氢能源产业梳理专题报告:规模向上,成本向下

我国 PEMFC 技术路线已然成熟,部分技术方向已具备与发达国家“比肩”的条件,关键零部件国产化率从 50%提升至 90~98%,已经基本具备产业化基础,即将进入规模化示范运营的阶段。要实现氢能产业的规模化推广,未来四年示范期间通过规模化实现降本和技术进步尤为关键。我们认为技术进步和成本下降的速度有望快于预期,我们认为 2025 年氢燃料电池车全生命周期成本可大概率实现低于燃油车和电动车的目标。

十四五构建“大氢能”图景,燃料电池先行

构建“十四五”“大氢能”图景,交通领域牵头应用,随着风光发电量增长,氢储能市场空间有望打开。根据《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》,25 年氢燃料电池车保有量为 5 万辆,我们预计 25 年燃料电池系统累计市场需求 155 亿元,潜在市场空间 2160 亿元/年;25 年中国车载储氢瓶市场规模为 48 亿元,潜在市场空间为 1532 亿元;25 年可再生能源制氢 10~20 万吨,电解水制氢系统累计市场空间为 64~128 亿元;我们预计 30 年国内绿氢产量有望达 372 万吨,电解水制氢系统总市场空间 1189亿。中游储运和加氢站市场空间相对较小,但对全产业链降本贡献较大。

迈入燃料电池系统快速发展的十年

我国 PEMFC 技术路线已然成熟,部分技术方向已具备与发达国家“比肩”的条件,关键零部件国产化率从 50%提升至 90~98%,已经基本具备产业化基础,即将进入规模化示范运营的阶段。要实现氢能产业的规模化推广,未来四年示范期间通过规模化实现降本和技术进步尤为关键。我们认为技术进步和成本下降的速度有望快于预期,我们认为 2025 年氢燃料电池车全生命周期成本可大概率实现低于燃油车和电动车的目标。

燃料电池系统和储氢/供氢系统:技术进步加快,国产化提速

燃料电池系统技术指标已经远超行业规划目标,其中:单堆功率从 45~60kW 提升至 150~200kW,功率密度从 2.5kW/L 提升至 4~4.5kW/L;系统集成度从 300W/kg 提升至 450W/kg;环境适应性普遍提高,一般可达到-30℃冷启动;基础材料膜和催化剂国产化加速,促进系统成本快速下降,截至 21 年,电堆价格已低于 2000/kW,系统成本已低于 5000/kW。储氢供氢系统方面,大容积 IV 型瓶开始量产准备,基础材料碳钎维、阀门等开始导入国产供应商。

制氢:电价下降保障下游应用;储运加:国产化助力全产业链降本

作为储能的主要方式之一,利用风光资源发展大规模电解水制绿氢,形成“光伏电站+电解水制氢+运输氢气”的闭环模式,提升绿电+绿氢规模应用,实现绿氢“就地生产,就地消纳”。我们测算当电价降至 0.2 元/kWh、0.1 元/kWh 时,电解水制氢成本将降低至 18 元/kg、13 元/kg 左右。我们测算 25/30 年加氢站保有量 1000 座/5000 座对应累计市场规模分别为100/375 亿元,十年 CAGR 超 30%。储运加环节成本占全产业链使用成本的 1/3,对全产业链降本尤为关键。目前 30 MPa 长管拖车已经量产,正往50 MPa 升级,液态储运进入示范期,加氢站核心部件国产替代稳步推进。

竞争格局:行业前景明朗,各类企业跑步入局 

行业前景趋于明朗,各环节格局从集中走向分散,关注各环节龙头企业:1)燃料电池系统/电堆:国鸿氢能(电堆出货量累计市占率 50%,国内第一)、亿华通、重塑科技、上海捷氢;2)膜电极:鸿基创能(21 年市占超过 50%,国内第一)、武汉理工新能源、擎动科技;3)压缩机/氢泵:势加透博(累计市占率超 50%)、冰轮环境;4)质子交换膜:东岳集团;5)催化剂:中自科技、贵研铂业;6)电解槽:隆基股份、阳光电源、宝丰能源;8)储运/加氢环节:国富氢能(21 年市占率 37%,国内第一)、中集安瑞科、中材科技;9)碳纤维:中复神鹰。

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