机械行业氢能设备专题报告：碳中和之路需“氢”装上阵，产业链视角寻“能”工巧匠-20211214-招商证券-32页_4mb

氢能设备专题报告总结

核心内容

氢能作为碳中和背景下重要的清洁能源，具有高热值、低成本和零碳排放等优势，被视为未来能源领域的关键方向。当前氢能产业链主要包括制氢、储运氢和下游应用三个环节，其中设备板块正迎来成长机遇。报告首次对氢能设备板块给予“推荐”的投资评级。

主要观点

• 氢能发展前景广阔：氢能的环保特性使其成为碳中和战略中的重要一环，各国纷纷出台氢能发展政策，推动其规模化应用。
• 制氢端仍以化石燃料为主：目前我国99%以上的氢气来源于化石燃料制氢，其中天然气制氢占70%以上，煤制氢占61%。未来水电解制氢（尤其是PEM技术）将逐步成为主流，成本有望进一步下降。
• 储运氢是氢能降本的关键瓶颈：由于氢气密度低、易泄漏和氢脆问题，储运环节成本高。国内相关设备高度依赖进口，存在较大的进口替代空间。
• 应用端向民用领域拓展：氢燃料电池车（尤其是商用车）是氢能应用的重要突破口，未来随着成本下降，乘用车市场也将逐步打开。

关键信息

制氢端

• 化石燃料制氢为主：我国目前99%以上的氢气由化石燃料制取，其中天然气制氢占70%以上。
• 水电解制氢潜力大：水电解制氢是绿氢的主要来源，当前全球占比约4%，我国不足1%。AEC技术已实现商业化，PEM技术因高效率和低能耗，未来有望成为主流。
• 电解槽成本下降趋势显著：过去四年电解槽成本下降40%，预计未来仍有较大降幅，绿氢成本将逐步降低。

储运氢端

• 储运成本高：储运环节是氢气终端价格高的主要原因，其中加氢站和车载储氢系统是核心设备。
• 压缩机、储氢罐、加氢机是核心设备：三类设备成本占比合计达55%，其中压缩机占比最高（34%）。
• 国产替代空间大：加氢站核心设备依赖进口，国内厂商在技术上仍存在差距，尤其在膜片寿命、可靠性等方面。

应用端

• 燃料电池车是突破口：目前氢燃料电池车主要用于物流车和公交车，占比约60.5%和39.4%。乘用车比例极低，主要受限于加氢站网络不完善。
• 未来需求结构将调整：随着氢能成本下降和政策支持，燃料电池乘用车的渗透率将逐步提升，预计2030年达到一定规模。
• 氢气应用场景广泛：除交通外，工业减排、储气储能、能源供应、热电联供等领域均存在应用空间。

公司端重点分析

报告选取了五家国内氢能设备公司进行重点分析：

• 厚普股份：在加氢设备领域具有领先优势，参与建设全球最大的加氢站，具备70MPa加氢机研发能力。
• 雪人股份：在氢气压缩领域领先，燃料电池空压机为亮点，业务逐步向氢能方向拓展。
• 冰轮环境：氢能业务起步，未来CCUS+氢能可贡献业绩增量。
• 富瑞特装：在高压氢阀领域突破海外产品围堵，有望攻占加氢站设备市场。
• 中泰股份：在深冷技术领域具备优势，向氢能源方向拓展。

未来展望

• 氢能市场快速增长：预计到2050年，我国氢需求总量将达6000万吨，产业产值达到12万亿元，终端价格显著下降。
• 加氢站数量大幅增加：2025年预计达391座，2030年预计达945座，设备市场规模将随之扩大。
• 设备端技术进步关键：压缩机、储氢瓶、加氢机等设备的技术突破和国产替代将显著推动氢能成本下降和普及。

风险提示

• 政策推行不及预期：氢能鼓励政策若未能有效落地，将影响行业发展。
• 技术发展不及预期：关键设备技术突破若滞后，将影响氢能的降本和普及速度。

行业数据概览

图表目录

• 图1：全球主要国家二氧化碳排放（百万吨）
• 图2：各种形式能源的热值对比
• 图3：氢的上游制取比例
• 图4：氢的下游应用比例
• 图5：氢气与其他类型能源的单位能量的出厂价和零售价对比
• 图6：历年氢能企业注册量
• 图7：2021年氢能企业注册量继续呈现大幅增长
• 图8：中国的各类化石能源制氢方式产能占比
• 图9：我国煤制氢产业在煤炭产量丰富，煤价较低的地区成本也更低
• 图10：中国的各类化石能源制氢方式的产能潜力和制氢成本
• 图11：氢气制备成本中，预计未来电解槽成本仍有较大降幅
• 图12：PEM水电解项目数量和最大装机功率均显著提高
• 图13：传统碱性水电解槽
• 图14：全球水电解槽市场及规模预期
• 图15：2021年1-7月氢能产业链各环节投资项目数量占比
• 图16：氢气不同运输方式的储运成本随加氢站距离的变化
• 图17：排名居前的重点省市2019、2020年的加氢站数量
• 图18：加氢站各个组成部分的建设成本
• 图19：35MPa的不同加注能力的加氢站的投资和设备购置成本的情况
• 图20：部分地区对氢气终端价格的最高补贴情况
• 图21：加氢站数量和未来预计
• 图22：规模效应下加氢站各成分的成本降幅
• 图23：国内车载供氢系统的成本占比
• 图24：美国PDC的隔膜压缩机
• 图25：中鼎恒盛的隔膜压缩机
• 图26：加氢机示意图
• 图27：厚普股份参与建设的全球最大的北京大兴加氢站
• 图28：储氢设备市场主要包括加氢站市场和车载供气系统市场
• 图29：全复合轻质纤维缠绕储罐的内部结构
• 图30：目前氢产业链的生产端和消费端，主要是化石能源制氢对接工业用氢
• 图31：氢燃料电池车、纯电动车和传统汽车在动力系统上的差别
• 图32：一些代表性的氢燃料电池车
• 图33：自2017年后，商用氢燃料电池车产量逐步增长
• 图34：中国燃料电池装备应用结构
• 图35：未来燃料电池乘用车的百公里TCO将逐步降低
• 图36：纯电动乘用车渗透率提升快于燃料电池乘用车的渗透率
• 图37：电力、热水供应是碳排放最大的部门，交通运输碳排放占比有限
• 图38：厚普的研发人员及数量占比均呈现增长
• 图39：厚普股份历史发展的三个阶段
• 图40：雪人股份2016年以来压缩机收入占比持续提升
• 图41：雪人股份的OA075空压机
• 图42：与丰田公司合作开发的氢燃料冷藏车用动力系统
• 图43：CCUS碳减排的环节及原理示意图
• 图44：中国未来CCUS减排量需求预计
• 图45：富瑞特装在氢能领域的规划（绿圈）和技术（蓝圈）进展
• 图46：深冷技术装置应用领域

表格目录

• 表1：重要经济体对于氢能的规划布局
• 表2：国内部分省市关于发展氢能的政策规划
• 表3：未来氢能市场的发展脉络与数据展望
• 表4：不同制氢方式的效率、能耗、商业化程度对比
• 表5：碱性水电解和PEM水电解
• 表6：电解水市场的装机量、规模、结构的未来展望
• 表7：不同类型所得的氢气与之对应的不同供应方式
• 表8：各种运输形态的氢气的参数对比
• 表9：各类隔膜压缩机的产品力考量
• 表10：III型瓶和IV型瓶的产品特质比较
• 表11：国内外相关生产公司生产的储氢瓶的性能参数对比
• 表12：当下不同类型乘用车的燃料消耗和成本比较
• 表13：氢燃料电池各类汽车的市场渗透率预计
• 表14：世界各国推动的氢能方面的重要项目及简介
• 表15：富瑞特装年初的定增包括了氢能配套的研发项目