氢能源行业系列报告之储运氢篇：氢能应用催生千亿储运市场，看好碳纤维储罐与液氢突破-20220309-申万宏源-42页_1mb

氢能应用催生千亿储运市场，看好碳纤维储罐与液氢突破

核心内容

氢能储运是氢能产业链中至关重要的一环，其发展将直接影响氢能的普及和应用。随着氢能产业的发展，储运技术的突破和成本的下降将成为推动氢能社会的关键。本文重点分析了四种储氢方式（气态、液态、有机液态、固态）及其对应的运氢方式，并对储氢瓶、碳纤维、液氢产业链等核心环节进行了市场空间和投资逻辑的分析。

主要观点

• 储氢方式：目前高压气态储氢是主流，低温液态储氢是未来趋势，有机液态储氢具有潜力，固态储氢尚处试验阶段。
• 氢储运重要性：由于我国氢能供应和需求呈逆向分布，储运环节在氢能产业链中起着承上启下的作用。
• 储氢瓶市场：车载高压储氢瓶将迎来黄金十年，预计2030年累计市场空间将突破千亿。
• 碳纤维应用：碳纤维作为高压储氢瓶的关键材料，未来需求将大幅上升，2030年预计占碳纤维总需求的31.7%。
• 液氢产业链：液氢制取是产业链的核心，未来随着技术突破和成本下降，民用液氢市场将快速扩展，2030年液氢液化设备市场空间近千亿。

关键信息

储氢方式与特点

1. 高压气态储氢：

   • 技术成熟，应用广泛，但储氢密度低，安全性较差。
   • 主要用于运输、加氢站、燃料电池车。
   • 未来将向轻量化、高压力方向发展。

2. 低温液态储氢：

   • 体积储氢密度高，适用于大规模、远距离储运。
   • 需要高绝热性能的储罐，技术壁垒高。
   • 民用液氢正处于起步阶段，2021年三项国家标准发布，为发展提供规范。

3. 有机液态储氢（LOHC）：

   • 可在常温常压下进行储运，利用现有油品设施。
   • 存在脱氢技术复杂、能耗高、催化剂技术待突破等问题。
   • 有望成为未来大规模、长周期储存的重要方式。

4. 固态储氢：

   • 技术尚处示范阶段，具有高密度、高安全性等优点。
   • 主要应用在燃料电池汽车，未来潜力较大。

运氢方式与趋势

• 气氢输送：主要通过长管拖车和管道运输，适用于短距离运输。
• 液氢输送：适合中长距离和大规模运输，未来将成为主流。
• 固氢输送：仍处于试验阶段，未来可能丰富短距离运氢方式。

储氢瓶与碳纤维

• 储氢瓶市场：预计2030年高压储氢瓶市场空间将突破千亿。
• 碳纤维需求：储氢瓶用碳纤维年需求预计从2022年的0.2万吨增长至2030年的9.52万吨，占比将提升至31.7%。
• 碳纤维成本：储氢瓶成本下降依赖于碳纤维成本的降低，当前成本较高。

液氢产业链

• 液氢制取：是产业链核心，技术壁垒高，成本占比达90%以上。
• 液氢储运：需高绝热性能的储罐，技术突破将推动成本下降。
• 液氢加注：液氢加氢站技术是关键，国内仍处于起步阶段。
• 液氢应用：民用领域发展迅速，2020年首条民用液氢运输路线实现，2030年有望实现规模化。

投资建议

• 关注公司：国富氢能、中材科技、斯林达、未势能源、奥扬科技等具备高压储氢瓶生产能力的企业。
• 碳纤维企业：中复神鹰、光威复材等碳纤维制造商，未来需求将显著增长。
• 液氢产业链：中科富海、国富氢能、厚普股份、冰轮环境、深冷股份、中泰股份、嘉化能源、鸿达兴业等，重点关注氢气液化设备及储运环节。

风险提示

• 政策节奏低于预期
• 氢气液化设备技术突破低于预期
• 氢能下游需求低于预期

有别于大众的认识

• 氢储运的重要性：氢储运是目前最制约氢能发展的环节，应引起重视。
• 液氢发展潜力：液氢在民用领域的发展潜力巨大，技术突破将带来产业链爆发。
• LOHC技术前景：LOHC作为低价储运技术，有望在大规模运输中发挥重要作用。

图表目录

• 图1：氢能全产业链示意图
• 图2：装载高压无缝气瓶的氢气长管拖车
• 图3：北京飞驰竞力加氢站大容积全多层高压储氢容器
• 图4：低温液氢生产流程图
• 图5：大型液氢球型储罐
• 图6：LNG罐式集装箱
• 图7：氢气有机液态储运过程示意图
• 图8：有机物储氢在可再生能源储能中的角色
• 图9：固体储氢材料分类
• 图10：氢能运输结构图
• 图11：不同运量、运距对于储运方式选择的影响
• 图12：高压气氢运输流程
• 图13：氢气管道对比
• 图14：液氢公路槽车
• 图15：LOHC大宗储运的方式
• 图16：LOHC的跨洋运输与国际氢贸易
• 图17：储氢承压设备体系
• 图18：输氢承压设备体系
• 图19：2015-2020年我国碳纤维应用总量
• 图20：2020年全球碳纤维应用分布
• 图21：2020年我国碳纤维应用分布
• 图22：700bar，IV型，5.6kg储氢罐成本拆分
• 图23：2018～2021H1中复神鹰压力容器用碳纤维售价情况
• 图24：液氢产业链
• 图25：不同氢液化方法的能耗
• 图26：氢膨胀制冷氢液化循环流程
• 图27：氦膨胀制冷氢液化循环流程
• 图28：气氢加氢站与液氢加氢站工作流程
• 图29：中科富海1.5TPD氢液化装置
• 图30：中科富海5TPD氢液化装置

表格目录

• 表1：储氢技术对比
• 表2：氢气压缩机对比
• 表3：储氢瓶组类别
• 表4：有关液氢的三项国家标准
• 表5：几种典型的有机物储氢介质的储氢性能
• 表6：有机物储氢介质三大体系优缺点对比
• 表7：各类储氢合金的代表性氢化物及一些性能参数
• 表8：一些典型碳材料的储氢性能
• 表9：高压气氢、液氢、镁基固态储氢运营段经济性对比
• 表10：高压储氢瓶市场空间测算
• 表11：高压储氢罐用碳纤维需求测算