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氢能产业链细分及展业

来源: 发表日期:2024-09-03

氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,能帮助可再生能源大规模消纳,实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能,加速推进工业、建筑、交通等领域的低碳化。氢气燃料热值是其他化石燃料的3倍左右,燃烧后产生的是水,非常清洁环保。根据国际氢能委员会发布的《氢能源未来发展趋势调研报告》,预计到2030年,全球燃料电池乘用车将达到1000万辆至1500万辆,到2050年氢能源需求量将是目前的10倍。据中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元;到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过10%,产业链年产值达到12万亿元。随着一大批央企带头布局氢能产业链,氢能时代正在到来。

一、氢能产业链梳理
近年来,我国氢能产业发展迅速,基本涵盖了氢气制—储—输—用全链条。
(一)上游能源端
氢能的上游包括了氢气的制备、储存、运输以及加注等环节。
1.制氢:氢气大部分是由煤炭和天然气等化石能源制取,主流的制氢技术主要有化石能源重整、工业副产品提纯、电解水制氢等等,其他“零碳排放”的制氢技术如光解水制氢等,尚处于试验阶段,能量转换率偏低。
2.储氢:高压气态储氢是现在最常用并且发展比较成熟的储氢技术,预计也是未来中短期内主要的储氢方式。不过该方式储氢量小,更适用于小规模、短距离的运输场景。至于液态储氢,还有赖于法规的放开。
3.运氢:受制于基础设施、技术差距以及政策原因,我国氢能供应链中的储运环节仍然相对薄弱。我国目前采用管束车、槽车等交通运输工具的方式实现氢气配送,固态储氢和有机液态储氢尚处于示范阶段。
4.加氢:目前,多地政府对加氢站建设进行补贴,最高补贴500万元。未来,油氢混合站应是重点发展方向。
(二)中游关键部件端
我国氢燃料电池汽车产业链已初步掌握了氢燃料电池发动机等核心部件的关键技术,基本建立了具有自主知识产权的车用氢燃料电池技术体系,其中不少关键技术指标接近国际水平。目前,我国已在不同区域逐步形成了规模化产业集群,尤其是华东、华南以及华北地区,氢燃料电池汽车产业基础良好。
(三)下游应用端
氢能应用场景广泛,借助氢燃料电池技术横跨交通、储能、工业等领域。其中,交通领域中的氢燃料电池汽车是目前产业化程度最高的终端应用产品。
1.氢燃料电池车辆:国补政策落地,开启放量降本
氢燃料电池汽车在载重、加氢时间、续航和环保方面有明显优势。数据显示,2016-2019年中国氢燃料电池汽车销量逐年上升,2020-2021年由于疫情及补贴政策转向,销量有所下滑。截至2021年底,我国氢燃料电池汽车保有量为8921辆。
2.氢储能:政策密集落地,行业规划逐渐明晰
目前,国内部分氢储能示范项目已成功运行。截至2021年底,我国已有江苏如皋、浙江嘉兴两个氢储能的示范项目成功运行,在建及调试成功的氢储能设施共有5座。此外,位于张家口的在建氢储能发电项目,是目前全球规模最大的氢储能项目,预计2023年投入运行。
3.氢冶金:钢铁行业实现碳中和的有效途径
碳中和的提出催化了钢铁行业的低碳升级,而氢冶金技术正是实现钢铁行业零碳排放的有效途径。
二、氢能产业链细分龙头
资料来源:根据公开资料整理
(一)制氢产业链细分龙头
宝丰能源:2019年启动建设200MWp太阳能发电及2万标方/小时电解水制氢设施,年产1.6亿立方的绿氢综合示范项目,该项目被国家能源局列为国家级示范项目;2021年2月,该项目已建成调试进入试生产阶段,将生产的绿氢直接补入化工系统,项目全部投产后有望成为全球最大电解水制绿氢公司。
(二)储运产业链细分龙头
中材科技:率先研发完成国内最大容积320L燃料电池氢气瓶,并投入市场形成销量;开发取证燃料电池车用及无人机用35MPa氢气瓶20余种规格,掌握70MPa铝内胆碳纤维复合氢气瓶关键技术,启动投资氢气瓶生产线技改项目及站用储氢容器生产线项目。
(三)加注产业链细分龙头
厚普股份:主要涉及“低压固态储存氢项目”和加氢站建设;清洁能源整体解决方案的服务商,具备加氢站建设资质,在加氢站领域已形成了从设计到关键部件研发、生产,成套设备集成、加氢站安装调试和技术服务支持等覆盖整个产业链的综合能力。
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;氢阀研发的技术和产品主要包括:燃料电池电堆用阀门、供氢系统用阀门设计、加氢站用阀门设计液氢阀门设计开发等。
中国石化:制氢、加氢站扩张领域有优势。在氢能领域有着丰富的产业经验和竞争优势,把氢能作为公司新能源业务的主要方向;充分利用产业、技术和网络优势,以自主创新、合作研发、战略投资等方式打造涵盖氢能生产、氢能移动、氢能科技、氢能投资在内的氢能一体化协同运营模式,构建自有的氢能生产、提纯、运输和销售全流程产业链。
(四)电池电堆产业链细分龙头
亿华通:国内氢燃料电池发动机制造龙头,主营配套燃料电池系统、燃料电池发动机系统。主营业务收入主要由发动机系统、零部件、系统软件等构成。
(五)氢能各类配件细分龙头
雪人股份:掌握压缩机技术以及低温制冷技术,具备加氢站核心装备的制造能力,燃料电池电堆系统已取得进入汽车供应链的通行证;氢能源产品链可分为四大业务板块,分别是液氢装备、燃料电池集成系统、燃料电池核心零部件、加氢站装备等;旗下瑞典SRM公司,拥有全球领先的燃料电池空压机及氢循环泵技术,为美国燃料电池企业巴拉德供货商。
汉钟精机:空气泵是燃料电池产业核心部件之一,主要用于氢燃料电池车上;在氢燃料电池产业中,已完成螺杆空气泵的研发,已在下游客户技术测试中,离心空压机以及涡旋式氢回收泵已在研发阶段。
(六)电池系统集成细分龙头
雄韬股份:氢燃料电池领域龙头之一,在氢能产业链上已完成制氢、膜电极、燃料电池电堆、燃料电池发动机系统、整车运营等关键环节的卡位布局;公司已开发出应用于交通领域的燃料电池动力系统,通过国家强制性检验,作为动力源应用于公交车。
大洋电机:氢燃料电池领域龙头之一;公司目前拥有3000套氢燃料电池系统的生产能力,形成了电机+电控+氢燃料电池系统及其关键零部件的完整产业链;已完成46KW燃料电池模组在客车及物流车上的搭载测试,并已具备批量生产能力;2019年取得嘉氢(上海)19%的股权,参与加氢站的投资与建设。
(七)燃料电池汽车细分龙头
美锦能源:氢能全产业链布局,被认为是氢能源概念龙头,也是最早布局氢能源业务的A股公司之一,主要从事煤炭、焦化、天然气、氢燃料电池汽车为主的新能源汽车等的生产销售。旗下飞驰汽车(持股51.2%)为国内最大的氢燃料电池客车公司,其已研发出3个系列、4款燃料电池客车,是目前国内少数具备实际量产能力以及运营调试经验的氢能源整车制造公司;参股的广东国鸿氢能生产燃料电池电堆及燃料电池动力系统总成,2017年至2020年连续保持燃料电池电堆国内市场占有率70%以上。
潍柴动力:2019年完成多款燃料电池发动机开发,积极推动加氢站建设和燃料电池车辆推广应用,累计运行超过100万公里;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;持有巴拉德19.9%的股份,是其第一大股东,并在潍坊成立合资公司,将拥有巴拉德下一代电堆及模组技术产品在中国商用车和叉车市场的独家权利;公司已建成两万套级产能的燃料电池发动机及电堆生产线,是目前全球最大的氢燃料电池发动机制造基地。
(八)氢能其他应用细分龙头
龙蟠科技:公司率先研制的氢能源燃料电池专用冷却液已经全面供货,国内厂商(中通、江淮等)燃料电池冷却液,90%以上都由龙蟠科技供应;公司在氢能源方向布局的产品有储氢罐、燃料电池催化剂等,参股公司安徽明天氢能主营产品为燃料电池系统及零部件、电堆、电堆部件等。
三、我国氢能产业展望
总的来说,我国氢能产业发展初具规模。从氢能产业的市场规模来看,目前规模较小,但是增速较快。2021年我国氢能产量达3,300万吨,同比增长32%。根据中国氢能联盟数据,2020年中国氢能行业市场规模为3,000亿元,预计至2025和2035年,氢能行业产值将分别达1万亿和5万亿规模。
从氢能产业的区域布局来看,氢能产业集聚性特征明显,目前长三角、粤港澳大湾区、环渤海三大区域氢能产业呈现了“集群化”的发展态势,氢能相关产业处于同步协调发展阶段。
从氢能产业的市场主体方面来看,我国发展十分迅速,目前氢能全产业链规模以上工业企业已经超过了300家。
从氢能产业链的关键环节上来看,质子交换膜、催化剂和气体扩散层等环节国产化程度较低,需要关注能否重点突破。
四、陕西省氢能发展及相关政策支持
(一)行业发展
2024年,氢能首次被写入国务院《政府工作报告》,20多个省份已发布200余份氢能规划和指导意见。行业预测,2025年氢能行业市场规模将突破1万亿元。氢能,在实现“双碳”目标的背景下,已经成为各省激烈竞逐的新赛道。
省发展改革委作为陕西氢能产业链链长单位,制定印发了《陕西省“十四五”氢能产业发展规划》等政策文件,牵头成立省级氢能产业链工作专班。陕西作为能源大省,工业副产氢资源丰富,规模化制氢成本优势明显。全省化工副产氢超200万吨/年,其中高品质副产氢约20万吨/年。
目前,陕西氢能产业在基础设施建设、装备研发制造和应用场景示范等方面取得了一系列重大进展,已经驶入了发展快车道:
1.在榆林,年产绿氢约3000吨的零碳产业园氢能(制氢)示范项目一期正在紧锣密鼓地施工;
2.在咸阳建设的年产2000吨有机氢载体工厂,预计今年9月投产;
3.在西咸新区,我省首条全自动化氢燃料电池堆生产线已经投产;包括旭氢时代、维纳氢能在内,西咸新区已引入及培育氢能企业65家,企业数量约占陕西一半。全省氢能产业聚集区建设初见成效。
4.从西安至韩城,氢能重卡已经完成运输测试。
5.除了汽车领域,陕西在低空飞行领域也进行了积极探索。前不久,陕西首架液氢无人机样机研制成功并顺利完成了飞行测试。这标志着陕西在液氢低空应用领域取得重大技术突破。
6.实施绿色电力+绿色氢气战略,加速能源转型。2021年3月,隆基股份成功注册了西安隆基氢能科技有限公司,通过光伏制氢正式开始布局氢能源领域。
(二)相关政策支持
地市政策:西咸新区、榆林等省级氢气供应枢纽已率先出台相关行业补贴政策,支持氢能发展:
1.西咸新区出台《西咸新区促进氢能产业发展的若干政策措施》,推动产业链发展壮大。
支持氢能企业落户新区。对于在新区落户的氢燃料电池生产企业,按照固定资产投资额的20%给予最高不超过1000万元的一次性支持。对在新区落户的制储运氢能装备生产企业,按固定资产投资额的15%给予最高不超过800万元的一次性支持。对在新区落户的氢能关键零部件及配套企业,按固定资产投资额的15%给予最高不超过500万元的一次性支持。
支持氢燃料电池产业发展对新区范围内企业生产的氢燃料电池系统,根据其当年销售订单按照燃料电池系统额定功率分别给予1000元/千瓦(配套销售给区内企业)和500元/千瓦(配套销售给新区以外企业)的资金支持,每家企业年度支持金额最高不超过500万元,期限3年。
支持培育氢能产业链企业。对于新区氢能产业链企业采购区内其他企业生产的氢能相关产品的,按照产品采购额的10%给予支持,每家企业年度支持金额最高不超过500万元,期限3年。对于新落户的氢能产业链企业,连续12个月内累计销售额达1000万元(含)以上的,按照氢能相关产品年销售额的3%给予支持,每家企业年度支持金额最高不超过300万元,期限3年。
2.榆林市政府办印发《榆林市打造氢能产业示范区若干政策(修订)》支持氢气制备。对采用先进技术的绿氢制备项目,按照固投的20%给予补贴、最高不超过300万元;按照绿氢销售量给予20元/公斤补贴、每年最高不超过1000万元。对工业副产氢提纯项目给予固投的20%补贴、最高不超过300万元。
支持氢能在化工等非交通领域示范应用。支持现代煤化工企业通过“煤化工+绿氢”一体化发展,给予碳排放和能耗政策倾斜。加快推动氢能在化工替代、储能调峰、建筑供能等领域的示范应用,对开展示范应用的企业,按照项目固投的20%给予补贴、最高不超过500万元。
支持氢能在交通领域应用。对一次性购置10辆(含)以上氢燃料电池货车,按照车辆购置金额的40%给予轻中小型货车、重型货车分别不超过每台30万元、60万元的补贴。对购置氢燃料电池公交车,按照车辆购置金额的40%给予补贴、最高不超过80万元。对氢气终端销售价格不高于20元/公斤的加氢站,给予每公斤15元、最高不超过400万元的运营补贴。
支持氢能装备制造业发展。对氢燃料电池关键零部件、氢燃料电池汽车整车制造、氢能制储运、检验检测等装备制造及配套服务项目,按照固投的20%给予一次性补贴、最高不超过1000万元。
支持技术创新。对在榆林市内单独或联合建设氢能领域重点实验室、工程技术研究中心等,氢能产业院士工作站,新获批的国家级工程中心等给予一次性奖励;对取得关键核心技术突破的企业或研发机构,给予研究团队100万元的奖励。积极开展先行先试。对管道输氢项目,按照固投的20%给予补贴、最高不超过500万元。资金支持。明确每年设立3亿元专项资金支持氢能产业发展。
3.其他政策支持
自2024年9月1日起,对陕西省在高速公路上建设的日加氢能力500公斤以上的固定式加氢站,按建设实际投资(不含土地成本)的30%对加氢站投资主体进行补贴,单站补贴金额最高不超过300万元。
同时自2024年9月1日起,对安装使用ETC装备的氢能车辆,在陕西省全额免除高速公路通行费,以上两项政策至2027年9月1日结束。初步测算燃料电池汽车单位运输成本可降低约25%,将有力促进我省氢燃料电池汽车的推广应用。预计每新增100台燃料电池重型载货车可带动我省包含加氢站、氢气制备和运输等产业链产值近3亿元,可有效拉动产业链产值8亿至10亿元。
五、金融支持氢能产业发展的有效途径
根据《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》的要求,鼓励银行业金融机构按照风险可控、商业可持续性原则支持氢能产业发展,加强对氢能产业的金融支持。实践中,服务于氢能产业的绿色金融工具包括绿色信贷、绿色债券、绿色保险等。其中,最常为企业使用的融资工具包括绿色公司债券、绿色企业债券及绿色资产证券化。
绿色公司债券,是指依照《公司债券发行与交易管理办法(2021)》及相关规则发行的、募集资金用于支持绿色产业的公司债券。绿色公司债券的发行主体通常为股份有限公司或有限责任公司。根据《绿色债券支持项目目录(2021年版)》,加氢设施制造、氢能利用设施建设和运营、加氢设施建设和运营等项目也属于绿色债券支持项目。绿色公司债券的发行人需承担一定披露义务。比如,在申请绿色公司债券时,发行人需按规定披露氢能产业项目的相关信息,包括项目类别、认定标准及资金使用计划等。在绿色债券的存续期间,发行人还需披露募集资金的使用情况、项目进展、环境效益。
绿色企业债券是指募集资金主要用于支持节能减排技术改造、能源清洁高效利用、新能源开发利用等绿色循环低碳发展项目的企业债券。绿色企业债券的发行主体通常为央企、国企或国有控股企业。根据《绿色债券发行指引》,绿色债券在资金募集、发行方式等环节更具有优势。在募集资金占总投资比例方面,绿色企业债券募集资金占项目总投资比例可放宽至80%。在发行方式方面,绿色企业债券允许发行人向机构投资者非公开发行,而一般企业债券采用公开发行的方式。在募集资金的用途方面,绿色企业债券允许企业使用不超过50%的债券募集资金用于偿还银行贷款和补充营运资金。
绿色资产证券化是指以基础资产未来所产生的现金流作为偿付支持,通过结构化设计进行信用增级,在此基础上发行资产支持证券。绿色资产证券化的优势在于对发行主体的发行条件的要求较为宽松。发行人以基础资产未来产生的现金流作为支撑,因而对现有财务指标发行的影响较小。此外,以能源、电力为典型的绿色产业也具备现金流较为稳定、可预测期限长的优点。因此,其应用前景较为广阔。

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