氢能崛起：布局三大环节与六个方向

《股市动态分析》研究部

氢能产业崛起，相关产业链也有望受益。

氢能产业链分为上游制氢、中游储存与运输、下游应用三大环节，根据各方机构观点，在这三个环节中，上游电解水制氢、中游储运设备、下游应用中的加氢站、车用燃料电池、储能发电、传统工业6个细分方向值得关注。

制氢环节技术路线包含化石原料制氢、化工原料制氢、工业尾气制氢以及电解水制氢。

其中，化石原料制氢是目前普遍使用的方法。全球范围内多使用天然气制氢，我国由于煤炭资源丰富，因此使用煤制氢技术路线。主要上市企业包含中国石化（600028）、中国石油（601857）、河钢股份（000709）等。

而行业人士认为，由于高碳排放量，煤制氢存在“灰氢难题”，在未来氢能发展的前景很大程度上依赖于CCUS技术的成熟与成本下降。电解水制氢将凭借碳排放最低的优势成为未来主流。

《中国氢能源及燃料电池产业白皮书（2020）》预计，2030年电解水制氢渗透率将达到10%，未来十年提升空间超4倍，2060年电解水制氢占比将提升到70%。

电解水制氢目前有碱性电解（ALK）、质子交换膜电解（PEM）、固体氧化物电解（SOEC）三类。其中质子交换膜电解（PEM）被认为是未来最佳路线。中信证券预计，2030年质子交换膜电解槽装机量约为20-25GW，所需质子交换膜用量约为95-170万m2，市场空间可达4.80-8.50亿元。全氯磺酸（PFSA）质子交换膜技术成熟、性能优良，是如今应用最广泛的质子交换膜体系。

目前，质子交换膜的国内供给仍然不足，国产化替代节奏较慢，大部分需求方仍旧使用国外进口膜，海外质子交换膜生产企业主要有Gore、科慕、陶氏、3M、日本旭化成、日本旭硝子、加拿大Ballard和比利时Solvay等。

但部分机构认为，随着下游需求的井喷和上游原材料生产企业突破技术瓶颈，国产质子交换膜的生产成本降低，预计质子交换膜的国产化率将进一步提升。

目前，东岳集团（00189.HK）是国内最早布局质子交换膜业务的企业，也是国内唯一能够实现批量生产质子交换膜的企业，形成了从原料、中间体、单体、聚合物，到成膜技术、功能化技术等全产业链条。

此外，宝丰能源（600989）、中国化学（601117）相关企业也受到市场关注。

但同时需要注意的是，电解水制氢目前面临高成本问题，降本是未来普及重点。业内人士认为有两条途径可选：一是降低电解过程中的能耗，通过开发PEM及SOEC技术来实现;二是采用低成本电力为制氢原料。

目前国际上主要氢气储运技术包括气态储运（长管拖车、管道）、液氢储运、氢载体储运和固态储运。

储存环节上，目前我国普遍采用高压气氢储存方式。高压储氢主要利用气瓶作为储存容器，对于储气瓶，全球从I型储氢瓶到IV型储氢瓶演变，目前III型瓶是我国发展重点，已开发35MPa和70MPa，但IV型储氢瓶将凭借轻量化、寿命长等优点成为未来主流;运输环节以高压气态长管拖车为主，技术成熟。

本次《规划》要求，后续通过材料工艺创新提高高压气态储运效率，推动低温液氢储运，探索固态，深冷高压，有机液体等储运方式;同时开展掺氢天然气管道、纯氢管道等试点示范。

相关设备企业将或将受益。参与储运环节的上市企业包括南钢股份（600282）、光威复材（300699）、中材科技（002080）、中集安瑞科（03899.HK）、京城股份（600860）等。

车用燃料电池是氢能一大重要应用市场。《中国氢能发展报告2020》测算，氢燃料电池商用车将率先实现产业化的应用与运行，氢燃料电池客车、物流车、重卡等车型将在2030年前取得与纯电动车型相当的全生命周期经济性。

按照SAE《节能与新能源汽车技术路线图2.0》对氢燃料电池制定的发展规划，到2025年，氢燃料电池汽车的保有量将分别达到5万-10万辆规模，到2030年达到80万辆-100万辆，保有量规划有十年百倍的增长。

根据头豹研究院测算，到2024年中国氢燃料电池行业按装机量计算的市场规模达到1383MW，CAGR达61%。

燃料电池零组件包括电池系统、电堆、空压机、氢气循环泵、膜电极、碳纸、质子交换膜、催化剂等。相关企业包含亿华通（688339）、雪人股份（002639）、潍柴动力（000338）、雄韬股份（002733）、同济科技（600846）、贵研铂业（600459）等。

此外，氢燃料电池整车也倍受市场关注。主要标的包含中通客车（000957）、宇通客车（600066）、福田汽车（600166）等。

加氢基础设施作为发展氢能源汽车产业的关键环节，长期以来都是国家政策规划和鼓励的对象。我国2014年首次提出针对加氢站的具体补贴数额;2019年“两会”上，氢能第一次被写入政府工作报告;2020年5月财政部再次出台新的加氢站补贴政策。

根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》规划，到2025年，我国加氢站的建设目标为至少1000座，2020-2025年的CAGR达53%;到2035年加氢站的建设目标为至少5000座，2020-2035年的CAGR达28%。

加氢站主要由制氢系统、压缩系统、储存系统、加注系统和控制系统等部分组成。将不同来源的氢气通过压缩机增压储存在站内的高压罐中，再通过加气机为氢燃料电池汽车加注氢气。目前，我国加氢站主要为高压氢气储存加氢站。

我国积极参与加氢站建设投资的企业主要包括车企和新能源（氢能、燃料电池）企业。除此之外，一些气体公司和设备生产商也参与其中，企业布局呈现多元化趋势。

相关上市企業包含美锦能源（000723）、厚普股份（300471）、安泰科技（000969）、中国石化（600028）等。

氢储能技术，即将富余的电力用于制造可长期储存的氢气，然后在常规燃气发电厂中燃烧气体发电，或用燃料电池进行发电用于交通、热电联供等场景。相较于锂离子电池为代表的电化学储能，氢储能系统具有可长期存储、能量密度高等优势，在电力系统中与能源供给侧配合、与分布式能源发电和电网发展相结合，可减少新能源出力不稳定、优化电力供应等问题，应用于可再生能源消纳、电网调峰等场景。

根据国际氢能委员会预计，到2050年氢能将承担全球18%的能源终端需求。《欧盟氢能战略》提出，在2024年之前可再生能源绿色制造氢达到100万吨，2030年达到1000万吨。

数据来源：东方财富Choice

这一领域，宝丰能源（600989）正在建设国家级太阳能电解制氢储能及应用示范项目，可年产2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”。此外，凯龙股份（002783）参与投资的氢能源产业基金，其投资的相关项目也有开展氢储能方面的业务或技术。

本次《规划》提出，“探索氢能在工业生产中作为高品质热源的应用，扩大工业领域氢能替代化石能源应用规模”。氢能在传统工业中的应用主要形式有氢冶金、炼油加氢、氢化工等，其中氢冶金多被提及。

氢冶金目前集中作用于钢铁减排。中金认为，随着氢能成本持续下降，氢冶金等新技术应用将逐步渗透，预期2030年后钢铁氢能冶炼有望加速发展。参与企业包含中国中冶（601618）、酒钢宏兴（600307）等。