小金属行业深度报告:“氢”风已至,镁基储氢为镁行业提供新机遇-20230919-首创证券-23页_1mb
报告摘要
氢能发展与镁基储氢技术分析总结
核心内容
氢能作为一种清洁、高效、可再生的二次能源,正成为实现“双碳”目标的重要载体。其具有高能量密度、零排放等优点,有助于推动能源结构向清洁能源转变。然而,目前储氢环节仍面临成本高、密度低、安全性差等技术瓶颈,限制了氢能的大规模商业化。
固态储氢技术因其安全性强、体积效率高和储氢密度较气态和液态储氢更优,被视为氢能储运技术的重要发展方向。其中,镁基储氢材料因其高储氢密度、低成本和安全性,成为最具潜力的固态储氢技术之一。
主要观点
1. 氢能发展提速,储氢材料市场广阔
- 氢能是实现碳中和目标的重要能源形式,其应用广泛,包括燃料电池汽车、分布式发电、氢燃料电池叉车等。
- 氢能产业链正加快完善,政策支持和技术突破推动氢能产业进入产业化阶段。
- 中国已成为全球最大的制氢国,氢能市场潜力巨大。
2. 镁基储氢材料优势显著
- 镁基储氢材料的储氢密度是气态储氢的1000倍、液态储氢的1.5倍,且储氢过程化学反应简单,无需低温或高压装置,运营成本低。
- 镁资源丰富,分布广泛,且反应过程环保,符合“双碳”目标。
- 镁基储氢材料在安全性、成本和资源可得性方面具有综合优势,是固态储氢材料中的优选。
3. 镁基储氢技术应用前景广阔
- 镁基储氢技术在冶金和煤化工领域具有应用潜力,因为这些行业的工作温度较高,能够有效克服镁基材料的储氢温度限制。
- 氢冶金技术有助于减少CO₂排放,是钢铁行业低碳转型的重要方向。
- 绿氢与煤化工的耦合利用可实现煤炭的高效清洁利用,降低碳排放。
4. 镁基储氢助力新能源汽车发展
- 镁基固态储氢技术可解决氢燃料汽车的安全问题,因其在常温常压下即可实现氢气的存储与释放。
- 首个固态加氢站已落地,镁基储氢技术有望推动氢能源汽车的发展。
- 镁合金储氢具有质量轻、体积小、安全性高的特点,适合车载应用。
关键信息
储氢技术对比
| 储氢技术 | 储氢密度 (wt%) | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 高压气态储氢 | 1.0~5.7 | 技术成熟,成本低,充放氢快 | 储氢密度低,存在泄漏安全隐患 |
| 低温液态储氢 | 5.1~10.0 | 储氢密度高,氢纯度高 | 液化过程能耗高,成本高,易挥发 |
| 固态金属储氢 | 1.0~8.0 | 安全性高,无需压力容器 | 放氢率低,吸放氢有温度要求 |
| 配位氢化物储氢 | 10.6(理论值) | 理论储氢密度高 | 放氢速度慢,可逆性差 |
| 水合物储氢 | 0.22-11.2 | 成本低,环境友好 | 储氢密度不足,相平衡条件苛刻 |
镁基储氢运营成本
| 运输半径 | 高压气态储氢(元/公斤) | 低温液态储氢(元/公斤) | 镁基固态储氢(元/公斤) |
|---|---|---|---|
| 100km | 7 | 18 | 4 |
| 300km | 21 | 20 | 12 |
| 500km | 35 | 22 | 20 |
应用场景拓展
1. 冶金及煤化工领域
- 镁基储氢可利用高温环境提升储氢性能,有助于降低碳排放。
- 氢冶金技术可替代传统还原剂,减少CO₂排放。
- 绿氢与煤化工结合,可提高能源利用率,减少污染排放。
2. 电网调峰与跨季节、跨地域储能
- 氢储能可实现清洁能源就地消纳,提升电网稳定性。
- 镁基储氢可作为电网与气网协调运行的枢纽,实现电氢耦合。
3. 新能源汽车
- 镁基储氢技术可提升氢燃料汽车的安全性,避免高压爆炸风险。
- 固态储氢技术已实现产业化,首个吨级镁基固态储运氢车已发布。
- 云海金属等企业正在推动镁基储氢在汽车领域的应用。
相关标的
云海金属
- 镁行业龙头,具备完整的产业链布局,涵盖白云石开采、原镁冶炼、镁合金加工等。
- 与重庆大学合作研发镁基固态储氢材料,推动技术产业化。
- 多个项目即将投产,具备高成长性。
- 2012-2023H1营业收入与归母净利润显示公司持续增长。
风险提示
- 商业化进程存在不确定性,需考虑产业配套、经济性及市场推广。
- 镁价波动可能影响镁基储氢及镁建筑模板等下游应用的推广。
总结
镁基储氢技术作为固态储氢的重要方向,具备高储氢密度、低成本、安全性强等优势,有望在未来解决氢能储运难题。随着氢能政策的推进和产业链的完善,镁基储氢在冶金、煤化工、新能源汽车及电网储能等领域具有广阔的应用前景。云海金属作为镁基储氢领域的领先企业,正通过产学研合作推动技术产业化,具备良好的发展前景。然而,镁基储氢的商业化仍面临技术、成本和市场推广等多重挑战,需持续关注政策支持和技术突破。
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