20160802-国金证券-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：氢气来源分析

核心内容概述

本报告聚焦于燃料电池行业氢气来源的分析，探讨了当前主流的制氢方式及其成本、环保性与适用性，提出了氯碱工业副产氢作为现阶段最优选择，并展望了未来通过可再生能源电解水制氢实现零排放的潜力。

主要观点

• 氢气是燃料电池发展的关键资源：与石油之于传统汽车、锂矿石之于电动车类似，氢气是燃料电池不可或缺的基础资源。
• 氯碱工业副产氢为当前最佳选择：氯碱工业副产氢成本低（1.3~1.5元/Nm³），纯度高（可达99.99%），且环保性良好，适合大规模制取燃料电池所需氢气。
• 可再生能源电解水制氢是未来趋势：随着技术进步和成本下降，电解水制氢将成为实现零排放的重要手段。
• 氢气成本是影响加氢站售价的关键因素：氢气成本占加氢站售价的70%左右，因此降低成本是推动燃料电池发展的关键。
• 氢气运输方式影响成本与效率：气氢拖车运输是目前最佳选择，成本约2.3元/kg，而液氢运输成本更高（约9.1元/Nm³）。
• 产业链整合是发展方向：建议关注整合产业链的公司，如富瑞特装（300228.SZ）等。
• 海外公司有借鉴价值：日本的氢产业链相对成熟，建议关注岩谷气体（8808.JP）、JX（5020.JP）以及BLDP和PLUG等。

关键信息

氢气来源分析

1. 氯碱工业副产氢

   • 成本：1.3~1.5元/Nm³，约14.6~16.85元/kg。
   • 纯度：可达99.99%以上。
   • 产能：2015年理论产能为75.7万吨，可满足243万辆乘用车或34万辆物流车一年的氢气需求。
   • 优势：环保、成本低、纯度高。
   • 劣势：部分氯碱厂将氢气直接放空，存在资源浪费问题。

2. 电解水制氢

   • 成本：约2.5~3.5元/Nm³，约30~40元/kg。
   • 纯度：可达99.7%。
   • 适用性：适合小规模制氢，且适用于各种场合。
   • 未来前景：使用弃风弃光等低成本电能，有望降低成本至0.22元/kwh，实现与汽油竞争。

3. 石化资源制氢

   • 天然气裂解制氢：成本0.8~1.5元/Nm³，纯度99.9~99.999%。
   • 水煤气法：含硫量高，不适合燃料电池，需脱硫处理。
   • 优势：成本低、产量大。
   • 劣势：环保性差、碳排放高。

4. 化工原料制氢

   • 甲醇裂解制氢：成本约1.5~2.0元/Nm³。
   • 液氨裂解制氢：成本约2~2.5元/Nm³，需钌催化剂，分离温度高。
   • 适用性：适用于特定场合，如物流车、小型燃料电池。
   • 技术挑战：甲醇制氢需外部供热，液氨制氢分离温度高。

5. 新型制氢方法

   • 热化学循环水分解制氢：具有高制氢效率，适合未来工业化应用。
   • 生物质、光化学等：仍处于研究阶段，技术成熟度较低。

氢气成本与经济性

• 当前氢气成本：氯碱副产氢成本最低，电解水成本最高。
• 经济性测算：
  • 若氢气成本控制在22.78元/kg以下，燃料电池车才具备竞争力。
  • 若使用弃风弃光电能，电解水制氢成本有望降低至0.22元/kwh，实现与汽油竞争。
• 运输成本：气氢拖车成本约2.3元/kg，液氢运输成本约9.1元/Nm³。

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风险提示

• 技术瓶颈：如脱硫技术、电解水效率提升、高温材料研发等。
• 政策不确定性：可再生能源补贴政策变化可能影响电解水制氢的成本。
• 市场接受度：燃料电池车的推广仍需时间，市场对氢气的接受度有待提高。
• 成本波动：电价、原材料价格波动可能影响氢气成本。
• 基础设施建设：加氢站建设成本较高，需政策支持与技术进步。

结论

燃料电池的发展离不开氢气供应，氯碱工业副产氢是目前最优的制氢方式，具有成本低、纯度高、环保性好等优势。未来，随着可再生能源的广泛应用，电解水制氢将成为主流。同时，甲醇裂解和液氨裂解等技术也将在特定领域发挥作用。因此，关注氢能产业链上下游企业，尤其是具备整合能力的公司，将是投资的重要方向。