发展非化石能源。五、工艺改造工业过程中对生产工艺进行优化、升级、改造，主要集中在对电池技术升级、智慧电网、能源互联网等方面。面对碳排放总量大、高碳发展惯性强的严峻形势，中国要用不到10年的时间实现“碳达峰”，再用30年左右的时间实现“碳中和”，任务非常艰巨。因此需要在生产过程中对生产工艺进行优化、升级、改造。比如中国能源互联网实质是“智能电网+特高压电网+清洁能源”，加快发展特高压电网是构建中国能源互联网的关键。没有特高压电网，我国清洁能源无法大规模开发利用，雾霾、酸雨等环境问题不能根本解决，“碳中和”目标将难以实现。在电池技术方面，纯电动汽车的续航一直是大家最后诟病的。因此制造商可以改进技术，研发出更高容量密度的同类型电池，从而增加车辆的续航里程。六、碳捕集、利用与封存将高碳企业排放的二氧化碳收集起来，并用各种方法储存（地质封存、海洋封存）以避免排放到大气中的一种技术。我国能源系统规模庞大、需求多样，从兼顾实现“碳中和”目标和保障能源安全的角度考虑，碳捕集、利用与封存（CCUS）是我国实现“碳中和”目标技术组成的重要构成部分，是目前实现大规模化石能源零排放利用的较好技术选择，是“碳中和”目标下保持电力系统灵活性的主要技术手段。综合考虑CCUS技术在电力系统、工业部门的应用及其负排放潜力，研究显示，预计到2050年，CCUS技术科提供减排贡献为11亿-27亿吨二氧化碳。以上6种路径中，在其他减排路径经济技术较为一般或时间成本较高的情况下，短期压减产能或许是一条行之有效的措施。我们这里主要想分析的是能源替代，是因为无论从需求端还是供给端来看，能源替代符合战略性新兴产业发展规划，同时也是对“十四五”规划的很好践行。实现“碳中和”的能源替代一、供给侧：光伏、风电近年来，为了促进战略性新兴产业的发展，国家出台了多项扶持政策。在新能源产业方面，3月份，国家能源局等5部门联合发布了《关于引导加大金融支持力度 促进风电和光伏发电等行业健康有序发展的通知》，通过加大金融政策支持，聚焦市场企业关注的补贴拖欠问题，稳定市场预期。据估算，到2020年末，光伏、风电项目累计补贴缺口将达到4000亿元左右。本次通知的下发，从多个方面缓解风、光电项目在资金上的紧张局面，有利于在平价上网时代，风，电项目的平稳运营，明确了政府支持可再生能源发展的信心和决心。在《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》中，国家能源局相关负责人表示，为加快推动“碳达峰”、“碳中和”工作，将加快清洁能源开发利用，制定更加积极的新能源发展目标，推进陆上风电和光伏发电全面实现平价无补贴上网。据专家测算，2030年风电、光伏新增装机量分别为1.53、1.88亿千瓦。2060年风电、光伏新增装机量进一步达到为2.19、2.7亿千瓦。光伏、风电单位投资成本保持下降趋势，到2030年分别达到0.371元/瓦、5.63元/瓦。到2060年分别达到1.35元/瓦、4.5 元/瓦。预测“碳中和”将为可再生能源发电领域累计增加约84万亿元人民币的新增投资，其中光伏、风电装机建设投资规模约60万亿元。二、需求侧：终端电气化由于能源供给侧向绿色电力转变，所以需求侧的脱碳首先意味着终端电气化。根据国网能源研究院2019年12月的研究成果，终端电气化率在2050年达到50%以上，其中工业、建筑，交通部门分别达到52%、65%，35%。1.工业电气化2019年我国钢铁行业90%以上的产能采用高炉（BOF）技术，而电炉技术（EAF）仅占生产总量的9%，特别是以废钢为原料的短流程炼钢技术，碳排放量仅0.4吨二氧化碳/吨钢，若使用绿色电力为电炉供能，则碳排放量可降为0。2.建筑电气化制冷、照明、家电已经实现了100%电气化，供暖和烹饪的电气化推进较为缓慢。我国北方城镇普遍实行集中供暖，主要热源为燃煤热电联产和燃煤锅炉。建筑部门电气化需综合考虑公共部门与居民住宅，也要考虑南北方气候差异。随着人民生活水平提高，家用电器的数量和使用强度呈上升趋势。未来采暖电气化应逐步替代燃煤锅炉，炊事电气化应重点关注餐厅电气化和住宅炊事习惯引导。3.交通电气化发展新能源汽车是我国实现“碳中和”目标、应对气候变化、推动绿色发展的重要国策。2020年中国新能源汽车产销量双双突破130万辆，全国新能源汽车累计保有量已经超过500万辆。2021年是“十四五”的开局之年，从政府工作报告中可以看出，随着新能源汽车后市场基础设施建设的加速，政府不断在消费端释放利好信号，为稳定新能源汽车消费市场发展建立更多长效机制。增加停车场、充电桩、换电站、电池回收等设施，将进一步完善新能源汽车产业链结构，加快推进新能源汽车代替传统汽车的进程。氢能源汽车和电动汽车同属于新能源汽车赛道，电动汽车的快速发展，对于氢能源汽车来说是一个良好的势头，具有一定的发展共性。氢能源汽车的发展将有望推动其上游氢燃料电池的发展。氢燃料电池产业链介绍一、上游：氢能供应商（制氢、储氢、运氢、加注）和组件供应商中国制氢规模居世界第一，2019年全年氢能源产量超过2100万吨，目前主要包括煤制氢、天然气重整、甲醇重整制氢和化学工业副产制氢、电解水制氢等方法。其中，东中部地区能源相对紧缺，环境约束要求高，经济承受力强，以工业副产氢、甲醇制氢为主；西北地区有大量的煤化工工厂、焦化工厂、氯碱工厂；西南地区有大量的天然气合成氨、天然气甲醇工厂，也有煤化工工厂，均可成为氢源。总的来说，中国的制氢技术处于较成熟的阶段，产氢形式比较多，氢能产能充分。目前使用比较广泛的储氢手段有高压储氢、液态储氢、金属氧化物储氢、碳基材料储氢以及化学储氢等。电池组件包括燃料电池电堆、空压机、水泵、氢泵、储氢器、加湿器等，其中电堆又可划分为双极板、电解质、催化剂、气体扩散层。目前常用的商业化质子交换膜是全氟磺酸膜，国内的武汉理工新能源公司、山东东岳集团、上海神力科技、大连新源动力和三爱富都有均质膜的生产能力。燃料电池催化剂主要生产商国内大连化物所具备小规模生产的能力；制备气体扩散层的炭材料，我国对炭纸的研发主要集中于中南大学、武汉理工大学以及北京化工大学等，上海和森公司已有小批量碳纸产品。总的来说，在组件供应方面，我国自己具备了自己生产的能力。二、中游：氢燃料电池产业链中游是燃料电池系统的组装部分，即将上游的材料和部件进行组装，集成到燃料电池系统。燃料电池系统分为燃料电池电堆和辅助子系统两大部分。目前我国氢燃料电池系统集成技术比较成熟，但冷启动温度一般为-20℃，与丰田的-30℃还有差距。三、下游：燃料电池应用氢能是公认的最洁净的燃料，所以交通领域渐成核心场景。2019年中国氢能源汽车保有量为6459辆，我国氢燃料电池汽车目前确定的发展目标为：到2020年，实现氢燃料电池汽车技术规模化示范运行，示范车辆达到5000辆；到2025年，实现氢燃料电池汽车技术的推广应用，商用车达到万辆规模，乘用车规模达到4万辆。到2030年，实现氢燃料电池汽车的大规模推广应用，氢燃料电池汽车产销规模达到50万辆。在技术方面，氢能源汽车的续航里程，使用寿命都有一定的提高，氢燃料加注时间也明显缩短。比如宇通第3代氢燃料电池客车采用350MPa铝内胆碳纤维全缠绕储氢系统，实现了氢燃料加注时间仅需10分钟，单次加氢续驶里程达600公里；还结合了宇通睿控3.0技术，将电池舱体温度控制在15-35℃，满足氢燃料电池26℃左右的适宜工作状态，使其寿命也达到了5000小时。氢燃料电池未来发展前景通过上述对氢燃料电池产业链的分析，其上游氢能源行业符合能源转型需求，下游新能源汽车市场规模增长迅速，有望共同驱动氢燃料电池行业向好发展。一、产业链上的可能性在产业链的上游，制氢、储氢、运氢都已经相对成熟，比较薄弱的是加气环节，目前我国从事加氢核心设备研发的企业较少，主要依赖进口，自主产品发展不成熟，导致了我国加氢站建设成本较高。《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2016）》提出了2020年建设100座加氢站，2030年建设1000座加氢站的目标，与此同时，国家也出台了相应的政策扶持氢能的发展。在电池组件中，催化剂是关键材料之一，常用的催化剂是Pt/C，由于世界上仅有少数国家生产铂金属，使得铂价格昂贵，此外还存在耐久性问题，所以目前的一些研究专注于开发寻找可以替代铂的、低成本的、资源丰富的催化剂。常用的质子交换膜是全氟磺酸膜，但由于成本高，不耐高温等缺点，各研究机构也在研究其他类型的膜，比如复合膜、高温膜、碱性膜等，这样就使得催化剂可选择的范围更宽泛。在产业链的下游，和其他燃料电池相比，氢燃料电池工作温度低、响应速度快和体积小等特点完全适用于电动汽车的动力源，是未来新能源汽车最重要的发展方向之一。二、政策的扶持2018年国务院印发的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》曾提出：要系统推进燃料电池汽车研发与产业化，到2020年，实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。2019年《中国氢能及燃料电池产业白皮书》指出氢能源产业的发展事关中国能源战略体系，事关中国生态文明建设，事关战略新兴产业布局；在《中国制造2025》中，也明确支持燃料电池汽车的发展，推动新能源汽车与国际先进水平接轨的战略。在燃料电池领域出台政策的密度越来越集中，战略高度也越来越高，对于燃料电池的发展规划也更加细节化、具体化，财政补贴也由点及面，由原来只限于试点城市扩及到全国范围。在政府大力补贴及扶持下，我国燃料电池产业化进程也正在逐步推进中。目前已有许多示范性项目，商业化应用也在逐步展开。相信在国家政策的支持下，以及技术的不断提升，产业链不断完善，氢能及氢燃料电池产业是一片蓝海，是21世纪的朝阳产业，将共同推动“双碳”目标的实现。我国敢于承诺争取2060年前实现“碳中和”，底气来自于近年来积极应对气候变化国家战略所取得的显著成效。截至2019年底，我国碳强度较2005年降低约48.1%，非化石能源占一次能源消费比重达15.3%，提前完成我国对外承诺的到2020年目标，扭转了二氧化碳排放快速增长的局面。2020年，我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18.8%，完成“十三五”单位国内生产总值二氧化碳排放下降18%的目标。从本质上来看，“碳中和”目标是一次能源技术革新。它要求人类在经济发展的同时，提高能源利用效率、开发清洁能源，减少对化石能源的依赖，实现能源技术和减排技术的创新，实现经济结构的调整和制度变革，追求绿色GDP，实现人类生存发展观念的根本性转变。虽然我国还处在工业化、城镇化的中后期，实现“碳达峰”，“碳中和”难度更大，但我国的后发优势在于更好的技术条件和技术支撑。我们坚信，在全国人民的共同努力下，我国的“碳中和”目标实现指日可待。内容整理自：微信公号 慕蓉简生

近日，隆基股份通过全资子公司隆基绿能创投，与上海朱雀投资合资成立西安隆基氢能科技有限公司，注册资本金3亿元。这是隆基入股森特，强势布局BIPV之后的又一大动作。在碳中和及风光平价的趋势下，可再生能源电解制氢有望成为最主要的制氢方式，市场前景广阔。业内人士表示，氢能已经成为应对气候变化、建设脱碳社会的重要能源。欧、美、日、韩等发达国家纷纷制定氢能路线图，加快推进氢能产业技术研发和产业化布局。氢能产业已成为我国能源战略布局的重要组成。事件驱动光伏龙头布局氢能产业链 工商注册系统显示，西安隆基氢能科技有限公司于2021年3月31日注册成功，股东为西安隆基绿能创投管理有限公司和上海朱雀嬴私募投资基金合伙企业(有限合伙)，隆基创始人李振国亲自担任董事长、总经理。标志着光伏龙头——隆基正式入局氢能。天眼查数据显示，西安隆基氢能科技有限公司(简称“隆基氢能”)经营范围包括：气体、液体分离及纯净设备制造；新兴能源技术研发；节能管理服务；技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广。隆基布局氢能，计划大力发展光伏制氢，指明了光伏制氢产业的未来发展脉络，为光伏的应用开拓新的发展之路。未来随着光伏发电和制氢技术的不断发展，成本逐渐降低，光伏制氢将成为我国能源安全和能源结构调整的新方向。此次隆基布局氢能，将为氢能行业带来快速发展的新机遇。根据隆基股份产业研究专业总监白云飞，其认为光伏发电的低度电成本给电解水制氢带来了降低成本的机会，同时光伏制氢为光伏发电创造了一个新的应用场景和广阔的市场需求。隆基股份战略管理中心总经理蒋东宇指出，到2050年，全球氢需求将达到6亿吨/年-8亿吨/年的规模，按照这一预期，未来30年，全球年均新增的制氢规模约为2500万吨，将带来新增光伏装机年均900GW左右。此外，根据全球能源互联网合作组织报告预计，2050年电制氢用电量将达到2万亿千瓦时。据介绍，如果电制燃料及原料技术实现深度电能替代，预计2060年我国氢产量达到6000万吨，电解水制氢、电制氢、电制甲烷成本将大幅下降。值得一提的是，巨头布局氢能开始明显加速。3月29日中国石化发布消息称，将把氢能作为公司新能源业务的主要方向，“十四五”期间规划建设1000座加氢站或油氢合建站，打造“中国第一大氢能公司”。同日，长城汽车举办了氢能战略全球发布会，在已投资20亿元的基础上，长城汽车未来还将投入30亿元到氢能领域研发中。行业动态各地氢能源发展计划相继出台 目前，全球各国为了实现“碳中和”目标，提出了各种应对策略。氢能作为绿色能源频频出现在各国发展战略中。英国在自己的 《绿色工业变革十个计划点》中，第二条给出了推动低碳氢的发展，为家庭、交通和工业提供清洁的燃料和热量，十年目标是到2030年实现5GW的低碳氢生产能力，并将为之提供2.4亿英镑的净零氢基金。近期目标是在2022年敲定氢商业模式，2023年与行业合作完成必要的测试，允许最多20%的混合氢气进入天然气输配网供所有家庭使用并支持工业在当地开展氢供暖试点，2025年，希望实现1GW的氢产能，开展支持工业大村氢能供暖试点，并初具规模。欧盟方面，在欧洲绿色新政种提出6大绿色行动计划，其中在交通运输行业零排放计划中提到在航空、航运和重型公路运输领域，大力推广氢气等可持续替代燃料。国内方面，近期各地氢能源发展计划相继出台，例如4月1日，嘉兴市人民政府公示 《嘉兴市氢能产业发展实施意见(2021-2025)(征求意见稿)》，在嘉兴港区规划建设嘉兴高能级氢能产业生态园，到2025年，氢能产业年产值突破400亿元，建成加氢站30座，示范应用氢车2500辆，年产氢气25万吨，其中高纯氢及燃料电池用氢达到10万吨以上。此外，常熟市政府办公室印发《2021年常熟市氢燃料电池产业发展工作要点》《常熟市加氢站布局规划 (2021-2025)》的通知，提出FCEV保有量方面，预测到2025年，常熟市氢燃料电池汽车保有量约1400辆，其中，氢燃料电池公交车约150辆，氢燃料电池物流车、环卫车等其他氢燃料电池车约1250辆；规划建设商用加氢站4座，其中独立建设加氢站2座、加氢合建站2座。市场机会建议关注头部公司示范进展情况天风证券表示，长期以来，我国氢燃料电池汽车产业链由于核心技术的欠缺，部分零部件与关键材料不具备量产能力，需要依赖进口，导致产业链缺环、产业建设进展缓慢。同时，高昂的进口价格阻碍了氢燃料电池汽车的推广应用。近年，我国使关键部件国产化率快速提升并且已经初现规模化生产。鉴于氢能产业链发展核心阶段在于燃料电池电堆及整车制造，天风证券建议关注覆盖该板块的标的：亿华通、潍柴动力、上海电气及东方电气，以及正在经历IPO申报的燃料电池电堆龙头企业上海重塑。平安证券指出，氢能 (氢的能源利用)受到全球广泛关注，成为应对气候变化、建设脱碳社会的重要产业方向。欧、美、日、韩等发达国家纷纷制定氢能路线图，加快推进氢能产业技术研发和产业化布局。当前，我国氢气生产利用主要在以石化化工行业为主的工业领域，以“原料”利用为主，“燃料”利用为辅。我国发展氢能具有良好基础，也面临诸多挑战。绿氢供应、氢储运路径和基础设施建设、氢燃料电池核心技术装备、氢燃料电池汽车技术装备等均待逐一攻破，必须实事求是、客观冷静、积极创新，争取少走弯路，开创氢能技术突破和产业化新局面。氢能产业已成为我国能源战略布局的重要部分。2020年，氢能被纳入《能源法》(征求意见稿)。2021年，氢能列入《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》未来产业布局。随着氢能逐步用于汽车、钢铁等行业，氢能的利用量将逐步增长，焦化、氯碱、丙烷脱氢和乙烷裂解等产业受益副产氢气应用，平安证券建议关注金能科技、东华能源。氢能炼钢还处于研究和示范阶段，建议关注头部公司的示范进展。氢燃料电池车辆由于能量效率高、安全性高、无排放、寿命长等优点，有望逐步推广，推荐潍柴动力、宇通客车、长城汽车、上汽集团。目前，包括隆基股份、阳光电源、宝丰能源等在内的上市公司都在积极布局绿氢产业。此外，氢能概念股还包括厚普股份、新天绿能、美锦能源、富瑞特装、深冷股份、中泰股份、首航高科、天沃科技等。（文章来源：大众证券报）

2020年中国氢能政策环境一、中央层面中国政府对发展氢能持积极态度，已在多项产业政策中明确提出要支持中国氢能产业发展，目前支持政策出台频率更加密集，支持力度不断增加。但截至2020年6月底，尚未出台全国性的氢能发展规划。由国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》、《中国制造2025》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等国家纲领性规划文件，均指出要系统推进燃料电池汽车研发与产业化，发展氢能源产业。2016年，国家发改委、能源局编制了《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》与《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》，将氢能与燃料电池技术创新作为重点任务，推进纯电动汽车、燃料电池等动力替代技术发展，发展氢燃料等替代燃料技术，实现大规模、低成本氢气的制储运用一体化，以及加氢站现场储氢、制氢模式的标准化和推广应用。2019年3月，氢能源首次写入《政府工作报告》，明确将推动加氢等设施建设。2019年底，《能源统计报表制度》首度将氢气纳入2020年能源统计，15部门印发《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》，推动氢能产业创新、集聚发展，完善氢能制备、储运、加注等设施和服务。2020年初，国家发改委、司法部发布《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》，将于2021年完成研究制定氢能、海洋能等新能源发展的标准规范和支持政策。2020年4月，国家能源局发布《中华人民共和国能源法（征求意见稿）》，氢能被列为能源范畴。2020年6月，氢能先后被写入《2020年国民经济和社会发展计划》、《2020年能源工作指导意见》。二、地方政府层面地方政府发展氢能的积极性非常高，一方面是为了践行绿色发展的理念，另一方面是为了吸引氢能产业链相关企业落户本地，促进当地产业机构调整，实现经济效益。根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国氢能行业投资分析及前景预测报告》显示，截止2020年6月，全国范围内省及直辖市级的氢能产业规划超过10个，地级市及区县级的氢能专项规划超过30个。包括广东、江苏、山东、安徽、四川、浙江、上海、福建、河北、北京等在内的众多省市都推出了相应的推广补贴政策。各地方政府纷纷设立加氢站建设目标，并从产业产值、氢燃料电池汽车推广、固定式发电应用、企业培育等方面提出了发展目标和行动计划，并配套车辆购置补贴、氢气补贴、加氢站建设补贴等不同程度的扶持措施。2019年中国氢能制造情况在中国，氢能的生产利用已经非常广泛，不过主要是把氢作为工业原料而非能源使用。根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国氢能行业投资分析及前景预测报告》显示，中国是世界第一产氢大国，2019年全国氢气产量约2000万吨，中国发展氢能产业具有较好的基础。中国在合成氨、合成甲醇、炼焦、炼油、氯碱、轻烃利用等传统石油化工行业中具有较为成熟的经验。图表　全球与中国的氢气生产结构现状数据来源：《中国氢能行业发展白皮书（2020年）》一般由企业购买煤炭、天然气、石油等制氢原料，利用自有设备制得氢气，并把其用于相应产品合成的原料及为生产供热。总体上，由于中国主要以煤炭为原材料，因此，中国煤气化制氢（以下称煤制氢）占比超过其他制氢方式。目前氢产量的统计通常采取由下游产品产量倒推计算的方法，然而企业在实际生产过程中通常会留有余量，因此各口径下的产量统计数据略有差异。2020年中国氢能产业集群目前国内形成京津冀、华东、华南以及华中四个区域性产业集群。四大氢能产业集群覆盖了氢能的制氢、储运及应用等领域。其中，氢燃料电池以及氢燃料电池车是重要的发展方向，并以此形成各自的产业配套、商业应用模式等。目前全国各地加快布局氢能产业，除了湖南株洲以外，浙江嘉兴、广东广州等地纷纷规划、建设加氢站及相关基础设施，全国氢能产业布局加快。根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国氢能行业投资分析及前景预测报告》显示，2020年5月，华东地区布局的氢能产业园区数量最多达到18个；其次为华南地区，氢能产业园达数量到6个；华北地区氢能产业园数量为5个；东北地区、西南地区各位2个；西北地区有1个氢能产业园。图表　2020年中国分地区氢能源产业园数量数据来源：中投产业研究院（2020年5月）2019年3月国内有超过22个氢能小镇、氢谷、氢能产业园、氢能示范城市（以下统称为氢能主题园区）成立，其中大部分主体园区处于规划、建设中。图表　氢能主题园区资料来源：中投产业研究院

从不同能源的燃油热值与发电建设成本方面考虑，氢能源均具优势。氢燃料电池作为全球能源可持续发展和战略转型的重要技术路径，目前已明确为全球能源和交通领域发力的重要支撑。目前，中国氢能产业已初步形成“东西南北中”五大发展区域， 截至 2020 年 2 月，我国加氢站共有66座。氢能源性价比极高氢能是指氢在物理与化学变化过程中释放的能量，可用于储能、发电、各种交通工具用燃料、家用燃料等。从不同能源的燃油热值与发电建设成本方面考虑，氢能源均具优势。从燃料热值角度看，氢能源高于天然气、汽油、煤和乙醇等其他能源。氢气燃料热值几乎 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/千瓦，在光伏、风能、天然气、 生物质能、石油发电等众多方式中成本最低。交通领域渐成氢燃料电池核心应用场景氢燃料电池作为全球能源可持续发展和战略转型的重要技术路径，目前已明确为全球能源和交通领域发力的重要支撑。国外有英国、德国、法国、荷兰、日本等国都大力推出燃料电池汽车，并加大加氢站建设。我国也在大力推动氢燃料电池汽车绿色环保产业的发展。未来燃料电池有望在新能源汽车领域中占据重要的地位。中汽协数据显示，燃料电池汽车产销分别完成2833辆和2737辆，同比分别增长85.5%和79.2%。从2016年到2019年，国内燃料电池汽车销量逐年增加。或受到疫情影响， 2020年一季度燃料电池汽车产销分别完成了183台和207台，同比下降约19.7%和7.2%。中国氢能产业形成“东西南北中”五大发展区域目前，中国氢能产业已初步形成“东西南北中”五大发展区域。东部区域以上海、江苏和山东为代表，是中国燃料电池车研发与示范最早的地区;西部区域以四川省为代表，是国内可再生能源制氢和燃料电池电堆研发的重要地区;南部区域以广东佛山、云浮为代表，是中国燃料电池车大规模示范和加氢网络规划较为成熟的地区;北部区域以北京、河北和辽宁为代表，是中国较早开展燃料电池电堆和关键零部件研发的地区，并在2008年北京奥运会期间进行了燃料电池车试运行;中部区域以湖北和河南省为代表，是中国燃料电池重要零部件研发和客车大规模示范地区。加氢站达66座值得注意的是，中国加氢站数量虽有迅速增加，截至 2020 年 2 月，我国加氢站共有66座，仍有较大上升空间。广东省以17座的数量排在首位，其次是上海市，拥有10座加氢站。更多数据参考前瞻产业研究院《中国氢能源行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》，同时前瞻产业研究院提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方案。

氢能是一种绿色、高效的二次能源，具有热值较高、储量丰富、来源多样、应用广泛、利用形式多等特点，被众多科学家视为“21世纪终极能源”。随着氢能产业的兴起，全球迎来“氢能社会”发展热潮，美国、日本、韩国、欧盟等发达国家和地区均出台相应政策，将发展氢能产业提升到国家能源战略高度。氢能源一直被视为化石燃料的潜在替代品。随着主要经济体准备进行绿色投资，氢能源倡导者们发现了一个千载难逢的机会，试图将氢打造成未来的重要能源。国外氢能产业化发展的形势美国、日本、韩国、欧盟等国家和地区不仅明确了氢能产业发展战略，制定了一系列产业支持政策，还不断完善氢能产业政策体系。其中，日本和韩国最为典型。2019年3月，日本经济产业省发布了新版《氢能与燃料电池路线图》，提出了燃料电池汽车推广应用、燃料电池动力系统经济性、加氢站建设及运营等新的发展目标。同时，日本制定了“氢/燃料电池战略技术发展战略”，不仅规定了具体的技术发展项目，还明确了符合路线图中每个领域设定的目标。该战略着眼于三大技术领域：燃料电池技术领域、氢供应链领域和电解技术领域，确定了包括车载用燃料电池、固定式燃料电池、大规模制氢、水制氢等10个项目作为优先领域，并通过互相合作来促进技术的研究与开发。通过持续的氢燃料电池技术研发支持、推进氢燃料电池试点示范及多领域应用、结合其资源禀赋特征确立制氢技术路线等措施，世界主要国家已在燃料电池汽车技术研发、产业链构建及加氢站建设方面取得优势。国内氢能产业化发展的形势2017年以来，我国氢能及燃料电池汽车产业发展也如火如荼。截至2019年底，我国在建和已建的加氢站有130多座，其中61座已经建成，投入运营的加氢站有52座。我国已初步形成京津冀、长三角、珠三角、山东半岛及中部地区等产业集群和示范应用，在示范运营区域运行的各类汽车近4000辆，燃料电池商用车产销和商业示范应用的规模位居国际前列。随着我国氢能及燃料电池汽车产业的不断发展，我国氢能产业政策导向及产业定位逐渐明朗。2019年10月召开的国家能源委员会会议指出，探索先进储能、氢能等商业化路径。根据《新能源汽车产业发展规划(2021–2035)》(征求意见稿)，到2035年我国燃料电池商用车将实现规模化应用。2020年，国家能源局发布关于《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》首次将“氢能”纳入能源范畴，而此前氢能一直被定性为“危险品”；近日，财政部下发燃料电池汽车推广意见征求稿，决定以奖励替代补贴的形势支持燃料电池汽车的推广和示范。水氢产业规模初步构建水氢产业联盟以水氢技术为基础，基于解决氢能与燃料电池行业长期面临的氢能“储运难、成本高”等商业化瓶颈，提出利用小型化可移动的氢能转换装置替代传统大化工厂制氢方式，实现了小型化甲醇重整制氢与燃料电池发电的高度集成，包含水氢机上游核心基础技术的研发、产品产业化制造及终端市场应用等一系列公司，致力于构建“基研平台+制造平台+应用平台”的上下游产业链，并已经形成“研发团队引领—技术创新—生产制造—场景布局”的水氢产业发展规划。东莞作为水氢机的孵化基地，对东莞氢能源产业发展具有重要的战略意义。水氢产业园依托水氢技术，在樟木头建立水氢产业集群，以其独特的技术路径与战略价值、成熟的生产基础，可快速填补东莞市氢能产业链条，带来巨大的经济效益与社会效益。立足东莞打造水氢产业园发展示范区。水氢产业已初步构建完善的产业链，并实现产业链各环节明确的分工与协作是提高生产效率与生产效益的重要手段，而围绕产业链进行招商引资活动将在很大程度上降低投资经营成本、促进企业创新、提高企业知名度、提高抗市场风险能力。（文章来源：维科网）

氢能源产业链全梳理!氢能源燃料电池电动汽车！人类历史上每一次能源利用的里程碑式发展，都会开启一个新的时代。从木柴到煤炭再到石油，人类文明也随之飞速进步，同时也越来越离不开能源。而目前煤炭和石油等石化能源正面临着枯竭，人类文明又将面临一个重大的转折。未来能源的选择将何去何从？答案似乎模糊却也清晰，高效、清洁、可持续是要素，其中高效是必要条件。高效就意味着能量密度高，寻踪能源发展史不难发现每次能源的更迭都是在向更高的能量密度发展。由此来看，目前所知的燃料中能量密度最高就是氢气，同时它还具备清洁和可持续的优势，因此氢能极大概率将成为能源的终极之路。核 心 观 点：1.氢能储量大污染小效率高，有望取代传统能源，市场直逼4万亿美元。氢是最理想的替代能源。氢元素是宇宙最丰富的元素，它构成了宇宙质量的75%。氢取自于水，反应后生成水，实现了可循环零污染，同时氢能热值142KJ/g，效率高，并且无工作温度限制。目前全球传统能源的年均消费量有45亿亿英热单位，对应市场空间超过3万8千亿美元。如果氢能源成功替代传统能源，其市场空间将直逼4万亿美元。2.上游电解水制氢技术将成主流，成本是掣肘，期待电价下降带来利润空间。制氢途径主要有热化学重整、电解水和光解水三类。当前主要以石化燃料化学重整为主，但是该方法不可持续也不环保；光解水是理论上最理想的技术，但仍处于研究阶段。电解水高效低碳可持续，并且技术业已成熟，高电价引起的高成本是目前的主要障碍。近几年，可再生能源发电的装机总量和发电量都在快速增长，电价下降是必然趋势，所以我们预测未来5-10年电解水制氢即将“有利可图”。3.中游高密度储氢是关键，高压气态是过渡，看好化学储氢带来产业突破。高密度储氢有低温液态储氢、高压气态储氢，储氢材料储氢三种。低温储氢不经济；高压气态储氢是目前商业应用的主要方式，但是比容量低限制了它的长远发展。化学储氢是最理想的，比容量高、安全性好、成本低，但是材料的可逆吸放氢和吸放氢温度技术问题尚待攻克，一旦取得突破将打通整条氢能源产业链。4.下游固定式领域发展稳定，汽车领域或将激发1万5千亿美元的市场空间，无人机上的应用将是未来看点。氢能源应用以燃料电池为基础，目前主要分布在叉、固定式和便携式三个方面。固定式领域发展快速，2013出货功率187百万瓦特，年增长率达到50%。交通领域，叉车市场向好，在美国年复合增速高达52%，小型车或在丰田Mirai首发引领下取得突破，看1万5千亿美元的市场空间。消费级无人机预计将迎来爆发元年，其功能系统目前主要是锂电池，搭载氢燃料电池的无人机具有轻量和高续航特性或将强势逆袭。一、能源短缺和环境恶化，可持续清洁能源的开发迫在眉睫1、传统石化能源可用年数不超过120年能源是人类生存、生活与发展寸步难离的能量载体。没有能源我们人类社会将至少倒退百年。现如今大部分化学能源的储量日益减少，由能源消费引起的环境污染问题也愈发严重，而人类对能源的需求却在与日俱增。这两者的矛盾愈演愈烈，催化了新能源变革的加速发展。目前人类年均能源消费总量超过127亿吨石油当量，以传统的石化能源石油、煤炭和天然气为主，占据了总能源消费量的80%以上。而石化能源的储量是有限的，据BP统计，按照目前的采储比，煤炭、石油和天然气的可使用年限分别仅剩113年、55年和53年。也就是说，如果不开发新的能源，一百多年以后，人类将面临能源耗竭的绝境。煤炭、石油和天然气的等，除了是能源系统的支柱外，同时还是橡胶、塑料制品、化纤、农药、医药等生活用品的原料来源，在人类生活的方方面面都扮演着不可或缺的角色。传统能源的耗竭，不仅意味着整个能源体系的瘫痪，我们日常生活的方方面面都将深受影响。2、环境恶化，生存受到挑战传统石化能源的组成元素主要是C、H、O，其中大部分还含有S、N等杂质元素，在它燃烧供能的过程中不可避免的会产生碳氧化物、硫化物、氮氧化物等危害环境的污染气体，其中尤以碳氧化物的排放最为严重。据统计年均排放的二氧化碳量是消耗的化石燃料的两倍多，也即使用1吨石油将排放2吨的二氧化碳。由此造成的大气污染、温室效应等环境破坏已经对人类生活造成严重影响。前两年柴静的穹顶之下向我们揭示了中国雾霾的严峻性，全球变暖导致的冰川融化和海平面上升也都在不断吞噬着人类的生存环境。3、可持续清洁能源的开发是唯一解决方案在能源短缺和环境恶化两大困境的威胁下，可持续清洁能源的开发日益迫切。传统能源中80%以上都被用作能量载体为交通运输、工业和发电提供能量，如果将这部分消耗的石化能源用可持续清洁能源替代，能源和环境问题都将迎刃而解。二、氢能源是终极能源之路目前可替代的新能源包括可再生电力、生物质和氢能等，我们认为氢能是最理想的新能源，最有希望成为能源的终极解决方案。因为氢能相比于其他能源方案有显著的优势：1）储量大、污染小、效率高；2）比能量高（单位质量所蕴含的能量高）；3）可持续发展。1、氢能大储量、零污染、高效率氢元素是宇宙储量最丰富的，它构成了宇宙质量的75%，在地球上排第三，大储量保证其作为能源供给的充足性。此外，氢元素主要以水的形式存在，原料非常容易获取。此外，氢气的供能方式主要是和氧气反应生成水释放化学能，其产物除了水无其他中间产物，整个供能过程无浪费、零污染。2、氢能源生产和使用形成可循环闭环，实现可持续发展氢能的研究已经有几百年的历史了。1766年，卡文迪许第一次从酸和金属反应中制得了氢气，1818年英国首次有目的的电解水制取氢气，开发了新的氢气来源“水”。1970年通用汽车首次提出“氢经济”的概念。近年来，随着燃料电池的迅速发展，氢能作为最适宜的燃料也随之进入一个高速发展阶段。下图是 “氢经济”概念示意图，氢能来自于水用，使用后的产物仍为水，由此形成一个可循环闭环系统，具有可持续性。3、氢气比能量高，易于实现轻量化和高续航氢气是常见燃料中热值最高的（142KJ/g），约是石油的3倍，煤炭的4.5倍。这意味着，消耗相同质量的石油、煤炭和氢气，氢气所提供的能量最大，这一特性是满足汽车、航空航天等实现轻量化的重要因素之一。现阶段来看，氢气作为能量载体的最大竞争对手是电池。目前电池市场发展已经很成熟，然而氢能具备电池所不能比拟的优势，氢气的比能量远远超过电池，并且没有工作温度限制（电池工作温度范围大概在-20℃~60℃）。以现在电池领域性能最好的锂电池为例，组装一颗锂电池需要相互匹配的正负极，就按目前理论容量最高的两种电池正负极材料来计算（负极 Si：4200mAh/g；正极LiMn2O4：320mAh/g），锂电比能量=容量*输出电压/质量=4200*4/(1+4200/320)=2KJ/g，算上电池壳等组件（0.5的系数），其比最终能量=2*0.5=1KJ/g。而氢的理论比能量=142 KJ/g，是锂电池理论比能量的71倍，即使加上储氢材料（以目前所能实现的质量比容量5.4%计算，未来还将持续增加），其比能量=142*0.054=7.67KJ/g，也达到锂电池的7倍多。比能量高和无工作温度限制所带来的优势是十分显著的。比如，锂电手机一天就要充好几次电，如果换做氢能充氢一秒钟使用一星期再也不是梦想。尤其是在交通运输领域，可以大大提高行驶里程，汽车、飞机、轮船、潜艇将均可实现应用。并且在极端环境中，比如冬天会达到零下四十多度的北方还有南极等地方，氢能都能正常使用。4、未来电和氢将成为能源结构两大支柱，实现能源的标准化氢是最理想的新能源，最有希望取代传统能源成为能源的终极解决方案，未来我们将跨入一个崭新的能源社会——氢能源社会。在氢能源社会，将只存在两种能源：氢能和电能，由他们共同构成整个能源网络，成为能源结构中的两大支柱，并实现能源的标准化。在未来，我们将通过一次能源（太阳能、风能、海洋能、热能等）的转换来获取氢和电能，同时氢气可以通过燃料电池技术来发电，而电也可以作用于水制取氢气，从而实现了整个能源网络的互联互通。在电网延伸到的地方我们可以取电之便利，而在电网之外我们用氢气储能和供能。三、能源正处于产业化前夕，市场空间直逼4万亿美元氢能源具备各种显著优势也存在迫切需要，市场空间也十分广阔。从产业角度看，氢能已经走在产业化前夕。1、氢能大蓝海，想象空间无限目前，全球传统能源的年均消费量分别为石油170793.38万亿英热单位、煤炭159216.83万亿英热单位和天然气125718.18万亿英热单位，对应单价水平分别为16.90、3.71和2.97美元/百万英热单位，以此计算全球每年要消耗掉的能源价值超过3万8千亿美元。氢能作为能源的终极解决方案，将彻底取代传统能源，市场空间将直逼4万亿美元。2、氢能发展已进入市场推广阶段，政策支持发展有保障根据美国能源署氢能源计划显示一个新产业的新起一般需经历四个阶段：1.技术研究；2.过渡到市场；3.基础设施完善；4实现产业化。而氢能的应用已经积累了科学家们的大量研究已开始逐渐走向市场，正处于其第二个阶段，产业化之日即将到来。在第二个阶段政策仍然起主导作用。从全球范围看，很多国家都出台了强有力的扶持政策，其中力度最大响应最积极的是日本，欧盟、美国混合韩国紧跟其上，印度、冰岛、加拿大和巴西也有部署，中国也频出相关政策。3、氢能产业链三大环节：上游看电解水、中游看化学储氢、下游交通领域值得期待1、氢能产业链分为上游制氢、中游储氢和下游应用三大环节氢能的上游是氢气的制备，主要技术方式有传统能源的热化学重整、电解水和光解水；中游是氢气的储运环节，主要技术方式包括低温液态、高压气态和固体材料储氢；下游是氢气的应用，氢气应用可以渗透到传统能源的各个方面，包括交通运输、工业燃料、发电等，主要技术是直接燃烧和燃料电池技术。有力的政策支撑将保证氢能源的顺利发展，技术的进步是实现氢能源产业化的必要条件。氢能产业链三大环节，每个环节都很很高的技术壁垒和难题，目前我们看好上游的电解水制氢技术、中游的化学储氢技术和下游的燃料电池技术。2、上游制氢：电解水制氢将成主流，成本将随电价下降而下降（1）制氢途径主要有热化学重整、电解水和光解水三类氢能是一种二次能源不可以直接获得，需要通过制备获得。目前制氢技术主要有传统能源和生物质的热化学重整、水的电解和水的光解。其中化石能源重整是主导，成本低并且已“有利可图”，但不可持续、不环保；电解水制氢将成主流，成本将随电价而下降；光解水效率太低，期待技术突破。（2）当前制氢主要以石化燃料为主要原料，不可持续不环保2014年全球制氢能力为14400百万标准立方英尺/天，目前维持在一个较为稳定的水平。其中96%连源于传统能源的热化学重整，还有4%来自于电解水。其用途主要是资源性的，作为化工合成的中间产品或原料，其中60%被用于合成氨，38%用于炼厂石油和煤炭的深加工。对比几种主要制氢技术的成本，煤气化制氢的成本最低，为1.67美元每千克，其次是天然气制氢2.00美元每千克，甲醇裂解3.99美元每千克，成本最高的是水电解，达到5.20美元每千克。相对于石油售价，煤气化和天然气重整已有利润空间，而电解水制氢成本仍高高在上。虽然目前电解水制氢成本远高于石化燃料，而煤气化制氢和天然气重整制氢相对于石油售价已经存在利润空间。但是用化石燃料制取氢气不可持续，不能解决能源和环境的根本矛盾。并且碳排放量高，煤气化制氢二氧化碳排放量高达193kg/GJ，天然气重整制氢也有69 kg/GJ，对环境不友好。而电解水制氢是可持续和低污染的，这种方法的二氧化碳排放最高不超过30 kg/GJ，远低于煤气化制氢和天然气重整制氢。同时电解水制氢的技术相对已经比较成熟，制氢效率也已经能达到70%，未来电解水成本下降也是必然趋势，所以我们认为电解水有望成为制氢的主流技术。（3）光解水制氢技术看似理想实则困难重重光解水制氢是一种理想的制氢技术。它的原理是直接利用太阳能，在光催化剂的协助下，将水分解产生氢气。这种方法直接利用一次能源，没有能源转换所产生的浪费，理论上简单高效。然而，这种制氢方法面临的技术仍然面临很多问题。制氢效率低（不到4%）是最主要的问题，所以它离实际应用还有相当长的距离。光催化材料的带隙与可见光能量匹配，光催化材料的能带位置与反应物电极电位匹配，降低光生电子-空穴的复合率是克服这一困难的三大待攻克技术难关。（4）电解水制氢技术成本将随电价下降而显著下降，将成为未来制氢的主流技术电解水制氢成本主要来源于固定资产投资、电和固定生产运维这四项开支，其中电价高是造成电解水成本高的主要原因，电价占其总成本的78%。因而电价的下降必将带来氢气成本的大幅下降。近几年，可再生能源发电的装机总量和发电量都在快速增长，电价的下降是必然趋势。中国已有相关政策出台，发改委下发关于适当调整陆上风电标杆上网电价的通知，将第I类、II类和III类资源区风电标杆上网电价每千瓦时降低2分钱。电解水制氢成本未来会下降。电价下降和技术发展、规模化效应，都会使氢气成本下降，并且一般新技术的产业化都走在完全实现经济性之前，电解水产业即将兴盛。所以我们预测未来5-10年电解水制氢即将“有利可图”。3、中游储运：高密度储氢是关键，储氢材料突破将助力氢能大发展氢是所有元素中最轻的，在常温常压下为气态，密度仅为0.0899 kg/m3 ，是水的万分之一，因此其高密度储存一直是一个世界级难题。储氢问题一旦突破，氢能必将迎来繁荣发展。（1）储氢技术分类：低温液态储氢、高压气态储氢和储氢材料储氢目前储氢方法主要分为低温液态储氢、高压气态储氢，储氢材料储氢三种。（2）低温液态储氢不经济液态氢的密度是气体氢的845倍。液态氢的体积能量密度比压缩状态下的氢气高出数倍，如果氢气能以液态形式存在，那它替换传统能源将水到渠成，储运简单安全体积占比小。但事实上，要把气态的氢变成液态的并不容易，液化1kg的氢气需要耗电4-10 kWh，液氢的存储也需要耐超低温和保持超低温的特殊容器，储存容器需要抗冻、抗压以及必须严格绝热。所以这种方法极不经济，仅适用于不太计较成本问题且短时间内需迅速耗氢的航天航空领域。（3）高压气态储氢是产业应用最成熟的技术，但是致命缺点是体积比容量小高压气态储氢是目前最常用并且发展比较成熟的储氢技术，其储存方式是采用高压将氢气压缩到一个耐高压的容器里。目前所使用的容器是钢瓶，它的优点是结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快。但是存在泄露爆炸隐患，安全性能较差。并且该技术还有一个致命的弱点就是体积比容量低，DOE的目标体积储氢容量70g/L，而钢瓶目前所能达到最高的体积比容量也仅有25g/L。而且要达能耐受高压并保证安全性，现在国际上主要采用碳纤维钢瓶，碳纤维材料价格非常昂贵，所以它并非是理想的选择，可以作为过渡阶段使用。（4）储氢氢——储氢密度大，最具发展潜力储氢材料储氢就是利用氢气与储氢材料之间发生物理或者化学变化从而转化为固溶体或者氢化物的形式来进行氢气储存的一种储氢方式。储氢材料最大的优势是储氢体积密度大，相同质量的氢气用储氢材料储存占用空间最少。并且操作容易、运输方便、成本低、安全等，恰好克服了高压气态储氢和低温液态储氢的缺点，成为最具发展潜力的一种储氢方式。但是它们仍然存在一些技术问题待解决。储氢材料种类非常多，主要可分为物理吸附储氢和化学氢化物储氢。其中物理吸附储氢又可分为金属有机框架（MOFs）和纳米结构碳材料，化学氢化物储氢又可分为金属氢化物（包括简单金属氢化物和简单金属氢化物），非金属氰化物（包括硼氢化物和有机氢化物）。物理吸附储氢材料是借助气体分子与储氢材料间的较弱的范德华力来进行储氢的一种材料。纳米结构碳材料包括碳纳米管、富勒烯、纳米碳纤维等，在77K下最大可以吸附约4wt%氢气。金属有机框架材料(MOFs) 具有较碳纳米材料更高的储氢量，可以达到4.5wt%，并且MOFs的储氢容量与其比表面积大致呈正比关系。但是，这些物理吸附储氢材料是借助气体分子与储氢材料间的较弱的范德华力来进行储氢，根据热力学推算其只能在低温下大量吸氢。化学氢化物储氢的最大特点是储氢量大，目前所知的就有至少16种材料理论储氢量超过DOE最终目标7.5wt%，有不下6种理论储氢量大于12wt%。并且在这种储氢材料中，氢是以原子状态储存于合金中，受热效应和速度的制约，输运更加安全。但同时由于这类材料的氢化物过于稳定，热交换比较困难，加/脱氢只能在较高温度下进行，这是制约氢化物储氢实际应用的主要因素。目前各种材料基本都处于研究阶段，均存在不同的问题。金属有机框架（MOFs）体系可逆，但操作温度低；纳米结构材料操作温度低，储氢温度低；金属氢化物体系可逆，但多含重物质元素，储氢容量低；二元金属氢化物体系可逆，但热力学和热力学性质差；复杂金属氢化物储氢容量高，局部可逆，种类多样；非金属氢化物储存容量高，温度适宜，但体系不可逆。实现“高效储氢”的技术路线主要是要克服吸放氢温度的限制。4、下游应用：万事俱备只欠东风，交通领域起飞在即，无人机上的应用有望成为突破口氢能源的应用有两种方式：一是直接燃烧（氢内燃机），二是采用燃料电池技术，燃料电池技术相比于氢内燃机效率更高，故更具发展潜力。目前以燃料电池技术为基础的应用已经很广阔，现阶段主要分布在叉、固定式和便携式三个方面，燃料电池车正在大力推进中，未来将遍及所有能源相关下游包括汽车、发电和储能等领域。从燃料电池出货量来看，目前市场主要集中在亚洲和北美，其中北美增长较快，经过几年的发展已经成为全球燃料电池最主要的市场，占比达到76%。燃料电池应用领域以固定式领域为主，其次是交通运输领域，便携式领域虽然数量比交通领域多，但因为容量小，因此出货功率非常小，占比几乎可以忽略不计。（1）便携式领域阻碍重重，有望在军用领域异军突起便携式领域的应用主要有玩具、小型电源、消费性电子产品和军用电子产品。便携式燃料电池具备体积小、质量轻、效率高、寿命长、运行温度低、红外信号低、隐身性能好、运行可靠、噪声低、污染少等优点。此外后勤优势显著，因为它的电容量大，能够极大地减轻电池带来的后勤负担。但是由于氢气成本过高以及锂电池便携式领域市场成熟，燃料电池很难在短期内快速占领这块市场。不过在军用领域，燃料电池红外信号低、隐身性能好、运行可靠、噪声低和后勤负担低的优势，具有良好的发展前景，其发展或将由此处突破。美军燃料电池分类中便携式占比38%，比重较大。2012年，美国、德国、加拿大军方对燃料电池的资金投入都非常大。所以我们有理由期待它在军用领域异军突起。（2）固定式领域是领军，市场逐步壮大燃料电池因其效率高、持久性好、环境适应度强等优点被广泛应用于通信基站和热电联产系统。固定式领域燃料电池出货量发展速度快，出货台数年复合增速达到了53%，出货功率年复合增速17%。固定式领域燃料电池的供应商主要分布在美国、日本、澳大利亚和欧洲。（3）交通领域起飞在即，市场空间将超过1万5千亿美元。燃料电池车相比传统汽车，具有无污染，“零排放车”，无噪声，无传动部件的优势，相比电动车，具有续航里程长，充电时间段，起动快（8秒钟即可达全负荷）的优势。因此非常具有发展前景。目前全球燃料电池车快速增长，2015年投入运营的数量增速达到122%，计划增加的数量增速达到198%。从占比看，乘用车最大，占据了80%左右的份额。运输领域率先发展起来的是叉车搬运市场，目前主要集中在美国。2008年美国叉车销售数量在500辆左右，2012年将近4000辆，年复合增速高达52%。并且据DOE调查显示，欧洲潜在市场更加广阔，预测高于美国市场56%。燃料电池叉车主要客户为大的消费品公司和超市，比如沃尔玛、宝洁和可口可乐等，供应商主要是丹麦的H2Logic、加拿大的Hydrogenics、美国的Nuv era Fuel Cells和Oorja Protonics。小型燃料电池车的发展将触发氢能源爆发式发展。全球汽车销量逐年增长，2014年达到8700多万辆，全球汽车需求量仍十分旺盛。并且据BP预测，2015年运输领域能源消耗量将大于2331.55百万吨油当量，未来也呈增长态势。按此计算，仅交通运输领域，氢能源的市场空间将逾1万5千亿美元。小型燃料电池车现在正处于商业化转化中。不过从1994年戴姆勒公司就成功研制了首款燃料电池车NECAR1，丰田、本田、通用和现代也相继加入燃料电池车行列，其中日本丰田成为领跑者，在2015年向欧美发售其新款Marai燃料电池车。Marai与普通电动车相比在性能上有很大的优势。续航距离约700km，足够普通家庭日常使用一周以上，是普通电动车的四到五倍，并且随着行驶里程的加长，在系统成本上相对于普通电动车也将占优势。此外，加氢时间仅需3分钟，最低启动温度可在零下30度，行驶过程中不排放二氧化碳。市场买单，MIRIA订单超预期。丰田原计划2015年在日本国内销售400辆、向海外出口300辆燃料电池汽车，主要销往美国和欧洲。MIRAI发售后，在日本订单超过3000辆，在美国约2000辆的订单，远超公司预期。但目前由于燃料电池难以量产，同时MIRAI基本为手工制造，因此目前年产能仅为700辆。为此丰田将采取措施分阶段提供MIRAI的产能，计划到2016年产能增至2000辆，2017年增至3000辆。公司预计明年将售出2000辆氢燃料电池车，并计划2020年前全球范围内销售总量达到3万辆。但是燃料电池车的发展并不是这么顺利，除了受制于前面所提到的储氢问题外，全球加氢站网络尚未建成也是一个阻碍因素。目前加氢站在北美、欧洲、日本、中国、韩国和澳大利亚有分布，全球在运总数也不足200座，即使加上建设中和计划建设的总量也不到300座，并且目前加氢站建设的投资和周期也比较长，很难实现快速布局。加氢站网络的极度不完善是氢动力车的市场推广非常大的阻力。不过为了实现氢能源的飞跃发展，各国政府大力支持积极推进加氢站建设，其中美洲增速最快，欧洲数量最多，亚洲也在积极布局中。并且日前福田汽车取得的氢能源客车大订单也将极大的催化氢能源汽车产业的发展。福田公司公告公司取得了100辆8.5m氢燃料电池电动客车订单，是目前全球最大批量的氢燃料电池电动客车订单，其顺利履行，将有利于推动氢能汽车产业市场化进程。（4）搭乘无人机高速列车，或将打开新的市场无人机发展至今已在很多领域发挥了巨大的作用，近两年也逐步进入人们的视野成为市场的热点，特别是消费级无人机预计将迎来爆发元年。但是目前无人机大多使用锂电池供能，受限于锂电池容量密度，而无人机不同于汽车，对质量更敏感，需要尽可能减轻起飞重量，无法携带大容量电池，因此其续航能力一直是一个很大的软肋。通常情况下，无人机续航在30-60分钟左右，并且每次充电时间长。氢燃料电池具有续航时间长，加注氢气时间短几分钟就能完成，同时生命周期内性能衰减小的绝对优势，成为无人机功能体系的一个强势可替代选项。去年，新加坡的HUS公司展示了世界上首个使用氢燃料电池的多轴无人机“HYCOPTER”。HYCOPTER整机重量5Kg，空载续航4小时，1Kg满载续航150分钟。由于使用氢燃料电池，HYCOPTER的结构与其他无人机略有不同，四轴结构，中间搭载氢燃料锂聚合物电池和两根储氢管状容器，最多可以存放4L氢气，充满氢气后的HYCOPTER在电量方面与3Kg重量锂电池相当。HYCOPTER的氢燃料电池来自于HUS的姐妹公司HES（HorizonEnergySystems），其最新产品的能量密度达到了700Wh/Kg（2.5KJ/g），已经远高于锂电池的最高理论容量1KJ/g。今年3月，美国月刊杂志《大众科学》网站报道，智能能源公司(Intelligent Energy)推出一款用于无人机的氢燃料电池，续航时间可达两个小时，预计这种氢燃料无人机将于今年内上市，并将配备在大疆Matrice 100无人机上，氢燃料电池和燃料加起来只有差不多1.6千克，比之前没替换前的电池轻很多。今年4月，科比特航空在深圳发布了旗下首款产品化氢燃料多旋翼无人机—HYDrone-1800，最长续航时间长达273分钟，约4个多小时。并且续航根据气瓶的不同分为三个层级：5L大概90min，9L大概180min，14L大概270min。同时科比特会给客户提供整套的电解制氢的设备。此外，也有航空公司在布局航空用氢燃料电池。据外媒报道，英国易捷航空公司EasyJet正计划测试飞机氢混合燃料系统，希望在飞机上使用氢燃料电池来实现每年节省5万吨燃料及减少二氧化碳排放的目标。他们研发的氢混合燃料系统，可以实现在地面滑行时无须启动发动机，燃料电池将飞机降落时刹车系统的能量捕捉后在飞机滑行时使用，使低成本滑行和主动减少二氧化碳的排放成为可能。EasyJet预计采用此系统后可以实现每年节省2500万-3500万美元的燃油费用。EasyJet预计将于今年试验这项全新的技术。四、氢能产业链上的公司梳理一 氢是一种化学元素，在元素周期表中位于第一位。氢通常的单质形态是氢气。它是无色无味无臭，极易燃烧的由双原子分子组成的气体，氢气是最轻的气体，优点不少。1.高清洁，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。2.高效能，从物质能量密度角度看，氢能源高于汽油、柴油和天然气。据数据显示，氢气功率密度几乎是其他化石燃料的3倍多。3.低发电成本，注意这个地方用的是发电成本，截个图你们就知道了。看似这么好，没有不用的道理，那我们把当前的阻碍来聊一聊，今天单从汽车方面来看。这个地方科普一下，目前氢能源的使用方式有两种。一种是众所周知的燃料电池，这部分大概率也会进一步的催化，后续多以此为主导，后面重点说。另一种是纯氢能源汽车，印象中如果没记错，宝马在08年曾经研发过，但是因为成本问题和氢纯度不够的问题，放弃计划。1.成本高，目前燃料电池汽车为例，燃料电池技术含量高，使汽车的成本高。其次，燃料电池汽车比其他汽车更为紧密，因此维护成本更高。此外，氢气在制备、储存、运输等过程中技术要求高，同样带动了燃料电池汽车的使用成本。注意不要搞混了，发电成本并不高，使用成本高。2.加氢站少，因设备与技术的要求，加氢站的建设运营成本远高于加油站和充电站，加氢站的高成本使得它未能更广的覆盖。一方面是成本高，加氢站建造的费用目前在200-250万美金左右。另一方面，土地在一线城市来说是绝对的稀缺资源，很难供应如此大且高危的产业大规模建设。3.运输难度大，氢能源易爆炸且体积极轻，所以在运输端提出了新的要求。二 说产业链我们都是从上中下游开始梳理，氢能产业链包括制氢、储运、加氢、氢能应用等方面。上游：制氢氢能的上游是氢气的制备，主要技术方式包括传统能源的化石原料制氢法、化工原料制氢法、工业尾气制氢法、电解水制氢法以及新型制氢技术等。氢是二次能源，通过一次能源转化而来。目前，行业最常用的制氢方法包括化石燃料制氢法工业尾气副产氢回收热分解制氢法、电解水制氢法等。这部分不做科普，实在是太大了，借用（中商产业研究院）的一张图，大家可以看看。目前最受到重视的就是电解水制氢，目前这部分端口因为受到电价因素的下滑，是利好整体产业链的。中游：储存运输刚才上面提到过，氢气是目前已知密度最小的气体，所以在储存端提出了新的要求。氢能储运技术主要包括气态储运、低温液态储运、固体储运、高压气态储氢、有机液态储运等。低温方法主要运用在航空端，这部分就不赘述了，成本过高。高压气态储氢：这个类是目前最常用且最好用的种类，相对来说已经较为成熟，储存原理非常简单，采用高压将氢气压缩到一个耐高压的容器里。目前所使用的容器是钢瓶，存在泄露爆炸隐患，安全性能较差。固态储氢：利用氢气与储氢材料之间发生物理或者化学变化从而转化为固溶体或者氢化物的形式来进行氢气储存，可以有效克服高压气态和低温液态两种储氢方式的不足，且储氢体积密度大、操作容易、运输方便、成本低、安全等，适合于对体积要求较严格的场景应用，是最具发展潜力的一种储氢方式。运输方式：气氢可以用管道网络或通过高压容器装在车、船等运输工具上进行输送。液氢、固氢输运方法一般是采用车船输送。下游：庞大的下游整合汽车属于产业链的下游。汽车产业上游为汽车生产材料，主要材料为氢燃料电池、氢内燃机、轮胎、电机、内饰外饰等。中游以氢内燃机汽车，氢能源汽车。下游目前主要是来自于加氢站和后汽车市场。这个版块我们认为重点关注加氢站和整车端，整车存在的问题在于盘子太大。新能源汽车：是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。所以这部分线通常是和智能驾驶和智慧汽车叠加的。目前政策上最大的利好是有《中国制造2025》提出实现燃料电池汽车的运行规模进一步扩大，达到1000辆的运行规模，到2025年，制氢、加氢等配套基础设施基本完善，燃料电池汽车实现区域小规模运行。加氢站：在整个产业链上，我们可以明显地感受出来，加氢站当前属于比较重要的落地窗口。后面如果没有完善的加氢站基础设施，当做加油站看就理解了。目前，为了支持燃料电池汽车的发展，各国正在积极建设氢能源燃料电池汽车配套设施。据规划显示，到2020年中国将建成100座加氢站，到2030年将建成1000座加氢站。这个地方提一些我们的看法，如果想跟踪产业链的可以去关注下广东省的一些动向，现在的痛点在于一线城市没地方，二线城市铺不开。燃料电池端目前主要以以下几种为主：质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、磷酸燃料电池（PAFC）和碱性燃料电池（AFC）等。这部分后面有机会给大家写。在这个位置我们主要关注的是电堆，电堆来说占到燃料电池成本的50%左右，是燃料电池的核心系统。三 梳理下受益的标的，我们之前有发过一份，这份为补充版本，这个题材大多都是叠加式出现的，如缺陷，自动归位之前的单元。最后附上全产业链思维导图1.制氢美锦能源:美锦能源已形成从煤炭、焦化、天然气到氢燃料电池汽车的完整的产业链体系，其中焦化业务板块在炼焦过程中焦炉煤气富含50%以上氢气，可以低成本制氢。华昌化工:2018年政府报批了加氢站项目，并且公司有制氢等技术。。煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体，液体，固体燃料及化学品，进一步生产出各种化工产品的工业。滨化股份:与亿华通合资设立山东滨华氢能源有限公司（公司占比90%）发展氢能领域技术，主要业务方向是为氢燃料电池汽车加氢站提供合格的氢气。富瑞特装: 以车载高压供氢系统和加氢站设备为主，开拓了包括氢气制备、加氢站建设、FCV 供氢系统研发多块氢能业务。2.加氢美锦能源：对！又是美锦能源，所以知道它为什么最近这么牛了吧，根据公司“一点（整车制造），一线（燃料电池上下游产业链），一网（加氢站网络）”的总体规划，在氢能领域进行全产业链布局。厚普股份：主要产品智能加氢枪是为燃料电池汽车进行氢气加注的核心零部件设备;17年9月与武汉地质资源环境工业技术研究院合作推进氢燃料电池汽车的应用和推广项目。雄韬股份：公司湖北建设两个加氢站，汉南加氢站正在建设中，目前基本完工；大同建设两个加氢站，第一座加氢站已经开工建设并于近期开始运营京城股份：公司拥有亚洲地区最具规模的、技术水平最先进的铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的设计测试中心及生产线,所生产的35MPa高压铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶(储氢气瓶)已批量应用于氢燃料电池汽车、无人机及燃料电池备用电源领域鸿达兴业：2018年12月，子公司拟投资2646万建设加氢站项目。同济科技：联合上海舜华、上海神力建设加氢站。3.质子交换膜氢燃料电池核心部件，属于膜电极三大部件之一。雄韬股份：17年10月和18年1月,分别投资50亿、30亿,在武汉、大同投建氢燃料电池产业园,主要从事氢燃料电池的催化剂、质子交换膜、电堆、电池控制系统等生产研发。同济科技：质子膜事业部接续承担了多项国家科技攻关任务，研制出具有我国自主知识产权的低成本质子交换树脂和质子交换膜，质子交换膜已通过项目验收。科恒股份：子公司浩能科技生产的氢燃料电池质子交换膜的涂布设备已经成功销售多台并有多个客户，与国外客户的合作也在洽谈中。长城电工：持有新源动力8.99%股份,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产。南都电源：持有新源动力8.12%股份,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产。4.催化剂是膜电极的三大关键材料之一，决定了氢燃料电池的放电性能和寿命。贵研铂业：独一家，主营业务为铂系金属深加工,铂金是燃料电池主要阳极催化剂原料,是构成电池成本的主要部分。雄韬股份：公司称有意向布局这部分，但是目前来看比较虚。5.电池电堆全柴动力：控股子公司元隽公司从事燃料电池电池、动力系统集成以及燃料电池的核心部件研发、生产和销售；元隽公司自主研发质子交换膜，质子交换膜是燃料电池的核心部件之一。潍柴动力：持有弗尔赛33.5%股份,为其第二大股东,标的是我国最大的燃料电池商用车动力系列和乘用车燃料电池模块提供商。大洋电机：收购巴拉德9.9%股份,标的是质子交换膜燃料电池技术领域中公认的全球领导者,主营燃料电池堆、模块和系统的设计开发等。6.空压机雪人股份：持有世界燃料电池空气压缩机龙头企业，持有OPCONAB公司17.01%的股权，其为美国燃料电池企业巴拉德供货商。英威腾：主营电气传动产品,与爱德曼在氢燃料发动机和系统总成领域合作,其主要生产燃料电池核心部件、电堆和提供动力总成。7.氢气储存瓶中材科技：公司已开发储氢瓶。富瑞特装：以车载高压供氢系统和加氢站设备为主，开拓了包括氢气制备、加氢站建设、FCV 供氢系统研发多块氢能业务。京城股份：积极引进加氢站装备制造技术，解决氢气储运的瓶颈环节，打造公司在氢能装备制造领域的领先优势和龙头地位。8.氢能源整车上汽集团:持有新源动力34.19%股权,标的是我国第一家致力于燃料电池产业化企业,已实现包括质子交换膜等燃料电池关键材料、电堆组装的生产。福田客车:跨所有制的国有控股大型车企,16年纯电动和插电混合动力汽车销售6531辆;公司采用柔性生产线,新能源车与传统能源车可以共线生产;锂电池客车在2016年公司客车销量占比超过50%。宇通客车:新能源客车龙头企业，16年销量新能源客车2.69万辆（总量第二、客车类第一）；规模、销量业绩在客车行业位列第一。潍柴动力: 我国重型卡车主要生产商;目前已拥有新能源动力总成、天然气重卡及发动机本体机、电动叉车等新能源业务;公司LNG发动机本体机的市占率达70%,为全国第一;LNG重卡整车的市占率达20%以上,名列行业前茅。亚星客车:主营5~18米各型客车,16年实现新能源客车销量3577辆。中通客车: 拥有国内最完备的节能与新能源客车产品型谱,目前已有5款燃料电池客车。1、三环集团：固体氧化物燃料电池隔膜板的主要供应商三环集团位于广东省潮州市，2014年12月3日在深圳证券交易所创业板正式挂牌上市。公司前身是无线电瓷件厂，成立于1979年，主要从事电子陶瓷类电子元件及其基础材料的生产和销售。公司目前主要产品包括光纤陶瓷插芯及套筒、陶瓷封装基座、接线端子、MLCC、陶瓷基片、电阻、陶瓷基体、燃料电池隔膜板等几大类，覆盖电子、通信、消费类电子产品、工业用电子设备和新能源等应用领域。公司是世界先进陶瓷专家。公司具有40多年电子陶瓷领域技术积累，拥有一支技术研发能力强的研究开发团队。1998年公司组建了广东省电子陶瓷工程技术研发中心，2013年公司以该中心为公司先后承担完成了多项国家级、省级火炬计划和国家“863”计划成果项目并已形成产业化，取得了显著的经济效益和社会效益，被认定为国家“863”计划成果产业化基地。公司在多个产品上具有突出的市场地位，是中国电子元件协会的副理事长单位。目前，公司的光纤陶瓷插芯及套筒、燃料电池隔膜板、陶瓷封装基座、陶瓷基片、陶瓷基体、接线端子和电阻的产销规模均居行业前列，其中光纤连接器陶瓷插芯、氧化铝陶瓷基板、电阻器用陶瓷基体等产销量均居全球第一位。公司连续26年被中国电子元件行业协会评为“中国电子元件协会百强企业”，并于2014年被评为中国电子元件百强企业第十名。公司主营中光纤陶瓷插芯及套筒占比最大，达到60%，其余业务占比相均匀，占比都在10%以内。公司近几年经营稳定，营业收入一直维持增长。公司业务占比最大的光纤陶瓷插芯及套筒毛利贡献最大，占比达到60%左右，其余相对均匀。公司各项业务的毛利水平均比较高，接近甚至超过40%。其中陶瓷封装基座和陶瓷基片业务的毛利率2015年实现较大增长，分别增加了8.9和6.2个百分点。公司位于氢能源产业链上的业务是燃料电池隔膜板。燃料电池隔膜板是固体氧化物燃料电池的最核心部件，其主要作用是在阴极与阳极之间传递氧离子和对燃料及氧化剂的有效隔离。公司的燃料电池隔膜板2012年开始量产，产品技术水平居国际领先。公司燃料电池膜隔板机械强度高、离子电导率高，抗老化性能好，使用寿命长，产品平整度好、尺寸及厚度精度高，产品品质客户认可度高，曾被列入国家火炬计划项目。公司是固体氧化物燃料电池隔膜板的主要供应商。公司主要客户是全球著名固体氧化物燃料电池系统研发和生产企业美国布卢姆能源公司。公司主要竞争对手是日本Nippon Shoku（日本触媒）。公司的长期发展战略是研发新型的功能陶瓷材料和生物陶瓷，开发具有核心技术支撑的新型终端应用产品，打造成为具有国际影响力的“先进陶瓷专家”技术品牌。2、富瑞特装：全球首家突破储氢材料技术的企业张家港富瑞特种装备股份有限公司，位于江苏省张家港经济技术开发区，成立于2003年，是一家专业从事液化天然气（LNG）的液化、储存、运输及终端应用全产业链一站式整体解决方案的高新技术企业。主导产品有再制造油改气汽车发动机、LNG液化成套装置、LNG、LNG/L-CNG汽车加气站、LNG车用供气系统、LNG船用供气系统、LNG储罐、低温液体运输车、低温液体罐式集装箱、系列低温阀门、真空绝热管、加气枪及海水淡化，气体分离液化等高端能源装备。受油价影响，公司14、15年收入出现较大下滑。公司2014年切入氢能源领域，与中国地质大学陈韩松教授合作研发的机液态储氢材料是氢能源产业链中游储氢环节的关键技术，公司正积极寻求合作加快推广该项技术的应用。公司综合毛利率稳定在30%偏上。重装设备和发动机再改造是2014年新增业务。公司的根本战略是发展清洁能源。公司制订了2015年“创新、转型、突破”的总体战略。除发展天然气相关业务外，公司目前的重要任务是加快储氢材料技术研发及产业化进程，争取早日打通产业链、实现规模化生产。公司是国内首家研发有机液态储氢材料的企业。氢能是最佳的清洁能源，将氢作为能量载体储存起来，是解决能源问题的最佳方案，而常温常压储放氢技术是解决目前氢能经济应用瓶颈的关键所在。为此，公司2014年战略投资氢能源项目，与中国地质大学陈韩松教授、张家港氢力新能源有限公司签订江苏氢能源有限公司合资成立江苏氢阳能源有限公司，开展氢能源核心技术攻关，重点解决常温常压有机液态高密度储氢技术及脱氢技术难题，以及相关的产业化应用。公司有机液态储氢材料现已取得阶段性成果。公司的有机液态储氢材料来源于美籍华人程寒松教授的技术专利，他是目前储氢领域最资深的专家之一。程教授所研发出的这种常温常压有机液态储氢材料的沸点至少约为200 度，熔点小于约10 度，所以在常温常压下，它是液体状态。另外脱氢反应温度温和在200 度以下，所以整个反应过程中不会挥发，这样排除了对析出的回收氢气使用复杂分离方法的需要。产生出的氢气在这么低的温度下除了打断碳氢键以外，其他的如碳氮键是非常稳定的，不会产生副反应生成CO 等毒性气体，而且整个过程百分之百可逆，产生的氢气纯度可达99.99%。程教授找出的这种新型常温常压液态有机储氢材料解决了长久以来困扰的氢气的储存和运输问题，可以使氢气储存成本大规模下降。公司持有江苏氢阳能源有限公司51.97%的股权，占绝对控股地位。公司将以江苏氢阳能源有限公司为平台，投资建设年产1500吨高纯氢气的装置设计、装备制造以及工程建设项目，力争完成工业和车用储氢、脱氢、供氢集成系统、氢能专用运输车、厢式氢能加注成套装置等的研发工作，并开展氢能源在通信基站备用电源、中卡和乘用车上的应用技术开发，打通技术路线，为氢能源的示范应用及产业化建设创造条件。公司与如皋经济技术开发区管理委员会签订了《氢能源汽车产业战略合作意向书》，双方依托各自的优势，将就共同推进氢能源汽车产业的投资、市场应用与推广进行战略合作事宜。如皋经济技术开发区为国家级经济技术开发区，是一个优质的产业平台，其下设有新能源汽车产业园，全方位战略布局新能源汽车产业。该开发区是国内最早涉足氢能源汽车产业的一员，积累了丰富的项目经验，拥有南通泽禾多家氢能源汽车及其关键零部件制造商，并且是中国首个联合国氢能经济示范城市项目的承担单位。双方将在加氢站、氢能源汽车示范运行、氢能源汽车产业研发、检测平台、燃料电池产业化等方面展开深入合作。并将建立联合工作组，负责合作项目的落实与推进。此次合作有望推进公司氢能源业务步入正轨。3、长城电工：控股中国燃料电池领域规模最大的企业新源动力9%的股权长城电工是甘肃省政府国资委监管的国有控股上市公司，于1998年12月在上海证券交易所成功挂牌上市。长城电工实行母子公司管理模式，主要从事高中低压开关设备、电器元件、电气传动自动化装置、新能源控制装置等产品的研发、制造和销售。目前公司拥有两个层级9户全资子公司，3户控股子公司，5户参股子公司。其中，天水长城开关厂有限公司、天水二一三电器有限公司、天水电气传动研究所有限公司和天水长城控制电器有限责任公司是公司涉足电工电器主业的四户全资子公司。长城电工天水电器集团是公司电工电器主业的经营管理平台；兰州长城电工电力装备有限公司是公司清洁能源产业及系统集成服务的经营管理平台；天水长城果汁集团有限公司是公司浓缩果蔬汁加工产业的经营管理平台。公司是甘肃电工电器制造业的龙头企业，整体规模和综合竞争实力位居中国电气工业第30位。目前，公司已有5个省级技术中心和工程中心，1个国家级企业技术中心，2个“中国驰名商标”，主导产品均获得甘肃名牌产品和甘肃著名商标称号。是甘肃省重点支持发展的23户企业之一，也是甘肃装备制造业加速发展的两户试点企业之一。公司工业电气及工业自动化控制装置广泛应用于发电及输配电、有色、冶金、石化、煤炭、交通、建筑等国民经济各领域；三峡、鸟巢、宝钢、青藏铁路及神五、神六、神七等国家重点工程采用了公司的产品；公司生产的主要产品出口欧、亚、非、澳等五十个国家和地区。长城电工的主营收入相对稳定，增长和下滑均不显著，每年营业收入大概维持在17亿上下的水平。各项业务毛利率水平略有波动，总体维持在相对较高的水平。长城电工主要通过控股新源动力9%的股权跻身氢能源产业链。新源动力股份有限公司是中国第一家致力于燃料电池产业化的股份制企业。公司于2001年由中科院大连化学物理研究所等单位发起设立。公司主要从事质子交换膜燃料电池研发生产，产品可应用于汽车、通信备用电源和分布式发电等领域。公司具有国内外领先的技术优势。公司自成立以来，即承担国家科技部“863”计划重大专项——车用燃料电池发动机研制课题，完成的各项技术指标国内领先，部分关键技术已达到国际一流水平，并以此为基础在燃料电池发动机技术领域取得了多项创新成果，2007年由新源动力提供燃料电池发动机的首辆“PASSAT－领驭燃料电池轿车”研制成功，2010年公司为世博燃料电池车提供燃料电池堆。公司拥有自主知识产权专利技术，涵盖了质子交换膜燃料电池发动机系统关键材料、关键部件、整堆系统各个层面，取得了多项科技创新成果。现拥有自主知识产权专利技术近400件，其中发明专利达到250余件，包括国际专利10余件。2013年公司被认定为首批国家级知识产权优势企业。公司是目前中国燃料电池领域规模最大的企业。公司是国家燃料电池技术标准制定的主任委员单位，“燃料电池及氢源技术国家工程研究中心”承建单位，现已初步完成产业化布局和10000kW/年的产能建设。来源：华瑞博远；知天下双创服务平台 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前言：养成习惯，关注再看。精彩科技资讯天天有，科技投资干货持续更新，关注订阅完全免费。你的关注是编者进步的动力，为你带来更多更好的作品，喜欢就关注订阅吧！氢能热风吹遍神州氢能是一种绿色、高效的二次能源，可以同时满足资源、环境和可持续发展的要求，被誉为21世纪最理想的清洁能源。随着《巴黎气候协定》的推进，发展氢能成为全球主要经济体的共识，欧盟、日本、韩国等纷纷出台相应政策，将氢能作为能源竞争的主战场和实现碳排放目标的关键路径。政策扶持决定着早期氢能产业发展速度。2020年有20个国家或联盟制定了《国家氢能战略》。十四五规划确立了“碳中和、碳达峰”的目标，在这一目标的驱使下，使新能源在市场上受到新一轮追捧，其中氢能成为关注的重点之一。根据各省份“十四五”期间涉及氢能的规划，目前至少已经有23个省份（包括省份下城市）提出了氢能布局，计划打造氢能产业集群。近年来，中国大力推动氢能产业的发展，截至2020年12月底，已累计建成118座加氢站。目前，中国已初步形成京津冀、长三角、珠三角、华中、西北、西南、东北7个氢能产业集群，在示范运营区域运行的各类汽车近4000辆，燃料电池商用车产销和商业示范应用的规模位居国际前列。潍柴动力（000338）其新能源业务实现燃料电池、混合动力、纯电动三大动力总成产品的全面布局和产业化。开发 50kW~140kW多款燃料电池发动机，效率达到 62%，寿命超过 2万小时，达到行业领先水平，实现批量配套，万套级产能的燃料电池系统及零部件工厂建成投产。2020年研发人员为5485人，研发投入8294万元，占营收比例的4.2%。潍柴的快速发展得到了社会各界的充分肯定，先后荣获“自主创新典型企业”“国家创新型企业”等荣誉称号，潍柴动力“重型商用车动力总成关键技术及应用”项目荣获2018年国家科技进步一等奖。潍柴动力在燃料电池领域的研发主要依托于加拿大的巴拉德公司，其电堆的核心技术也来源于此，其本土化开发主要集中在配套设施，如空压机和配套组装等。潍柴动力在燃料电池方向的布局属于多点开花，总计申请量为633件，其核心在于燃料电池空压机，以 CN110729503A（用于切换氢燃料电池空压机模式的方法及系统有效）和CN110416577A（燃料电池空气回路、抽气装置控制方法及控制器）等专利为核心，形成燃料电池空压机领域的专利池，共计16件，其中包括11项发明与5项实用新型专利。此外，潍柴动力在2018年5月与英国锡里斯动力控股有限公司（Ceres Power）签署战略合作协议，将在固态氧化物燃料电池领域展开全面合作，并于2021年1月正式上马募集130亿元资金用于固体氧化物燃料电池的开发和生产。在这个合作中潍柴动力提供的主要为电池控制、启动、冷却、热回收等方向，其专利并未涉及核心的电堆，其相关专利有4件。点评：潍柴动力目前的技术统合了巴拉德、博世和锡里斯等国外燃料电池领域的顶尖企业，加上国内的各家子公司，其研发能力非常强，在国内的燃料电池领域属于创新能力最强的梯队。厚普股份（300471）厚普清洁能源股份有限公司成立于2005年1月7日，是清洁能源整体解决方案服务商。于2019年度被评为中国新能源产业最具创新力企业，2021年2月获得中国新能源产业创新基地称号。其研发团队超过300人，拥有授权专利373件。厚普股份的主要研发方向集中在加氢方向，包括加氢站、加氢设备及控制系统等。其氢能方向专利共计35件，其中发明专利8件，实用新型专利25件，外观设计2件。其中核心专利为加氢设备的设计和控制系统。根据厚普股份2020年9月披露，目前公司在氢能源业务方面的主要业务为氢气加注设备及加氢站等成套设备的研发、生产和集成，未涉及氢燃料电池业务，且2020年上半年公司氢能业务营业收入不足公司总营业收入的2%。点评：厚普股份主要重心仍在放在传统的液化气加注领域，对于氢能领域属于提前布局，并未投入太多精力进行研发，创新能力中等。亿华通（688339）亿华通已形成以自主氢燃料电池发动机为核心，包括双极板、电堆、整车控制器、智能DC/DC、氢系统、测试设备、燃料电池实验室全套解决方案等在内的纵向一体化产品与服务体系。建立在核心自主知识产权基础上的全新一代氢燃料电池发动机，提前完成国家燃料电池系统技术目标，达到国际先进水平。凭借多年来的产品优势，公司先后参与或承担了国家“863计划”“973计划”“国家重点研发计划”中众多燃料电池重大专项课题及联合国开发计划署（UNDP）GEF示范项目，并参与多个世界级重大活动的燃料电池客车示范运营，率先建立起高效、专业的服务团队。3月29日，亿华通与丰田合作，共投资80亿日元成立合资公司，进行氢燃料电池的开发，电堆技术使用丰田mirai系列的燃料电池，亿华通的技术则主要集中在气体供应、系统集成方面。其专利共计168件，其中62件发明专利，97件实用新型专利及9件外观设计。相关核心专利6件。此外，亿华通与浙江东岳在2019年曾签署战略合作协议，针对质子交换膜的国产化开发进行合作，但后续的落地似乎受到影响，没有进一步的消息传出。点评：亿华通与丰田的合作才刚刚开始，能从丰田手里淘到多少技术，直接决定十年后亿华通在燃料电池领域的地位。目前来看，在燃料电池最关键的电堆技术中，亿华通还缺少属于自己的专利，在周边的供气、管理系统等方面，亿华通在行业内属于走在最前列的一批。整体创新能力属于中上。美锦能源（000723）山西美锦能源股份有限公司成立于1992年，主要从事领域为煤炭行业。其氢能业务布局始见于2017年9月，公告称拟以自有资金出资1亿元人民币对外投资设立美锦氢源，负责氢气制取、加氢站、储运设备、燃料电池、燃料电池汽车、分布式能源等氢能源产业链中的国内外相关技术的引进、开发和已成熟项目的商业化实施等工作。美锦能源的氢能研发主要依托于旗下的飞驰汽车（现已更名为飞驰科技）、鸿基创能等子公司和佳华利道等合作商，并于2016年成功推出首款燃料电池城市客车，近几年针对固态储氢式燃料电池汽车推出几款新车型。在研发方面具有较强的实力，获得国内第一批获得氢能源汽车整车资质；国内第一家出口氢能汽车的整车企业；国内第一家自主研发出氢燃料重卡；国内第一个投入试运营的氢能重卡项目；国内第一套氢能汽车维保体系标准的建立者；全球首台固态储氢燃料电池公交车等荣誉。在燃料电池电堆方面，其技术来源为2020年9月投资的鸿基创能，共拥有15件专利，其中包括11件发明专利、2件实用新型专利及2件国际专利，其中核心专利集中在膜电极制造方面，共5件专利（WO2020/237755A1、CN111244478A等）。在整车制造方面，其主要技术来源于飞驰科技，共拥有42件专利，包括11件发明专利，20件实用新型专利及11件外观设计专利，其中核心专利6件（CN212473112U、CN111949006A等）。点评：美锦能源的产业布局是针对全产业链，依托美锦能源晋中新能源项目，上游是利用焦炭产能副产焦炉煤气提取的氢气作为汽车燃料，中游是基于鸿基创能的燃料电池膜电极及电堆技术，下游是飞驰科技的造车和集团投资的加氢站业务。但是根据2020年4月定募资金的比例来看，总募集资金66亿元，氢能项目分配资金6亿元，约占总资金的9%，这也说明氢能项目在美锦能源整体的重视度并不算特别高。整体来看，其创新能力较高，属于第一梯队。雪人股份（002639）福建雪人股份有限公司创建于2000年3月，注册资金为6.7亿元。是一家以压缩机为核心产业，集余热回收发电、新能源、工商业制冷及其成套制冷系统的研发、设计、制造、销售、工程安装、售后服务于一体的高科技企业。雪人股份在燃料电池领域的布局主要来源于两个方面，其一是根据自有的压缩机进行改进，研发和生产适用于燃料电池的空压机，其二是认购加拿大Hydrogenics公司17.6%的股权，并合作发展燃料电池电堆,水电解制氢和加氢站相关技术。雪人股份在空压机领域的专利有两件，1件发明专利，1件实用新型专利。而在电堆、制氢和加氢站技术上，则是共享Hydrogenics的技术，其中涉及112件专利，其中加拿大专利92件，美国专利19件，欧洲专利1件。其核心专利共5件。点评：雪人股份属于跨界进入氢能领域，其切入点也是其核心技术方向都在于空压机的研发改进，而收购Hydrogenics股份也是通过这一方式获得电解水制氢技术和电堆生产技术，但其自研则相对较少。而且根据2020年4月20日董秘对投资者的回答中，雪人股份的氢能布局仅仅属于闲来落子，对于整体的研发关注度并不高。总体技术创新能力属于中下游水平。鸿达兴业（002002）作为氯碱制氢龙头企业的鸿达兴业，是一家具有70年氯碱生产历史的企业，在2016年设立了内蒙古鸿达氢能源及新材料研究院有限公司，大力发展氯碱制氢，主要从事氢气的综合应用、稀土储氢技术、储氢装备的研究、开发及应用等业务。近年来，鸿达兴业与北京航天试验技术研究所、日本旭化成株式会社、法国液化空气等相关机构渐次建立战略合作伙伴关系，通过引进国内外先进技术和设备，在氯碱制氢行业不断巩固领先地位，形成了液氢、高纯氢气、超纯氢气等氢气全业态产能，其纯度可达99.9999%以上，并于去年4月鸿达兴业在内蒙古乌海市投资兴建的中国首条民用液氢生产线。2020年1月，鸿达兴业从日本旭化成株式会社采购的年产40万吨离子交换膜法大型电解装置顺利入场中谷矿业生产基地，并规划建设年产五万吨氢能项目，提高氢能产能。鸿达兴业及鸿达氢能源针对技术研发的深度并不多，主要依托于鸿达兴业的氯碱工艺，向制氢领域涉足，目标主要是氯碱制氢和液氢方向，目前仅有1件国内发明专利。点评：鸿达兴业在氢能领域的布局也仅仅属于试探阶段，而且其面世的产品中尚未出现氢能相关产品，目前应该还处于设备调试和工艺摸索阶段，其整体的研发进度相对较慢，创新能力属于中下游。雄韬股份（002733）雄韬股份在氢能领域的主要布局是雄韬氢雄，其成立于2017年12月，目前拥有200人规模的研发团队，与同济大学、华南理工大学、太原理工大学、武汉理工大学共同组建产学研一体化路线。最早推出氢燃料重型卡车，依托“十城千辆”政策，在大同、武汉、荆门、佛山共计投放135台氢能源公交车作为示范线路，在阳泉投放5辆氢燃料重卡，在上海投放100辆物流车。雄韬股份在2019年燃料电池收入为1799.75万元，占总收入的2.83%，同年底投入9.95亿元进行燃料电池动力系统的开发和燃料电池发动机的量产，全年产能约400台。并在2020年12月发布了深圳氢瑞A1代燃料电池电堆，采用石墨双极板，额定功率42-84kW，体积功率密度3.5kW/L。雄韬氢雄在氢能方面共申请50件专利，其中发明专利18件，实用新型22件，外观设计9件，国际专利1件。主要集中在燃料电池发动机、燃料电池电堆领域。其核心专利共6件。点评：雄韬氢雄的研发更多是通过产学研一体的研发方式，通过与大学及研究所进行合作开发，更多的是借这些大学和研究所的技术储备进行进一步开发，避免出现高校中“不接地气”的创新，其创新能力属于中上游的第二梯队。全柴动力（600218）全柴动力的主要业务为柴油发动机，2017年10月创建子公司安徽元隽氢能源研究所有限公司，聚焦于氢燃料电池的新材料、膜电极、电堆及其系统的研发、生产与销售。全柴动力的研究团队主要来源于上海交通大学的李海滨团队和南开大学的陈军团队，其中李海滨系上海交通大学燃料电池研究所副研究员、日本电化学学会会员，长期致力于纳米膜电解质合成以及新型薄膜燃料电池制备的研究工作。2003年，李海滨成功开发出首个使用纳米厚玻璃电解质薄膜的燃料电池。2005年，李海滨在日本理化学研究所成功地开发低温等离子处理制备高质子传导玻璃电解质薄膜的新技术。陈军系南开大学化学学院院长、中国可再生能源学会氢能专委会副主任，2017年当选为中国科学院院士，主要从事无机材料与能源化学及高能电池研究。在元隽氢能源的研发成果中，仅有4件与燃料电池相关，而且涉及的基本属于极板、MEA装配工艺等非核心技术。李海滨团队在燃料电池领域专利布局23件，其中核心专利3件。陈军团队在燃料电池领域专利布局10件，其中核心专利3件。点评：氢能和燃料电池的研究起步比较早，但一直没有产业化，都集中在中科院及排名前十的985院校手上，其中上海交通大学是最早设立燃料电池研究所的，全柴动力与上海交大和南开大学的联合也是为了这些技术，全柴动力在2019年就拿出了15kw和40kw的燃料电池电堆，不难想象技术肯定是来自大学和研究所，但是如何把这些技术转变成市场能够接受的产品，全柴动力还需要深化创新。重庆燃气（600917）2019年4月13日，重庆地大工业技术研究院有限公司(简称“地大工研院”)与重庆燃气集团股份有限公司(简称“重庆燃气”)签订战略合作协议。双方拟成立合资公司，在重庆布局加氢站，服务氢能汽车示范应用与产业创新发展。地大工研院由中国地质大学(武汉)与重庆市政府、南岸区政府联合创建，正全力培育氢能汽车产业链。通过新建加氢站、油氢合建站、气氢合建站等形式，建设氢、油、气、电四站合一的项目，快速推动重庆市加氢站的建设布局。中国地质大学在燃料电池方面的布局主要集中于制氢和储氢领域，其核心是有机材料储氢方向，涉及的相关专利12件，核心专利6件，其中包括2件国际专利。点评：典型的政府主导研发项目，依托政府与高校合作进行研发成果转化。后续创新能力有待加强提高。ST猛狮（002684）广东猛狮电源科技股份有限公司成立于2001年，是一家以研发、生产和销售各类铅蓄电池为主的新能源及节能技术领域高新技术企业。其主营项目为铅酸蓄电池。已经累计完成十多项国家、省、市级电源技术科研项目，获得多项具有自主知识产权的发明专利和核心专有技术，被广东省科技厅等部门认定为“广东省高新技术企业”、“广东省创新型试点企业”，在行业内具备突出的技术研发优势。猛狮科技在燃料电池上的投入并不多，2018年6月19日，猛狮科技与美国康奈尔大学能源材料研究中心联合建设的康奈尔大学能源材料研究中心(中国)项目，在美国加州圣克拉拉的深圳湾海外创新中心发布，以燃料电池为研发方向，同时重点引进能源材料相关的科研项目。猛狮科技在燃料电池技术上的探索主要是针对铂基催化剂领域，是2009年与汕头大学合作研发的Pt-Ru/C型催化剂，核心专利为：CN101826623A一种质子交换膜燃料电池Pt-Ru/C催化剂的制备方法。但关于与康奈尔大学合作的研发成果，目前尚未发现有专利公开，而且也并无产品面世。点评：猛狮科技在锂电池领域正在高歌猛进，燃料电池仅仅是一步闲棋，具体这步闲棋能有多大作用，还得看燃料电池的风怎么吹。和远气体（002971）和远气体股份有限公司创建于2003年，总部位于长阳，是一家致力于各类气体产品的生产与服务、工业尾气回收循环利用，以实现节能环保效应的综合解决方案提供商及运营商。和远气体进入氢能行业并不意外，作为气体行业的头部企业之一，制氢本来就是在其业务范围内，最近有爆料称已开发出工业尾气回收提纯高纯氢气技术，用于燃料电池领域。然而在其公开的科技成果中并未发现相关专利。点评：对于这些气体龙头企业来说，进入氢能领域，仅仅是多了一片客户群，对于本身的创新和研发能力并不会受到特别的影响。东方电气（600875）东方电气是一个大型能源装备制造企业。公司在水力发电、火力发电、核能发电、燃气发电、风力发电以及太阳能发电方面做得非常好，设备很多指标和参数都已经做到全球第一。东方电气在氢能领域的布局主要基于旗下子公司东方电气（成都）科技有限公司，曾承接过2项863重大专项、3个国家级和10余个省级重大科研项目，拥有专利339项，国际专利8项，发表SCI论文10篇，拥有了涵盖膜电极、电堆、燃料电池系统和发动机动力总成完全自主知识产权和自主开发能力。东方电气已经在德阳建成首个撬装式加氢系统，自主研发的四川首套加氢站用高压储氢容器顺利完工，自主研制60-110kw燃料电池发动机，并且通过国家强制检验。东方电气的主要研究方向在于电池的组装、系统配置及车载运行等方面，其核心专利群为以CN102610838A（燃料电池热管理系统、燃料电池系统及具有该系统的车辆）、CN104795574A（燃料电池的金属双极板、燃料电池）等7件专利为主，260余件专利包围所构筑的专利池。点评：东方电气属于为数不多的自研、自产、自销式一条龙企业，其研发动力为国家政策导向，其创新能力和工程化能力都属于氢能领域的头把交椅。前景与展望我们国家这几年全国各地掀起了一股氢能源热潮，主要应用场景是新能源汽车，在长三角、珠三角和京津冀一带形成了很多产业集群，广东以佛山为代表。中国石油和化学工业联合会副秘书长庞广廉表示，据国际氢能委员会的统计，到2050年全球氢能占比将接近10%，2050年氢能利用可以贡献全球二氧化碳减排的20%，氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。未来10-20年，全球氢能产业将迎来巨大的变革，也是重大的机遇期。在这种大环境，企业对于创新能力的追求有所提升，更多的企业都选择与高校或者国外企业进行合作，通过微创新将这些技术完全的市场化，国产化。氢能产业将迎来光明与辉煌前景。后语：感谢大家的阅读观看，更多更好的作品持续更新中，喜欢的话别忘了点赞、关注、收藏、转发哦，你的支持是我最大的动力。有任何想法交流或者问题，以及对我们的意见或建议都可以直接在评论区提出哦。