20160803-国金证券-燃料电池产业链系列报告之一：燃料电池的氢气来源分析：负荷中心附近的氯碱副产氢是最优选择_25页_2mb

燃料电池产业链系列报告之一总结

核心内容

燃料电池产业的发展依赖于氢气的低成本、高品质供应。当前，氢气的来源主要包括氯碱工业副产氢、电解水制氢、石化资源制氢、化工原料制氢和新型制氢方法。其中，氯碱工业副产氢被认为是现阶段最适合的氢气来源，具有成本适中、纯度高、环保性好等优势。

主要观点

1. 氢气来源的重要性
   氢气是燃料电池的必要资源，其供应和成本是影响燃料电池行业发展的关键因素。目前，氯碱工业副产氢是满足燃料电池需求的最优选择，可支持大规模制氢，且具备较高的经济性和环保性。

2. 氯碱工业副产氢的现状

   • 氯碱工业副产氢纯度高达99.99%，且制氢成本在1.3~1.5元/Nm³之间。
   • 全国氯碱产能约3961万吨，理论可产生约75.7万吨氢气，足以满足243万辆燃料电池乘用车的需求。
   • 氯碱厂通常将副产氢直接放空，存在资源浪费问题，若能合理收集利用，将对燃料电池产业有积极影响。

3. 水电解制氢的未来潜力

   • 水电解制氢技术成熟，无污染，氢气纯度高，适用于多种场合。
   • 制氢成本较高（约2.5~3.5元/Nm³），但随着可再生能源（如风电、光伏、核电）的利用，成本有望降低。
   • 若电价降至0.22元/kwh以下，氢燃料电池车的使用成本可比汽油车低30%。

4. 其他制氢方式的优劣势

   • 天然气裂解制氢：成本较低（0.8~1.5元/Nm³），但需脱硫处理，且对环境有一定影响。
   • 甲醇裂解制氢：投资省、能耗低，适用于特定场景，但单位氢气成本仍高于氯碱制氢。
   • 水煤气制氢：成本最低（0.6~1.2元/Nm³），但含硫量高，不适合燃料电池使用。
   • 液氨制氢：成本低（2~2.5元/Nm³），但需依赖稀有金属钌作为催化剂，技术难度较高。

5. 氢气运输与储藏

   • 气氢拖车是现阶段最佳的运输方式，成本约为2.3元/kg。
   • 液氢运输成本较高，约为9.1元/Nm³，适用于大规模需求。

6. 投资建议

   • 建议关注整合产业链的富瑞特装（300228.SZ）和涉及相关零部件的企业。
   • 海外方面，日本的氢产业链相对成熟，建议关注岩谷气体（8808.JP）和JX（5020.JP）。
   • BLDP和PLUG作为行业龙头，仍值得关注。

关键信息

• 氢气成本：氯碱副产氢成本最低，水电解氢成本最高，但未来有望通过可再生能源降低。
• 氢气纯度：氯碱制氢纯度高达99.99%，而水煤气制氢纯度仅为39%~59%。
• 氢气供应能力：氯碱工业副产氢理论上可支持243万辆乘用车，实际应用中考虑运输和损耗后，几十万辆规模即可满足。
• 氢气运输成本：气氢拖车成本较低，液氢运输成本较高，且当前不具成本优势。
• 可再生能源制氢：弃风弃光电能可用于电解水制氢，成本可达2元/Nm³，具备与汽油竞争的潜力。

行业趋势与展望

• 长期来看，可再生能源电解水制氢将成为主流，实现零排放。
• 随着技术进步，氢气成本将逐步下降，氢能产业链将更加完善。
• 未来氢能基础设施建设将受益于氢气来源的多样化和技术进步。

图表与数据

• 图表1：不同制氢方式搭配不同运氢方式对应的氢气成本范围。
• 图表2：几种制氢方式的理论产能与经济产能。
• 图表3：我国氢气售价构成。
• 图表4：不同制氢工艺比较。
• 图表5：具有经济性的氢气单价和成本测算。
• 图表6：采用氯碱制氢+气氢拖车的加氢站利润空间。
• 图表7：氢能全面替代传统能源后市场规模预测。
• 图表8：氢能体系。
• 图表9：主流制氢方法。
• 图表10：全球制氢主要来源。
• 图表11：日本不同制氢方法产能占比。
• 图表12：氯碱工业制氢流程。
• 图表13：PSA技术流程。
• 图表14：国内氯碱产能分布。
• 图表15：我国氯碱厂产能和产量变化。
• 图表16：我国氯碱行业进出口量及表观消费量情况。
• 图表17：氢能、标煤、原油、汽油与电的热值和能量值比较。
• 图表18：中国电解制氢技术领域专利申请区域分布。
• 图表19：中国电解制氢专利申请个数。
• 图表20：热化学循环水分解制氢。
• 图表21：热化学硫碘循环水分解制氢原理。
• 图表22：美国电解水成本构成及预测。
• 图表23：各地大工业谷电价格。
• 图表24：2016年调整后的燃煤发电标杆上网电价。
• 图表25：水电解氢初步测算。
• 图表26：江苏省不同类别的电价及制氢成本。
• 图表27：江苏省风电项目分布。
• 图表28：全国弃风限电统计。
• 图表29：风电制氢相关的国家政策。
• 图表30：风能太阳能互补制氢原理框图。
• 图表31：天然气裂解制氢反应原理及流程工艺。
• 图表32：天然气裂解制氢技术指标。
• 图表33：天然气制氢的几种技术。
• 图表34：天然气裂解制氢成本测算。
• 图表35：不同制氢方法与天然气、石油价格比较。
• 图表36：不同制氢方法的能量转换效率。
• 图表37：甲醇制氢的三种技术。
• 图表38：甲醇裂解制氢工艺流程示意图。
• 图表39：甲醇重整燃料电池系统。
• 图表40：甲醇裂解制氢主要的经济指标。
• 图表41：A股相关标的及估值。
• 图表42：海外公司收入及估值。

风险提示

• 氢气成本控制是当前燃料电池产业发展的关键。
• 技术突破和政策支持对可再生能源电解水制氢的推广至关重要。
• 氢气运输和储藏成本较高，需进一步优化。
• 现有氯碱厂对氢气的利用率较低，存在资源浪费问题。