机械设备行业氢储运:更高的压力,更低的温度-20220105-华泰证券-18页_807kb
报告摘要
氢储运技术发展与市场前景分析
核心内容概览
氢能储运是推动氢能源应用的重要环节,其技术路线和成本控制是行业发展的关键。目前,国内主要采用压缩气态储氢技术,未来随着技术进步,低温液态储氢有望成为主流方式之一。气态储氢技术已较为成熟,通过提升压力等级可以显著降低运输成本,而液态储氢则在技术成熟度和成本控制方面仍需突破。
主要观点
- 压缩气态储氢是当前国内主流储氢方式,已实现20MPa、30MPa商业化,正向50MPa提升,预计2023年实现70MPa IV型瓶量产。
- 液态储氢在国外应用较多,国内主要应用于航天领域,未来有望进入民用领域,实现大规模应用。
- IV型储氢瓶相比III型瓶具有更高的储氢密度、更低的运营成本(约降低60-70%)及更轻的重量,是未来发展方向。
- 储运成本随着压力等级的提升而大幅下降,50MPa储运成本较20MPa下降60-70%,运输距离越长,成本优势越明显。
- 2025/2030年国内氢能储运装备市场预计新增需求分别为68.6亿元和485.6亿元,年复合增长率分别为40.4%和49.5%。
关键信息
技术进展
- 气态储运:20MPa长管拖车已广泛使用,30MPa和50MPa正在推广。
- 液态储运:液氢运输已进入示范运营阶段,2025年后有望成为主要方式之一。
- 固态与有机液态储氢:尚处于研发阶段,技术难度较高,但未来可能成为主流。
成本分析
- IV型储氢瓶:相比III型瓶,质量储氢密度更高,成本下降关键在于碳纤维国产化。
- 储运成本:气态储运成本随压力提升显著下降,液态储运成本较高,但未来有望下降。
市场预测
- 加氢站储氢瓶:2025/2030年新增市场需求分别为4.6亿元和11.1亿元。
- 车载储氢系统:2025/2030年新增市场需求分别为64.0亿元和474.5亿元。
- 整体市场:预计2025/2030年加氢站及车载储氢系统新增市场规模分别为68.6亿元和485.6亿元,年复合增长率达56.5%。
重点推荐公司
车载储氢瓶组生产商
- 中集安瑞科(3899 HK):推荐标的,已实现70MPa IV型瓶国产化。
- 国富氢能(未上市)、天海工业(京城股份子公司)、中材科技(002080 CH)、斯林达安科(未上市)、科泰克(未上市):行业领先企业。
密封阀门
- 江苏神通(002438 CH)、千禾仪表(未上市)、中鼎远成(未上市)、司源德能源(未上市):技术领先企业。
碳纤维材料
- 中复神鹰(未上市)、光威复材(300699 CH)、中简科技(300777 CH):国内碳纤维企业,技术接近国际领先水平。
流量监测仪表
- 万讯自控(300112 CH)、首科实华(未上市)、上腾科技(未上市)、**天沐自动化(未上市)**等:具备相关技术能力。
技术与成本对比
| 储氢方式 | 储氢密度 (%) | 优点 | 缺点 | 技术成熟度 | 国内技术水平 |
|---|---|---|---|---|---|
| 压缩气态储氢 | 1.0~5.7 | 技术成熟、充放氢速率可调 | 体积密度低、容器耐压要求高 | 发展成熟,广泛应用于车用氢能领域 | 关键零部件仍依赖进口,储氢密度较国外低 |
| 低温液态储氢 | 5.7~10.0 | 体积储氢密度高、纯度高 | 液化能耗高、容器绝热性能要求高、成本高 | 国外约70%使用液氢运输,安全运输验证充分 | 民用技术处于起步阶段,与国外先进水平存在差距 |
| 液氨/甲醇储氢 | 5.0~7.2 | 储氢密度高、安全性较好 | 技术操作复杂、含杂质气体、往返效率低 | 距离商业化尚远 | 与国际先进水平存在较大差距 |
| 氢化物/LOHC吸附储氢 | 1.0~4.5 | 安全性高、储存压力低 | 价格高、寿命短、储存条件苛刻 | 多处于研发试验阶段 | 与国际先进水平存在较大差距 |
储运方式对比
| 运输方式 | 运输工具 | 压力 (MPa) | 单车运氢量 (kg) | 储氢密度 (kg/m³) | 质量储氢 (%) | 成本 (元/kg) | 能耗 (kWh/kg) | 经济距离 (km) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 气态储运 | 长管拖车 | 20 | 300-400 | 14.5 | 1.1 | 2.02 | 1-1.3 | ≤200 |
| 液态储运 | 液氢槽车 | 0.6 | 7000 | 64 | 14 | 12.25 | 15 | ≥200 |
| 固态储运 | 货车 | 4 | 300-400 | 50 | 1.2 | - | 10-13.3 | ≤2000 |
储氢瓶技术发展
- IV型瓶:塑料内胆碳纤维全缠绕,质量最轻,适合车载,是未来发展方向。
- III型瓶:铝内胆碳纤维缠绕,国内主要应用,2023年有望实现70MPa IV型瓶批量生产。
- 碳纤维成本:是储氢瓶制造成本的关键因素,国内碳纤维性能接近国际领先,未来有望实现国产替代。
市场预测数据
| 年份 | 加氢站累计数量(座) | 新建加氢站数量(座) | 储氢系统成本(元/kg) | 车载储氢成本(元/辆) | 储氢系统市场规模(亿元) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2020 | 127 | - | 3000 | - | 3.2 |
| 2021E | 192 | 65 | 2700 | - | 2.3 |
| 2022E | 290 | 98 | 2300 | - | 11.8 |
| 2023E | 438 | 148 | 2000 | - | 19.1 |
| 2024E | 662 | 224 | 1970 | - | 35.0 |
| 2025E | 1000 | 338 | 1940 | - | 64.0 |
| 2026E | 1380 | 380 | 1910 | - | 79.8 |
| 2027E | 1903 | 524 | 1880 | - | 124.5 |
| 2028E | 2626 | 723 | 1850 | - | 194.1 |
| 2029E | 3623 | 997 | 1820 | - | 302.7 |
| 2030E | 5000 | 1377 | 1800 | - | 474.5 |
重点公司估值与投资建议
- 中集安瑞科:推荐“买入”,目标价12.45港币,2021-2023年EPS分别为0.42元、0.49元、0.53元。
- 市场占有率:2019年国富氢能市占率42%,科泰克29%,天海工业26%。
- 产业链布局:中集安瑞科在氢能全产业链布局,包括与Hexagon Purus和鞍钢股份成立合资公司,推进氢能项目。
风险提示
- 下游需求恢复不及预期:可能影响行业盈利能力。
- 原材料价格波动:可能对生产成本产生影响。
- 国际贸易摩擦:可能限制产业发展。
- 国内产业进步速度慢于预期:可能影响技术突破和产业发展。
结论
氢能储运技术进步迅速,IV型储氢瓶作为未来发展方向,具备显著的成本和性能优势。随着技术成熟和成本下降,预计2025年和2030年国内氢能储运装备市场需求将分别达到68.6亿元和485.6亿元,行业增长潜力巨大。重点推荐中集安瑞科,关注其在氢能产业链中的领先地位及未来增长机会。
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