在“雙碳”目標(biāo)的推動(dòng)下，憑借著多年在鋰電池技術(shù)上的發(fā)展和寧德時(shí)代、比亞迪這樣優(yōu)秀公司的崛起，我國(guó)目前正在大力推動(dòng)鋰電池技術(shù)的發(fā)展。但是鋰電池的短板決定了短時(shí)間內(nèi)只能應(yīng)用于乘用車，而貢獻(xiàn)了碳排放77%的商用車市場(chǎng)也需要新能源技術(shù)替代原本的燃油車
?乘用車只貢獻(xiàn)了20%排放，商用車則貢獻(xiàn)了77%
這一市場(chǎng)未來(lái)可能會(huì)由氫能源填補(bǔ)
氫燃料電池是一種非燃燒過(guò)程的能量轉(zhuǎn)換裝置， 通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將陽(yáng)極的氫氣和陰極的氧氣（空氣）的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。燃料電池結(jié)構(gòu)單元主要由膜電極組件和雙極板構(gòu)成，其中膜電極組件是由質(zhì)子交換膜、 催化劑與氣體擴(kuò)散層組合而成的，為反應(yīng)發(fā)生場(chǎng)所；雙極板是帶流道的金屬或石墨薄板，其主要作用是通過(guò)流場(chǎng)給膜電極組件輸送反應(yīng)氣體，同時(shí)收集和傳導(dǎo)電流并排出反應(yīng)產(chǎn)生的水和熱
和鋰電池比起來(lái)，氫燃料電池有一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)，就是能量密度，二者差了100多倍，
這就意味著，如果應(yīng)用在重卡這樣的商用車上，鋰電池的重量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氫能源，商用車要把原本用于放貨物的空間挪給電池組，這明顯是劃不來(lái)的
氫燃料電池最大的應(yīng)用場(chǎng)景在重卡一類的商用車
鋰電池只有做到半固態(tài)或固態(tài)電池，能量密度達(dá)到500wh/kg，才有可能應(yīng)用在純電重卡上
從能量保存時(shí)間段來(lái)看，電池每天都會(huì)有電量流失，而氫能源則是按照季度、月計(jì)算的，氫能源的使用也不受溫度限制，因此氫能源理論上的應(yīng)用場(chǎng)景是要比鋰電池多得多的
從商業(yè)化程度來(lái)看，鋰電池已經(jīng)相當(dāng)成熟，從最早的鎳氫電池，到手機(jī)用的三元電池，再到車用鋰電池，技術(shù)的迭代是連續(xù)的，也就是說(shuō)開(kāi)發(fā)者不需要從零開(kāi)始研究車用電池，只需要在發(fā)展現(xiàn)有的技術(shù)，把原本用于手機(jī)的電池用在汽車上就好了
而氫能源電池沒(méi)有像手機(jī)這樣的應(yīng)用場(chǎng)景，一上來(lái)就是車規(guī)級(jí)。發(fā)展難度可想而知
基礎(chǔ)設(shè)施方面，電網(wǎng)本來(lái)就有，只需要鋪設(shè)充電樁就好了，而加氫站卻沒(méi)有現(xiàn)成的基礎(chǔ)設(shè)施可以鋪設(shè)，加氫站的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于充電樁
"> 充電樁加氫站對(duì)比
從成本角度看，隨著大規(guī)模應(yīng)用，氫燃料電池規(guī)模越大、單個(gè)罐子越大、壓縮機(jī)流量越高越經(jīng)濟(jì)。長(zhǎng)期來(lái)看燃料電池是優(yōu)于鋰電池的
從能源成本（充電/氫氣）來(lái)看，氫燃料車的百公里能源成本遠(yuǎn)大于電車。目前終端氫氣價(jià)格大約是60元/kg，鋰電池平均900元/kwh。當(dāng)氫氣下降到30元/kg時(shí)，鋰電池下降到700元/kwh可實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)燃油車平價(jià)，很明顯，鋰電池只差20%，而氫能則差50%
鋰電池經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展使其較早完成了商業(yè)化，但短期來(lái)，除非固態(tài)電池技術(shù)出現(xiàn)大的突破，否則看只能應(yīng)用于乘用車，相對(duì)而言，氫能源在能量密度上的優(yōu)勢(shì)和大規(guī)模應(yīng)用之后的成本優(yōu)勢(shì)使其可能成為新能源商用車的不二之選，而商用車占了77%的排放總量。這也是我國(guó)大力發(fā)展氫能源的重要原因
氫燃料產(chǎn)業(yè)鏈分為上游制氫環(huán)節(jié)，中游儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)和下游制造應(yīng)用環(huán)節(jié)
在制氫環(huán)節(jié)，根據(jù)能源消耗的不同，可以分為“灰氫”、“藍(lán)氫”和“綠氫”
灰氫、藍(lán)氫和綠氫
“灰氫”是通過(guò)化石能源、工業(yè)副產(chǎn)等伴有大量二氧化碳排放制得的氫，生產(chǎn)成本較低、技術(shù)成熟、效率高，但制備過(guò)程中的碳排量較高?；茉粗茪渲饕袃煞N：
煤制氫是工業(yè)大規(guī)模制氫的首選，是我國(guó)目前成本最低的制氫方式，技術(shù)路線成熟高效、可穩(wěn)定制備，但其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)轉(zhuǎn)周期相對(duì)較低、投資高、配套裝置多，且碳排放量較高，2019 年我國(guó)煤制氫產(chǎn)量達(dá)到 2124 萬(wàn)噸/年，占我國(guó)氫氣總產(chǎn)量的 64%
天然氣制氫耗水量小、二氧化碳排放低、氫氣產(chǎn)率高、對(duì)環(huán)境影響相對(duì)較小，目前國(guó)際主要使用天然氣制氫，天然氣重整制氫由于清潔性好、效率高、成本相對(duì)較低，占到全球 48%，2019 年我國(guó)利用天然氣制氫產(chǎn)量為 460 萬(wàn)噸/年，占我國(guó)氫氣總產(chǎn)量 14%
“灰氫”增長(zhǎng)潛力主要來(lái)自于工業(yè)副產(chǎn)氫，工業(yè)副產(chǎn)氫綜合成本僅為5-6元/Kg
煤制氫、天然氣制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫占了絕大部分氫供給
工業(yè)副產(chǎn)氫中又以焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫可供給量最大，2020年我國(guó)焦?fàn)t煤氣可副產(chǎn)氫氣 428.5 萬(wàn)噸，是未來(lái)我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫最大的供給來(lái)源
氯堿副產(chǎn)氫具有氫氣提純難度?。ㄌ峒兦皻錃饧兌瓤蛇_(dá) 99%左右）、耗能低、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，特別是使用該法獲取氫氣的過(guò)程中不產(chǎn)生二氧化碳 ，相對(duì)綠色無(wú)污染
2020年我國(guó)氯堿副產(chǎn)氫生產(chǎn)總量可達(dá) 91 萬(wàn)噸，其中 60%的氫氣被配套的 PVC和鹽酸裝置所利用，可對(duì)外供氫約 36 萬(wàn)噸
但是由于“十四五”期間，我國(guó)要消化部分焦化行業(yè)過(guò)程產(chǎn)能，氯堿裝置新增產(chǎn)能也有限，這兩種制氫方式都難有大的增量
可能帶來(lái)增量的是PDH副產(chǎn)氫，PDH是制備丙烯的重要方式，丙烷在催化劑條件下通過(guò)脫氫生成丙烯，其中氫氣是丙烷脫氫的副產(chǎn)物，2020 年我國(guó)已經(jīng)投產(chǎn)的 PDH 裝置合計(jì)產(chǎn)能 776 萬(wàn)噸/年，PDH 副產(chǎn)氫達(dá) 23.6 萬(wàn)噸/年
預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó) PDH 擴(kuò)產(chǎn)將超過(guò) 3000 萬(wàn)噸/年，貢獻(xiàn)90萬(wàn)噸/年以上的副產(chǎn)氫潛在增量
“藍(lán)氫”是在“灰氫”的基礎(chǔ)上，利用CCUS技術(shù)降低碳排放，實(shí)現(xiàn)低碳制氫，藍(lán)氫是從灰氫到綠氫的過(guò)渡階段
CCS(Carbon Capture and Storage，碳捕捉和封存） 技術(shù)是指將二氧化碳收集并送到封存地點(diǎn)，避免直接排放到大氣中的技術(shù)
CCS技術(shù)
使用CCS技術(shù)煤制氫碳排放當(dāng)量下降約一半，但是碳排放依然很高，主要是因?yàn)榻Y(jié)合 CCUS 的煤制氫系統(tǒng)消耗大量電力導(dǎo)致大量間接溫室氣體排放
結(jié)合CCS技術(shù)的煤制氫碳排放下降約一半
另外，采用CCS技術(shù)制氫的兩種化石能源制氫方式，會(huì)導(dǎo)致制氫成本上升，其中煤制氫上升33.3%，天然氣制氫上升81.8%，但仍然低于電解水制氫成本
CCUS則是CCS技術(shù)新的發(fā)展趨勢(shì)，即把生產(chǎn)過(guò)程中排放的二氧化碳進(jìn)行提純，繼而投入到新的生產(chǎn)過(guò)程中，可以循環(huán)再利用，而不是簡(jiǎn)單地封存。我國(guó)對(duì)于CCUS技術(shù)的開(kāi)發(fā)程度并不比國(guó)際先進(jìn)水平落后
我國(guó)煤儲(chǔ)量豐富而天然氣不足，煤炭成本更低，但由于煤的品質(zhì)較差，疊加后續(xù)的除雜工程后，采用CCUS技術(shù)后的煤制氫綜合成本反而更高于天然氣制氫
采用CCUS的天然氣制氫和煤制氫對(duì)比
“綠氫”，也稱可再生能源電解水制氫，生產(chǎn)過(guò)程基本不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體，經(jīng)濟(jì)性主要取決于電費(fèi)，占制氫成本的85%，由于成本的限制，2020 年我國(guó)電解水制氫只占 3%，當(dāng)電價(jià)低于 0.3 元時(shí)，電解水制氫成本與其他工藝路線相當(dāng)
主要制氫方法成本對(duì)比
不過(guò)受益于可再生能源成本下降以及碳排放約束，2020-2030 年間“綠氫”比例將從 3% 上升 15%
其中，光伏制氫是最具潛力的電解水制氫方式，比如中國(guó)石化今年 2 月在新疆庫(kù)車規(guī)劃1GW光伏制氫項(xiàng)目，預(yù)計(jì)年產(chǎn)氫氣 2 萬(wàn)噸，建成后將成為全球最大的綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目
幾大光伏、石化龍頭也都開(kāi)始了光伏制氫的布局，比如：
隆基股份2021 年與中國(guó)石化、明陽(yáng)智能、無(wú)錫高新區(qū)政府等公司或部門簽訂合作協(xié)議，布局光伏制氫、氫能設(shè)備、風(fēng)光儲(chǔ)氫一體化等項(xiàng)目
陽(yáng)光電源2020 年與吉林白城市、山西運(yùn)城市簽訂合作協(xié)議，布局光伏制氫、清潔能源消納示范基地等項(xiàng)目
寶豐能源在2021年4月，國(guó)家級(jí)太陽(yáng)能電解水制氫綜合示范項(xiàng)目正式投產(chǎn)，包括 200MW 光伏發(fā)電裝置和每小時(shí) 2 萬(wàn)標(biāo)方的電解水制氫裝置
各龍頭在氫能源領(lǐng)域的布局各有優(yōu)缺點(diǎn)
除了用電成本，不同制氫路線的設(shè)備成本差別也很大，電解水制氫主要分為堿性電解水、質(zhì)子交換膜電解水 （PEM ） 和固體氧化物電解水（SOE） 三類，其中：
堿性電解水技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)氫，技術(shù)成熟，配套成本低，但耗電量高于其他技術(shù)路線
PEM 處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，在耗電量和產(chǎn)氫純度方面都占優(yōu)，但由于質(zhì)子交換膜等核心部件依賴進(jìn)口，電解槽成本昂貴，因此總體成本比電解水制氫高40%左右。隨著核心部件國(guó)產(chǎn)化、技術(shù)進(jìn)步及規(guī)模效應(yīng)降本，根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)的預(yù)計(jì)，2030 年P(guān)EM在電解水中的市占率將達(dá)到 10%
SOE 還處在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)階段
綠氫主要技術(shù)路線對(duì)比
在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，高密度儲(chǔ)存一直是一個(gè)世界級(jí)難題，目前主要有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫三種方式
高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是目前最常用并且發(fā)展比較成熟的儲(chǔ)氫技術(shù)，其儲(chǔ)存方式是采用高壓將氫氣壓縮到一個(gè)耐高壓的容器里，比如鋼瓶，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓縮氫氣制備能耗低、充裝和排放速度快。但是存在泄露爆炸隱患，安全性能較差
我國(guó)目前以高壓氣態(tài)長(zhǎng)管拖車為主，隨著氫能的大規(guī)模應(yīng)用，我國(guó)未來(lái)會(huì)加速氫氣運(yùn)輸管道的建設(shè)
液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)的儲(chǔ)氫密度高，能運(yùn)送大量氫氣，適用長(zhǎng)距離運(yùn)輸。難點(diǎn)在于把氫氣從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，容器要求也更高，需要能夠耐超低溫和保持超低溫。目前海外超過(guò) 1/3 的加氫站使用液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)的方式
固態(tài)儲(chǔ)氫是使氫氣溶于液氮或有機(jī)液體中進(jìn)行運(yùn)輸，技術(shù)難度較大，還處于研發(fā)階段。如果固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)出現(xiàn)技術(shù)突破，氫能源將很可能應(yīng)用于乘用車上
儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫/固態(tài)儲(chǔ)氫
除運(yùn)輸環(huán)節(jié)，加氫站也是氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，加氫站的主要成本是空壓機(jī)和儲(chǔ)氫罐
我國(guó)目前具備45Mpa小流量空壓機(jī)的自主研發(fā)制造能力，可以生產(chǎn)87.5Mpa壓縮機(jī)樣機(jī)，但關(guān)鍵部件需要進(jìn)口
自 2014 年以來(lái) ，全球加氫站的數(shù)量不斷增長(zhǎng)，到2020年底達(dá)到了 553 站。中集集團(tuán)在氫能源領(lǐng)域布局多年，具有一定的優(yōu)勢(shì)
全球加氫站總數(shù)量
我國(guó)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)加氫站的主要是中石油和中石化，這點(diǎn)是有優(yōu)勢(shì)的，即使不盈利，在國(guó)家政策的引導(dǎo)下，大型國(guó)企依然可以快速推動(dòng)加氫站的建設(shè)
我國(guó)加氫站快速發(fā)展中
而在美國(guó)，能源高度市場(chǎng)化，沒(méi)有政府補(bǔ)貼就沒(méi)有企業(yè)愿意去投資這樣不賺錢的能源基礎(chǔ)設(shè)施
以尼古拉為例，它的模式就是客戶買車后不用管加氫，公司與合作伙伴修好加氫站，同時(shí)與物流公司合作（車也可以租賃），在物流公司兩端的倉(cāng)庫(kù)設(shè)好加氫站，保證每一條線路跑下來(lái)客戶算賬足夠經(jīng)濟(jì)的。所有虧損都由尼古拉來(lái)背負(fù)，這些燒的錢又是其通過(guò)資本市場(chǎng)融資來(lái)支撐的
日本在《氫能基本戰(zhàn)略》提到到 2050 年要用加氫站逐步替代加油站
下游應(yīng)用環(huán)節(jié)中，目前主要是氫燃料電池技術(shù)和燃料電池汽車
氫燃料電池的原理是在陽(yáng)極連續(xù)供給氫氣，而在陰極連續(xù)供給氧氣或空氣，就可以在電極上連續(xù)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生電流
燃料電池的核心部件是電堆，由多個(gè)單體電池以串聯(lián)方式層疊組合構(gòu)成，電堆的核心包括質(zhì)子膜、催化劑、固態(tài)儲(chǔ)氫等。電堆是我國(guó)及其重視的發(fā)展領(lǐng)域
2006年《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年）》中提到發(fā)展氫能源技術(shù)的時(shí)候，提出要重點(diǎn)研究電堆集成技術(shù)
2010年國(guó)家 863 計(jì)劃重大專項(xiàng)“燃料電池與分布式發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”中再次提到要“研發(fā)大功率質(zhì)子交換膜燃料電池與固體氧化物燃料電池電堆與系統(tǒng)”
2012年《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020 年)》再次提到要“開(kāi)展燃料電池電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)及其關(guān)鍵材料核心技術(shù)研究”
電堆技術(shù)是最值得關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域，一旦電堆技術(shù)有所突破，整個(gè)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈將會(huì)迎來(lái)極大的發(fā)展
市場(chǎng)格局上， 2019 和 2020 年市場(chǎng)份額的CR5 由 87%下降至 69%，并且裝機(jī)前 5 的企業(yè)也不盡相同。這些廠家以系統(tǒng)集成為主，核心零部件仍高度依賴進(jìn)口
燃料電池系統(tǒng)CR5廠家分布
目前我國(guó)的氫燃料電池與國(guó)外成熟廠商的氫燃料電池相比，核心技術(shù)上還有一定差距
核心技術(shù)上我國(guó)與國(guó)外還有一定差距
目前我國(guó)氫燃料汽車主要集中在商用車領(lǐng)域，尤其是重卡，截至19年底，物流用車占比 60.5%，公交、通勤等客車占比 39.4%，乘用車僅用于租賃且占比僅 0.1%
氫燃料車市場(chǎng)滲透率
雖然目前來(lái)看氫能源發(fā)展遠(yuǎn)遜于鋰電池，但得益于世界多國(guó)的推動(dòng)和廣闊的傳統(tǒng)燃油車市場(chǎng)替代，未來(lái)空間極大
根據(jù)《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書 2020》估算，2030 年我國(guó)氫氣的年需求量將增加至 3715 萬(wàn)噸，2060 年則增加至 1.3 億噸左右，2019 年我國(guó)氫氣產(chǎn)能約 4100 萬(wàn)噸/年、產(chǎn)量約3342 萬(wàn)噸/年
預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1 萬(wàn)億元；到2050 年，氫能源將承擔(dān)全球 18%的能源需求，有望創(chuàng)造超過(guò) 2.5 萬(wàn)億美元的市場(chǎng)，氫能在中國(guó)能源領(lǐng)域的占比有望達(dá)到 10%
近年來(lái)氫能源汽車都保持了較高的銷量和保有量增速，分別由 2016 年的 629 輛和 639 輛上升至 2019 年的 2737 輛和 6175 輛，年復(fù)合增長(zhǎng)率分別為63%和 114%
2020 年受新冠疫情影響，銷量下降為 1177 輛。截止 2020 年底，我國(guó)氫能源汽車保有量為 7352 輛
預(yù)計(jì)中國(guó)氫能源汽車保有量到 2025 年達(dá) 10 萬(wàn)輛，CAGR 高達(dá) 115%，市場(chǎng)規(guī)模 800 億元?？蛙嚒⑽锪饔密嚨壬逃密嚾詫⒄紦?jù)主要地位，保有量占比在 80%以上。規(guī)劃在 2030 年氫能源燃料電池汽車保有量達(dá)80~100 萬(wàn)輛
目前我國(guó)和日本對(duì)氫燃料電池的發(fā)展態(tài)度是比較堅(jiān)定明確的
日本1973年成立“氫能源協(xié)會(huì)”并大力發(fā)展氫能源技術(shù)，目前是世界上氫燃料電池發(fā)展較為領(lǐng)先的國(guó)家，但與我國(guó)不同，日本主要開(kāi)發(fā)乘用車的氫燃料電池，而非商用車
根據(jù)日本發(fā)布的日本的《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》，日本計(jì)劃的氫能使用計(jì)劃分三個(gè)階段，第一階段是到2025年，快速擴(kuò)大氫能的適用范圍
第二階段是2020 年中期—2030 年底，全面引入氫發(fā)電和建立大規(guī)模氫能供應(yīng)系統(tǒng)，旨在從海外購(gòu)氫的價(jià)格降到 30 日元/立方米，擴(kuò)大日本商業(yè)用氫的流通網(wǎng)絡(luò)，全面利用海外未使用的能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)氫，全方位發(fā)展氫發(fā)電產(chǎn)業(yè)等
第三階段從 2040 年開(kāi)始，定位是建零二氧化碳的供氫系統(tǒng)建立期，旨在通過(guò)收集和儲(chǔ)存二氧化碳，全面實(shí)現(xiàn)零排放的制氫、運(yùn)氫、儲(chǔ)氫
美國(guó)是最早研發(fā)氫能燃料的國(guó)家之一，目前美國(guó)擁有燃料電池車 7600 輛，計(jì)劃 2022 年達(dá)到 50000 輛，2025 年達(dá)到 200000 輛
"> 我國(guó)在2001年發(fā)布家 863 計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)，開(kāi)始重視燃料電池的研發(fā)，2019年首次在《政府工作報(bào)告》中寫入“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”，氫燃料電池的發(fā)展開(kāi)始進(jìn)入飛躍期
我國(guó)的氫能源戰(zhàn)略也分三步走，在《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》提出
2020年氫氣產(chǎn)能要達(dá)到720億立方米/年，燃料電池運(yùn)輸車輛要達(dá)到1萬(wàn)輛
2030年氫氣產(chǎn)能要達(dá)到1000億立方米/年，燃料電池運(yùn)輸車輛要達(dá)到200萬(wàn)輛
2050年氫能成為能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，燃料電池運(yùn)輸車輛要達(dá)到1000萬(wàn)輛
《2019政府工作報(bào)告》和《2020政府工作報(bào)告》中都提到要繼續(xù)執(zhí)行新能源汽車購(gòu)置優(yōu)惠政策，推動(dòng)加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；加大氫燃料電池投入，開(kāi)展氫能源示范應(yīng)用
"> 2020/11發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》中提出要有序推進(jìn)氫燃料供給體系建設(shè)；攻克氫能儲(chǔ)運(yùn)、加氫站、車載儲(chǔ)氫等氫燃料電池汽車應(yīng)用支撐技術(shù)
今年的“十四五”規(guī)劃中提出要在氫能與儲(chǔ)能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃，謀劃布局一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)
今年以來(lái)已經(jīng)有13個(gè)省或直轄市出臺(tái)了十四五氫能發(fā)展規(guī)劃
相關(guān)公司中，在上游設(shè)備及制氫環(huán)節(jié)：
鴻達(dá)興業(yè)：
子公司烏?；碛?70 年氯堿及氫氣生產(chǎn)歷史
衛(wèi)星石化：
目前擁有乙烷蒸汽裂解、PDH 產(chǎn)能分別為 125、90 萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì) 2021 年副產(chǎn)氫產(chǎn)能達(dá)到 11.1 萬(wàn)噸。公司未來(lái)乙烷蒸汽裂解、PDH 產(chǎn)能將擴(kuò)產(chǎn)至 250、170萬(wàn)噸/年，副產(chǎn)氫規(guī)模也將隨之增加
東華能源：
目前擁有國(guó)內(nèi)最大 PDH 產(chǎn)能 180 萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì) 2021 年副產(chǎn)氫氣 8 萬(wàn)多噸。茂名一期（I）項(xiàng)目（60 萬(wàn)噸/年 PDH、40 萬(wàn)噸/年 PP）計(jì)劃于 2022 年年底投產(chǎn)，一期（II）項(xiàng)目（60 萬(wàn)噸/年 PDH、2*40 萬(wàn)噸/年 PP）預(yù)計(jì)于 2023 年投產(chǎn)
中國(guó)石化：
擁有國(guó)內(nèi)最大的制氫能力，已運(yùn)行 10 座加氫站，今年要建成運(yùn)行 100 座，“十四五”期間建成 1000 座加氫站
雪人股份：
中國(guó)最大的制冰設(shè)備及制冰系統(tǒng)生產(chǎn)商和供應(yīng)商之一，主營(yíng)業(yè)務(wù)包括制冰、儲(chǔ)冰、送冰設(shè)備及系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，以及冷水設(shè)備、冷凍、冷藏、空調(diào)、環(huán)保等相關(guān)制冷產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售。公司可為加氫站提供氫氣壓縮機(jī)與冷卻機(jī)組等核心裝備。
雄韜集團(tuán)：
建成湖北省首座固定式加氫站，量級(jí)全國(guó)第三
美錦能源：
目前擁有焦炭產(chǎn)能715萬(wàn)噸/年，與氫能板塊構(gòu)成強(qiáng)協(xié)同效應(yīng)，使得公司發(fā)展焦?fàn)t煤氣制氫和加氫站方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)；公司旗下飛馳汽車20年發(fā)布了首款氫燃料電池重卡
中游儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)中：
中材科技：
率先研發(fā)完成國(guó)內(nèi)最大容積 320L 燃料電池氫氣瓶，并投入市場(chǎng)；開(kāi)發(fā)取證燃料電池車用及無(wú)人機(jī)用35MPa 氫氣瓶 20 余種規(guī)格；成功掌握 70MPa 鋁內(nèi)膽碳纖維復(fù)合氫氣瓶關(guān)鍵技術(shù)；啟動(dòng)投資氫氣瓶生產(chǎn)線技改項(xiàng)目及站用儲(chǔ)氫容器生產(chǎn)線項(xiàng)目
京城股份：
下屬的天海工業(yè)公司于 2021 年 5 月 17 日宣布，推出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代車載儲(chǔ)氫氣瓶——IV 型瓶。該產(chǎn)品與同規(guī)格III 型瓶相比重量可降低約 30%，質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度更高，并且正在建設(shè)中Ⅳ型瓶智能化數(shù)控生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目
中集集團(tuán)：
世界領(lǐng)先的物流裝備和能源裝備供應(yīng)商。公司在集裝箱、道路運(yùn)輸車輛、能源化工及食品裝備、海洋工程、物流服務(wù)、空港設(shè)備等領(lǐng)域，提供高品質(zhì)與可信賴的裝備和服務(wù)。 中集在氫能源領(lǐng)域布局多年。旗下中集安瑞科早在 2006 年就開(kāi)始涉足氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)研究與制造，產(chǎn)品和服務(wù)涉及氫氣儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加注核心裝備，擁有包括 20-30MPa 高壓氫氣管束運(yùn)輸車、加氫站儲(chǔ)氫瓶組、加氫車、液氫儲(chǔ)罐、隔膜壓縮機(jī)、加氫機(jī)、35MPa 三型瓶和 70MPa 四型瓶等核心裝備的研發(fā)和生產(chǎn)能力，是目前國(guó)內(nèi)最重要的供氫系統(tǒng)設(shè)備制造商
深冷股份：
生產(chǎn)智能加氫槍，在制氫、氫液化、氫氣儲(chǔ)運(yùn)及加注領(lǐng)域有完善的技術(shù)儲(chǔ)備，致力于打造制氫、氫液化、氫儲(chǔ)運(yùn)及加注、氫燃料電池的全產(chǎn)業(yè)鏈氫能源裝備服務(wù)供應(yīng)商
中泰股份：
作為深冷技術(shù)及設(shè)備提供商，在制氫—?dú)鋬?chǔ)運(yùn)—加氫站等環(huán)節(jié)有所儲(chǔ)備，其中煤制氫的深冷分離工藝段，以及液化氫的核心設(shè)備，公司已有成功運(yùn)行的業(yè)績(jī)
下游應(yīng)用中：
億華通：
率先實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及燃料電池電堆的批量國(guó)產(chǎn)化，核心技術(shù)人員來(lái)自巴拉德；是我國(guó)燃料電池領(lǐng)域極少數(shù)具有自主核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)并實(shí)現(xiàn)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)及電堆批量化生產(chǎn)的企業(yè)之一；2019 年度共銷售燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)銷售，在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)啟了氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)批量商業(yè)化的進(jìn)程
濰柴動(dòng)力：
公司是重卡裝備制造龍頭企業(yè)，2018 年開(kāi)始部署新能源產(chǎn)業(yè)，先后作為第一大股東參股加拿大巴拉德和英國(guó)錫里斯動(dòng)力兩家世界領(lǐng)先的氫燃料電池、固態(tài)氧化物燃料電池技術(shù)公司，推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)布局。2020 年上半年，濰柴動(dòng)力建成新電堆生產(chǎn)線和燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線，規(guī)模達(dá)2萬(wàn)套級(jí)別。同時(shí)，濰柴動(dòng)力還在濰坊等地推廣了10 條氫能源公交線路和 220 輛氫能源公交車。隨著技術(shù)不斷成熟和成本降低，氫能源重卡或?qū)⒃谖磥?lái) 5~10 年實(shí)現(xiàn)全壽命成本平價(jià)，并成為濰柴動(dòng)力未來(lái)的增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力。目前濰柴動(dòng)力另有計(jì)劃投資 37 億元的氫燃料電池及關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目（預(yù)計(jì)2022年建成）、固態(tài)氧化物燃料電池及關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目（預(yù)計(jì)2024年建成）、燃料電池動(dòng)力總成及核心零部件研發(fā)及制造能力建設(shè)項(xiàng)目（預(yù)計(jì)2024年建成）
宇通客車：
目前是國(guó)內(nèi)大中型客車企業(yè)的絕對(duì)龍頭，市占率常年第一，2020年市場(chǎng)份額高達(dá) 35.36%。早在 2009 年，宇通客車就成功推出了第一代增程式燃料電池客車，2013 年宇通推出第二代氫燃料電池城市客車并建設(shè)了加氫站。2014 年宇通客車獲得國(guó)內(nèi)首個(gè)燃料電池客車資質(zhì)認(rèn)證。宇通客車研發(fā)費(fèi)用長(zhǎng)期居行業(yè)第一，研發(fā)人員占比達(dá) 21.08%。2020 年宇通客車研發(fā)費(fèi)用達(dá) 15.52 億元，是行業(yè)平均的 6 倍
福田汽車：
國(guó)內(nèi)最大的商用車企業(yè)，核心產(chǎn)品包括商用車、乘用車和發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。同時(shí)，福田汽車也是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)始研發(fā)氫燃料電池和氫能源汽車的企業(yè)，在氫能源領(lǐng)域深耕多年，有較強(qiáng)的技術(shù)能力。早在 2006 年，福田汽車就與清華大學(xué)和北京億華通聯(lián)合承接國(guó)家“863 計(jì)劃”中氫燃料客車的研發(fā)項(xiàng)目，此后經(jīng)歷“十二五”氫燃料汽車規(guī)劃與研究、“十三五”氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)化等一系列項(xiàng)目，公司積累了大量氫能源汽車領(lǐng)域的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)
長(zhǎng)城汽車：
國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車自主品牌，在 SUV 和皮卡細(xì)分市場(chǎng)龍頭優(yōu)勢(shì)顯著，同時(shí)也是較早布局進(jìn)入氫能源乘用車市場(chǎng)的企業(yè)。長(zhǎng)城汽車計(jì)劃在未來(lái)五年投入超過(guò) 1,000 億加速純電、混動(dòng)和氫能領(lǐng)域的研發(fā)。2021 年長(zhǎng)城汽車將推出首款 C 級(jí)氫燃料電池 SUV，并計(jì)劃在 2023 推出首款全尺寸氫燃料電池汽車。同時(shí)長(zhǎng)城還將首先落地全球首個(gè) 100 輛 49 噸級(jí)燃料電池重卡的全面應(yīng)用，到 2022 年完成冬奧會(huì)首支高端燃料電池乘用車的服務(wù)車隊(duì)
今年6月，全球首家氫能重卡公司尼古拉上市，尼古拉于2015年創(chuàng)立，目前在研的車型續(xù)航預(yù)計(jì)可以到到800~1400公里，預(yù)計(jì)2023年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)5000~10000輛，目前已獲得了1.4萬(wàn)輛訂單
氫能源產(chǎn)業(yè)鏈各主要公司位置
總體來(lái)說(shuō)，制氫和儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)技術(shù)難度都不高，現(xiàn)在的發(fā)展相對(duì)成熟，但是要注意技術(shù)的迭代，制氫環(huán)節(jié)目前已“灰氫”為主，中期會(huì)慢慢切換到“藍(lán)氫”，但“藍(lán)氫”依然是有碳排放的，長(zhǎng)期一定是以“綠氫”為主的，在氫能發(fā)展的現(xiàn)階段以“灰氫”為主的公司業(yè)績(jī)一定是最好的，但長(zhǎng)期來(lái)看要關(guān)注“綠氫”企業(yè)。儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)現(xiàn)在以氣體儲(chǔ)氫為主，但更多的應(yīng)用要通過(guò)固態(tài)儲(chǔ)氫實(shí)現(xiàn)，所以這個(gè)環(huán)節(jié)要關(guān)注固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展。電堆環(huán)節(jié)是最值得關(guān)注的技術(shù)環(huán)節(jié)，目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)有一定差距，一旦這個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生突破，我國(guó)的氫燃料電池將會(huì)迎來(lái)極大的發(fā)展。氫能源汽車已經(jīng)有多家公司開(kāi)始量產(chǎn)，業(yè)績(jī)逐漸兌現(xiàn)，主要是成本問(wèn)題
短期來(lái)看，氫燃料電池與鋰電池不是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，而是互補(bǔ)關(guān)系。鋰電池占用空間小，基礎(chǔ)設(shè)施充足，技術(shù)成熟，適用于乘用車；而氫燃料電池還處于商業(yè)化早期，電堆技術(shù)發(fā)展不如鋰電池技術(shù)發(fā)展，再加上加氫站稀少，數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及充電樁和加油站，目標(biāo)是在貢獻(xiàn)了77%碳排放的商用車市場(chǎng)。但這種區(qū)分不是絕對(duì)的，一旦半固態(tài)/固態(tài)鋰電池或固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)出現(xiàn)重大突破，兩種技術(shù)都可能進(jìn)入對(duì)方領(lǐng)域。
商務(wù)合作：
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