20160808-国金证券-燃料电池产业链系列报告之二:氢气储存运输问题分析:气氢拖车能够解决目前需求,其他方向潜力大_22页_2mb
报告摘要
燃料电池产业链系列报告之二总结
核心内容
本报告主要围绕燃料电池产业链中的氢气储存与运输问题展开分析,探讨不同运输方式的成本与技术成熟度,以期为氢能产业发展提供参考。报告指出,气氢拖车是当前最适宜的运输方式,液氢罐车和管道输氢则代表未来发展方向。
主要观点
- 气氢拖车 是目前最适合的运输方式,尤其适用于运输距离在200km左右、运输规模为10吨/天的情况。其成本为2.02元/kg,综合氢气生产成本后,整体氢气成本范围在17.9~19.2元/kg,具备经济性。
- 液氢罐车 具有更高的运输能力(单车载氢量是气氢拖车的10倍以上),适合大规模运输。其成本在10t/d运输规模下为12.25元/kg(200km),在100t/d下为8.57元/kg(200km)。随着运输规模增大,液氢运输成本显著下降。
- 管道输氢 运营成本低,适用于大规模运输,但前期投资成本高,且仅适用于点对点运输,目前难以成为主流。
- 储氢材料 是未来的重要研究方向,包括物理吸附和金属/非金属氢化物储氢,但目前仍处于研究或小规模实验阶段。
关键信息
氢气运输方式分析
| 运输方式 | 适用场景 | 成本特点 |
|---|---|---|
| 气氢拖车 | 小规模、短距离 | 成本较低,适合当前需求 |
| 液氢罐车 | 大规模、长距离 | 成本与储量相关,未来潜力大 |
| 管道输氢 | 大规模、点对点 | 成本高,技术成熟度不足 |
运输成本测算
- 10t/d 运输规模下:
- 200km 运输成本:12.25元/kg
- 500km 运输成本:12.54元/kg
- 100t/d 运输规模下:
- 200km 运输成本:8.57元/kg
- 500km 运输成本:8.85元/kg
运输效率
- 气氢拖车:单车载氢量为300kg以上,效率低,仅占总运输重量的1~2%。
- 液氢罐车:单车载氢能力远高于气氢拖车,适用于长距离运输。
- 管道输氢:适合大规模运输,但投资成本高。
储氢方式分析
| 储氢方式 | 储氢效率 | 体积能量密度 | 主要优点 |
|---|---|---|---|
| 高压储氢 | 0.7%~10% | 0.015kg/L | 技术成熟、应用广泛 |
| 液化储氢 | 14.20% | 0.04kg/L | 技术成熟,适合大型存储 |
| 金属氢化物储氢 | 3% | 0.028kg/L | 适合小型系统 |
| 物理吸附储氢 | 9.80% | N/A | 经济、储氢量高、循环寿命长 |
储氢材料
- 金属氢化物:如LaNi5、ZrMn2等,具有较高储氢能力,但脱加氢温度高。
- 物理吸附材料:如活性炭、碳纳米管、MOFs等,储氢量高,但处于研发阶段。
- 有机杂化材料:在加氢站中应用,提升氢气运输效率。
投资建议
- A股相关公司:
- 海外公司:
风险提示
- 氢气运输成本较高,影响燃料电池的经济性。
- 储氢材料技术尚未成熟,存在一定的研发风险。
- 管道输氢技术复杂,投资成本高,短期内难以普及。
图表目录
- 图表1:日本和我国加氢站氢气售价价格组成
- 图表2:具有竞争力的氢气价格及成本价测算结果
- 图表3:不同制氢方式和运氢方式配合所得到的氢气成本范围
- 图表4:氢气存储密度与压力和温度的关系
- 图表5:氢气压缩机
- 图表6:氢气的压缩和液化中的电耗
- 图表7:美国氢能源储能专利发展趋势
- 图表8:储氢示意图
- 图表9:深低温液化气体贮槽(固定式)
- 图表10:深低温液化气体贮槽(小型容器)
- 图表11:与气氢拖车运输成本相关的数据
- 图表12:10t/d运输规模下最少所需车辆数量
- 图表13:国内气氢拖车运输成本与运输距离关系
- 图表14:国内气氢拖车成本构成
- 图表15:1992年美国颁布的标准将气瓶分类
- 图表16:不同车用高压氢气瓶存储5kg氢气的重量
- 图表17:世界输氢管道分布(按企业)
- 图表18:世界输氢管道分布(按地区)
- 图表19:液氢储罐和液氢储存完整系统示意图
- 图表20:日本液氢生产厂商、制氢技术及对应产能
- 图表21:10t/d运输规模下需要的车辆数量测算
- 图表22:100t/d运输规模下需要的车辆测算
- 图表23:10t/d的运输规模下液氢运输的成本与距离的关系
- 图表24:100t/d的运输规模下液氢运输的成本与距离的关系
- 图表25:不同运输规模和运输距离下的三种运氢模式成本比较
- 图表26:运氢规模和运输距离对应最小成本运氢方式的三维分布
- 图表27:三种运输方式能耗随运输距离变化趋势
- 图表28:三种储氢方式
- 图表29:不同储氢体系的体积百分比与重量百分比
- 图表30:固态储氢材料分类及举例
- 图表31:主要的金属间化合物及其储氢特性
- 图表32:不同储氢方法效率、体积能量密度和主要评价
- 图表33:使用有机杂化技术实现加氢站的氢运输
- 图表34:A股相关标的及估值
- 图表35:海外公司收入及估值
展开完整摘要
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