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氢能源行业研究报告

 阳_明 2021-01-14
纵观古今,人类社会先后经历了四次伟大的能源变革:钻木取火的发现使人类社会进入了薪柴时代;化石能源的利用开启了工业化大生产新时代大门;电力的使用带动人类社会向电气化时代变迁。这一次,太阳能、风能、核能、氢能等新能源的开发标志着低碳环保、清洁高效的能源时代即将来临。
在众多新能源中,太阳能、风能的能源转化效率较低,核能的安全问题难以得到有效解决,而氢能作为二次能源,能够通过上述这些一次能源进行制取,因此,作为一种理想的新型含能体能源,氢能在众多的新能源形式中备受瞩目。
·氢能源是最有前途的清洁能源
在众多新能源中,氢能凭借来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等优点成为21世纪最有前途的新能源。氢的来源广泛,有煤炭工业、化工工业产生的灰氢,有经过固碳处理的蓝氢,也有可再生能源发电后电解水产生的绿氢;无论氢气的直接燃烧还是通过燃料电池进行能源转换,其产物只有水,能够有效的缓解直接使用化石燃料对环境的压力;氢气的热值高达140.4MJ/kg,是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的3-4倍,通过燃料电池可以实现90%以上的综合转化效率;氢能的应用场景十分丰富,作为二次能源,氢能能够与电力、热力等能源品种实现互补互联,也能够提供大规模、长周期、高安全的能源储能途径,还能够通过燃料电池技术应用于汽车、轨道交通、船舶、固定式发电等领域。

氢能源特点

·发展氢能源是国际大趋势
自上世纪九十年代之后,氢能产业受到世界各国政府和企业的广泛关注,以日本、美国、欧洲为代表的国家和地区将氢能利用到汽车、热电联供等多个领域,并取得了不小的成就。日本不仅研制并量产了世界上最先进Mirai燃料电池汽车,而且成功开发了家用热电联产系统ENE-FARM;作为最早应用氢能源的国家,美国多年来一直通过财政补贴的方式支持燃料电池汽车购买和租赁,以此推动燃料电池汽车市场的发展;欧洲致力于打造完善的氢能和燃料电池产业链,其拥有全球保有量最多的加氢站以及诸如法国液化空气集团、林德集团、Intelligent Energy、戴姆勒股份公司等氢能产业链上、中、下游具有代表性的出色企业。

丰田Mirai燃料电池汽车

·我国对发展氢能源产业的重视程度不断提高
我国是世界上氢气产量最多的国家,近年来,国家对氢能源产业的重视程度不断提高,尤其是氢燃料电池汽车产业的发展方面,2012年国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》以及2017年发布的《汽车产业中长期发展规划》等文件中分别提出了大力发展氢能源产业与燃料电池全产业链的战略目标。2017年至今,上海、武汉、苏州、佛山、张家港、宁波、张家口、山东等多个省市区发布了氢能源产业相关产业政策或发展规划,足以看出我国对于氢能源产业与燃料电池技术的重视程度。

中国燃料电池市场发展情况

·我国氢能源产业的技术发展水平同国际先进水平仍有较大差距
目前,我国氢能源产业已取得了一定进展,但在燃料电池电堆的额定功率、功率密度、使用寿命、低温启动特性,质子交换膜、催化剂、膜电极等燃料电池关键材料,空气压缩机、氢气循环泵等系统关键设备方面与发达国家相比还有很大差距;我国的加氢站等基础设施建设相对滞后,加氢站的数量无法满足氢燃料电池汽车的发展需要,加氢站的各项技术指标同发达国家相差甚远;目前在国内运行的燃料电池汽车多以示范车为主,离商业化的目标还有很大差距。总体来看,我国氢能源产业商业化的技术水平、基础设施建设、商业化发展均远远落后于国际领先水平。

·打造氢能源全产业链迫在眉睫

面对国际氢能源产业发展趋势,打造我国具有独立自主知识产权体系的氢能源产业链的任务迫在眉睫。上游的制氢及提纯、氢气储运、加注,中游的燃料电池关键材料及核心零部件、燃料电池电堆及辅助系统开发、燃料电池发动机的研发,下游的燃料电池在交通运输、发电、储能等方面的应用包含了大量的技术问题,需要逐一攻克和提升。氢能源产业链横跨能源、交通、工业等领域,需要在政策体系、技术装备等方面共同推动。

氢能源产业链结构

·山东省积极响应国家号召,利用优质资源大力发展氢能源产业
作为化工大省,山东省氢气资源丰富、来源广泛,氯碱、焦化、化工等行业副产氢产量全国领先,全省范围内氢能源相关企业分布广泛,并具有丰富的氢气制取、储存和利用经验,为我省发展氢能源产业提供了有利保障。近年来,山东省委、省政府对氢能源产业提出了“走在全国前列,围绕高质量发展不能等”的发展要求,并将氢能源产业作为实施新旧动能转换的重点布局领域和实现换道超车的重点产业。为推动全省氢能源产业发展,2018年10月山东省发改委与山东国惠联合委托中国工程院等单位编制国内第一个省级氢能源产业中长期发展规划;2019年1月4日山东国惠联合兖矿集团、山东重工集团共同发起成立山东氢能源与燃料电池产业联盟,现有成员单位85家,致力于建设国际领先的氢能应用产业集群,推动山东在新一轮能源技术革命中赢得先机、走在前列。
·氢能源产业发展前景广阔,投资布局正当时
氢能是未来能源的趋势之一,氢能产业被誉为没有天花板的产业,具有巨大的产业前景,且氢能产业链很长,包括上游的制氢、储氢、运氢、加氢,到中游燃料电池再到下游应用,具有很强的带动效应,不管是政府还是投资机构来言,氢能均是可以重点投资的领域之一。

我国氢能与燃料电池产业链部分代表性企业

任何一个新技术、新产业的发展都不是一帆风顺的,氢能也经历过投资热情高涨到资本寒冬的过程,不管是全球还是我国,氢能与燃料电池产业仍处于发展的初期,2018年我国燃料电池汽车的销量仅为1619辆(中机中心合格证数),而且全部为商用车,同时目前产业链基础薄弱,部分核心零部件仍依赖进口,产业政策的预期波动大,我国氢能的发展仍有较长期的路要走,因此投资氢能可能需要更长的耐心。
面对燃料电池关键材料和零部件的国外垄断局势,自主研发生产不仅能够打破国际垄断,快速抢占国内市场,同时还能够获得国家的优惠政策与补贴,这对于投资者来说,出现在氢能行业面前的是广阔的蓝海,现阶段是进行投资布局的好时机。

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