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公用事业行业氢能与燃料电池产业前沿系列四:加氢站,千车易得,一“站”难寻-20190807-光大证券-37页
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公用事业
行业
燃料电池
产业
前沿
系列
加氢
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20190807
光大
敬请参阅最后一页特别声明-1-证券研究报告 2019 年 8 月 7 日 公用事业、煤炭、环保 加氢站:千车易得,一“站”难寻 氢能与燃料电池产业前沿系列四 行业深度 中国加氢站建设处于产业导入期,欧、美、日进入快速发展期中国加氢站建设处于产业导入期,欧、美、日进入快速发展期。截止 2018年底,全球公开运营的加氢站数目达到 369 座,其中欧洲 152 座(德国最多 60 座)、美国 42 座、日本 96 座、中国 23 座。欧、美氢能发展受国家清洁能源需求驱动,日本受能源安全及能源结构驱动,且都表现出政策主导,社会资本辅助促进的发展态势。中国现阶段尚处于导入期,加氢站分布呈现出明显的产业聚集效应,东部沿海及南部地区凭借天然优势,由龙头企业带动产业技术进步,加氢站建设步伐较快。压缩和储氢系统是加氢站建设的两大关键系统,占加氢站建设总成本压缩和储氢系统是加氢站建设的两大关键系统,占加氢站建设总成本比比重较高重较高。压缩机方面,活塞式和膜式压缩机在加氢站建设中最常使用,国外先进水平氢气压缩机出口压力高达 100 MPa,排量为 200-700 Nm3/h。我国现阶段具备45MPa小流量压缩机的完全自主研发制造能力,拥有87.5 MPa 压力等级压缩机样机,关键部件需进口;线性压缩机和离子液体压缩机有望成为未来发展方向。储氢容器方面,我国目前多采用钢内筒钢带缠绕容器,具有 45 MPa 固定储氢容器完全自主知识产权,98 MPa 固定储氢容器设计与制造能力,但是使用成本较高;国际上开始广泛使用耐压超过 70 MPa 的碳纤维复合材料和铝合金内胆材料的高压储氢容器。外供氢高压氢气加氢站建设成本最低外供氢高压氢气加氢站建设成本最低;压缩、储氢、加氢三大系统成本压缩、储氢、加氢三大系统成本随规模化、标准化随规模化、标准化而降低,进而而降低,进而或或使使加氢站总建设成本降低空间达加氢站总建设成本降低空间达 40%。以 2015 年美国加利福尼亚州 3 种不同类型的加氢站建设成本为例:日供氢能力为 180 kg/d,储氢能力为 250 kg,同时具备 35 MPa 和 70 MPa 加氢压力的外供氢高压氢气加氢站总成本约为 200 万美元,当生产规模达到100 套/年时,其总成本约为 120 万美元,成本降低空间或达 40%。日供氢能力为 350 kg/d 的外供液氢加氢站,总成本约为 280 万美元。日供氢能力为 130 kg/d 的站内电解水加氢站建设总成本约为 320 万美元,其中电解水制氢装置成本约为 131 万美元。当生产规模由 10 套/年增加到 100套/年时,压缩系统成本可降低约 56%,加氢系统建设成本降低空间约为20%。材料成本为储氢系统的主要成本构成,其成本随生产规模的扩大而降低,但是降低幅度较小。投资建议:投资建议:目前,我国各地陆续推出加氢站规划布局,各能源企业也积极布局加氢站建设,如油氢混建等;但现阶段建设成本依然居高不下,其经济性将更取决于下游需求增加而引起的规模经济性影响,二级市场的投资机会也多以主题性为主。我们认为,氢能利用产业相对集中、燃料电池及燃料电池汽车示范规划规模较大的地区有望成为加氢站投资建设的重点地区。建议关注:厚普股份厚普股份、雪人股份雪人股份、京城股份京城股份、深冷股份深冷股份、富瑞特富瑞特装装、中国石化中国石化、中国石油中国石油。风险分析:风险分析:加氢站建设核心技术尚未完全自主化,发展或将受限;加氢站产业化能力尚不足,建设成本偏高;完善的政策体系及专项规划尚未形成,国家加氢站补贴政策不明晰;氢能燃料电池汽车的大众接受度不及预期,或将制约发展速度。分析师 殷中枢(执业证书编号:S0930518040004)010-58452063 王威(执业证书编号:S0930517030001)021-52523818 联系人 郝骞 021-52523827 行业与上证指数对比图 资料来源:Wind 相关研报小小气瓶,大大学问氢能与燃料电池产业前沿系列三 2019-07-09 弃风弃光,化电为氢氢能与燃料电池产业前沿系列二 2019-06-06 氢能时代,点煤成金氢能与燃料电池产业前沿系列一 2019-06-05-20%-10%0%10%20%07-1808-1810-1811-1801-1902-1904-1905-19公用事业沪深3002019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-2-证券研究报告 投资聚焦投资聚焦 研究背景研究背景 2019 年氢能源首次被写入政府工作报告,政府工作任务中明确“将推动加氢等设施建设”。作为氢能产业上、下游的桥梁,加氢站的建设得到了各方关注,在国家氢能发展路线的基础上,各地陆续推出加氢站建设规划。氢能产业的发展是一个战略性的、长期的过程,目前高额的建设成本无疑是加氢站建设的一个“绊脚石”,因此,我们需要对当前的政策、产业阶段和技术发展有一个清楚的认识,才能找准发展方向,紧抓问题关键,把控行业发展。本篇报告主要分析了目前加氢站的发展阶段,从加氢站建设的各个环节入手,对加氢站的建设成本及未来成本降低空间进行了分析和测算。我们我们的创新点的创新点(1)详细拆分了加氢站各系统的建设成本,分析了成本与生产规模的关系,以及未来成本的压缩空间;(2)比较了外供氢高压氢气、外供液氢以及站内电解水制氢加氢站的建设成本;(3)分析了欧、美、日加氢站建设情况以及我国加氢站发展布局,对不同国家加氢站建设成本进行了对比。投资观点投资观点 目前,我国各地陆续推出加氢站规划布局,各能源企业也积极布局加氢站建设,如油氢混建等;但现阶段建设成本依然居高不下,其经济性将更取决于下游需求增加而引起的规模经济性影响,二级市场的投资机会也多以主题性为主。我们认为,氢能利用产业相对集中、燃料电池及燃料电池汽车示范规划规模较大的地区有望成为加氢站投资建设的重点地区。建议关注具备较强的技术实力和规模化生产能力的加氢站关键设备供应商:厚普股份厚普股份(加氢机)、雪雪人股份人股份(压缩机)、京城股份京城股份(压缩机)、深冷股份深冷股份(液态储氢设备)、富富瑞特装瑞特装(液态储氢设备),以及在我国加氢站运营布局中占据领先优势的龙头能源化工企业:中国石化中国石化、中国石油中国石油。万得资讯2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-3-证券研究报告 目目 录录 1、加氢站设施建设是氢能利用的保障.4 1.1、加氢站建设技术路线分为外供和内制.4 1.2、美、日、欧加氢站进入加速建设阶段.6 1.3、压、储是加速发展、成本降低的核心.12 2、中国加氢站建设瓶颈待破,理想丰满.18 2.1、我国加氢站分布呈现出明显的产业集聚效应.18 2.2、补贴多在燃料电池车,未来有望向加氢站倾斜.22 3、规模化或使未来加氢站成本降低空间达 40%.26 3.1、外供氢式高压氢气加氢站的建设成本最低.26 3.2、压、储、加三大系统成本规模经济性显著.29 3.3、中国加氢站建设成本较其他国家优势明显.32 4、投资建议.35 5、风险分析.36 2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-4-证券研究报告 1、加氢站设施建设加氢站设施建设是氢能利用的是氢能利用的保障保障 氢能作为一种清洁、高效、可持续的二次能源,是氢能作为一种清洁、高效、可持续的二次能源,是构建未来以可再生能源为构建未来以可再生能源为主的多元能源结构的重要载体,其开发和利用技术也成为了新一轮世界能源主的多元能源结构的重要载体,其开发和利用技术也成为了新一轮世界能源技术变革的重要方向。技术变革的重要方向。2017 年末,国际氢能委员会发布了全球首份氢能源未来发展趋势调查,报告中指出:到 2050 年,氢能有望承担全球 18%的能源需求,创造 2.5 万亿美元的市场价值,减少二氧化碳排放量高达 6109吨。作为氢能产业上游制、储环节与下游应用市场的枢纽,加氢站的建设受到了作为氢能产业上游制、储环节与下游应用市场的枢纽,加氢站的建设受到了各个国家和地区的高度重视。各个国家和地区的高度重视。根据中国氢能联盟的预计,到 2050 年,氢能在中国能源利用体系中的占比有望超过 10%,需求量接近 6000 万吨,而交通领域作为氢能消费的重要突破口,用氢量将达到 2458 万吨,约占该领域总用能量的 19%(乐观情景达到 4178 万吨/年,占交通领域整体用能的 28%)。当前,全球燃料电池汽车发展全面加速,预计到 2030 年,中国的燃料电池汽车保有量将超过全球其他国家,达到100万辆。燃料电池汽车的广泛采用,与氢能基础设施建设的发展紧密相关。图图 1:主要国家燃料电池汽车保有量:主要国家燃料电池汽车保有量 资料来源:中国电动汽车网;单位:万辆 1.1、加氢站加氢站建设建设技术技术路线路线分为外供和内分为外供和内制制 加氢站建设技术路线根据氢气来源可分为:加氢站建设技术路线根据氢气来源可分为:外供氢加氢站外供氢加氢站和和内制氢加氢站内制氢加氢站。(1)外供氢加氢站外供氢加氢站:站内无制氢装置,氢气通过长管拖车、液氢槽车或者氢气管道由制氢厂运输至加氢站,由氢气压缩机压缩并输送入高压储氢瓶内存储,最终通过氢气加气机加注到氢能源燃料电池汽车中使用。根据氢气存储方式的不同,又可进一步分为高压气氢站和液氢站,全球约 30%为液氢储运加氢站,主要分布在美国和日本,中国现阶段全部为高压气氢站。相比气氢储运,液氢储运加氢站占地面积更小,存储量更大,但是建设难度也相对更大,适合大规模加氢需求。0.270.650.350.24110.920510108020100630.1110100日本美国中国韩国2018年底2020年2025年2030年AEEE2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-5-证券研究报告 (2)内制氢加氢站内制氢加氢站:在站内建有制氢系统,制氢技术包括电解水制氢、天然气重整制氢、可再生能源制氢等,站内制备的氢气一般需经纯化、干燥后再进行压缩、存储及加注等步骤。其中,电解水制氢和天然气重整制氢技术由于设备便于安装、自动化程度较高,且天然气重整技术可依托天然气基础设施建设发展,因而在站内制氢加氢站中应用最多,欧洲内制氢加氢站主要采用这两种制氢方式。图图 2:外供氢加氢站技术路线:外供氢加氢站技术路线 图图 3:内制氢加氢站技术路线:内制氢加氢站技术路线 资料来源:潘相敏等燃料电池汽车加氢站的工程实践 资料来源:潘相敏等燃料电池汽车加氢站的工程实践 根据供氢压力等级不同,加氢站分为根据供氢压力等级不同,加氢站分为 35 MPa 和和 70 MPa 两种压力供氢。两种压力供氢。国国外市场大多采用外市场大多采用 70 MPa 氢气,国内加氢站受现有压缩机和储氢瓶技术发展氢气,国内加氢站受现有压缩机和储氢瓶技术发展的限制,大部分采用的限制,大部分采用 35 MPa 氢气压力标准。氢气压力标准。用 35 MPa 压力供氢时,氢气压缩机的工作压力为 45 MPa,高压储氢瓶工作压力为 45 MPa,一般供乘用车使用;用 70 MPa 压力供氢时,氢气压缩机的工作压力为 98 MPa,高压储氢瓶工作压力为 87.5 MPa。在原有或新的加油站、加气站的基础上加入加氢功能设施,使站内具有加油、在原有或新的加油站、加气站的基础上加入加氢功能设施,使站内具有加油、加气、加氢等多种功能。加气、加氢等多种功能。根据加氢站技术规范(GB50516-2010),加氢站可以单站建设,需要重新选址、投入成本高;油氢混合站是未来加氢站发展的方向,也可以规避锂电新能源车充电需要更多场地及时间等问题;中石油、中石化等已经开始进行相关的研究和建设工作。2019 年 7 月 1 日,国内首座油氢合建站中国石化佛山樟坑油氢合建站正式建成,这是全国首座集油、氢、电能源供给及连锁便利服务于一体的新型网点,日供氢能力为 500kg。表表 1:我国加氢站等级划分我国加氢站等级划分 加氢站等级加氢站等级 加氢站加氢站 加氢加气合建站加氢加气合建站 加氢加油合建站加氢加油合建站 指标指标 总容量 G kg 单罐容量 kg 总容量 G kg 单罐容量 kg 加油站等级 120m3V180m3 加油站等级 60m3V120m3 加油站等级 30m3V60m3 加油站等级 V30m3 一级一级 4000G8000 2000 1000G4000 1000 不得合建 不得合建 不得合建 不得合建 二级二级 1000G4000 1000 G1000 500 不得合建 一级(合建后)一级(合建后)一级(合建后)三级三级 G1000 500 不得合建 一级(合建后)二级(合建后)三级(合建后)备注备注 管道供气的加气站储气设施总容积12 m3 加气子站储气设施总容积18 m3 资料来源:加氢站技术规范(GB50516-2010);注:对于加氢加气合建站:管道供气的加气站储气设施总容积是各个储气设施的结构容积或水容积之和;对于加氢加油合建站:V 为油罐总容积,m3;柴油罐容量可折半计入油罐总容积;不得合建表示对应等级的加氢站和加油站不得建设为加氢加油合建站 管束车站外供氢管束车站外供氢管束车管束车管束管束压缩机压缩机 储罐储罐加氢机加氢机液氢槽车液氢槽车液氢储罐液氢储罐蒸发器蒸发器压缩机压缩机储罐储罐 加氢机加氢机附近的制氢厂附近的制氢厂管道站外供氢管道站外供氢液氢槽车站外供氢液氢槽车站外供氢氢气管道氢气管道压缩机压缩机储罐储罐加氢机加氢机天然气重整站内供氢天然气重整站内供氢电解水站内供氢电解水站内供氢天然气管道天然气管道重整器重整器PSAPSA压缩机压缩机 储罐储罐加氢机加氢机水水水水储罐储罐压缩机压缩机电解槽电解槽电网电网加氢机加氢机2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-6-证券研究报告 按建设形式不同,加氢站可分为固定式、撬装式和移动式加氢站。按建设形式不同,加氢站可分为固定式、撬装式和移动式加氢站。固定式加氢站占地面积约为 2000-4000 m2,需要在城市总体规划中详细地划定用地边界,在当下城市建设用地紧张、用地价值高以及加氢站未来发展不确定性的情况下,寻找用于建设加氢站的独立用地存在一定困难,且有可能影响用地的开发价值。而撬装式和移动式加氢站将压缩机、储氢装置、加氢机等设备进行集成化、模块化设置,设备的占地面积很小,可小于 600 m2,一般不需要在城市规划中单独控制用地,较为适合与加气、加油站、环卫厂区、物流园区等合建。(房达等我国城区内加氢站规划发展方式的探讨)表表 2:加氢站类型、能力及用地面积需求:加氢站类型、能力及用地面积需求 类型类型 储氢容储氢容量,量,kg 加氢能力加氢能力 占地面积,占地面积,m2 固定式固定式 1000 公交车 25 辆(或乘用车 100 辆);2-3d 氢气耗量 20004000 撬装式撬装式 400-500 公交车 12 辆(或乘用车 50 辆);2-3d 氢气耗量 200600 移动式移动式 200-300 公交车 8 辆(或乘用车 30 辆);2-3d 氢气耗量 70%较低 离子液体压离子液体压缩机缩机 Pout=100MPa V=376-753 Nm3/h 已应用于加氢站 2.7 低 70%最低 低温液态泵低温液态泵 Pout=85MP V=100 kg/h 用于液氢加氢站 10.313.3(包含液化耗能)低-较机械往复式低 金属氢化物金属氢化物压缩机压缩机 Pout=70MP 正在研制 10(可利用废热供能)15 万美元(Pin=0.7MPa,Pout=25MPa)25%平均为 10%1000 美元/年 DOE 2020年目标年目标 Pout=87.5MPa V=100kg/h-1.6 压缩系统总成本 27.5 万美元 85%系统总维护费用 11000 美元/年 资料来源:G.Sdanghi et al.Review of the current technologies and performances of hydrogen compression for stationary and automotive appplications;注:Pin表示入口压力,Pout表示出口压力,V 表示压缩机排量 表表 6:国国内内、外外氢气氢气压缩机供应企业压缩机供应企业 国家国家 企业企业 描述描述 美国美国 PDC Machines 作为加氢市场的第一大气体压缩机供应商,主要生产膜式氢气压缩机,输出压力高达 100MPa;掌握具有三层金属隔膜结构的氢气压缩机制造技术,输出压力超过 85 MPa,全球 300 多座加氢站有将近 200 个使用 PDC 膜式氢气压缩机机组。HydroPac 公司 研制出出口压力为 85.9 MPa 的高压活塞式压缩机,其入口压力为 35 MPa,流量为 430 kg/h。其研制的 LX-SERIESTM多级氢气压缩机可将入口压力为 0.5 MPa 的氢气压缩至 100 MPa。其生产的压缩机出口压力为 7-100 MPa,排量为 3-1170kg/天。英国英国 Howden(豪顿集团)豪顿压缩机的主要产品,包括 HPC 的双螺杆工艺压缩机和单级离心鼓风机以及 HBC 的金属隔膜玉缩机和活塞压缩机,其中最著名的就是双螺杆 I 艺压缩机和金属隔膜压缩机。德国德国 Andreas Hofer 主要生产隔膜式和活塞式压缩机,其用于加氢站的氢气压缩机出口压力可达 100 MPa。Linde 研制了离子液体压缩机,其排气压力为45-90 MPa,流量为90-340 Nm3/h,效率高于65%,最高排气压力可到 100 MPa,排量为 376-753 Nm3/h。其生产制造的低温液态泵排气压力 35-90 MPa,排量超过 1000 Nm3/h。中国中国 北京京城机电 今年 3 月与美国 PDC 签署了氢压缩机系统协议,双方共同开发加氢站压缩设备市场。江苏恒久机械股份有限公司 主要从事膜式压缩机的开发和制造,正在研发大排量,压力高达 90MPa 的高压氢气膜式压缩机。浦江特汽内部加氢站采用该公司生产的一台压缩机。2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-16-证券研究报告 北京天高隔膜压缩机有限公司 主要从事隔膜压缩机的开发制造,为国内十个加氢站提供氢气压缩机,压缩机出口压力可达 70 MPa。北京中鼎恒盛气体设备有限公司 主要从事隔膜压缩机的生产、服务,氢气压缩机设计排量为 50 Nm3/h-2000 Nm3/h,出口压力为 45 MPa 和 70 MPa 两种,其中 45 MPa 压缩机排量最大为 2000 Nm3/h。资料来源:各公司官网,光大证券研究所整理 1.3.2、现阶段多采用钢内筒钢带缠绕容器现阶段多采用钢内筒钢带缠绕容器进行储氢进行储氢,全复合纤维缠,全复合纤维缠绕储氢瓶是未来的发展方向绕储氢瓶是未来的发展方向 高效储氢技术是加氢站氢储备系统的关键环节,高效储氢技术是加氢站氢储备系统的关键环节,储氢方式分为物理储氢和化储氢方式分为物理储氢和化学储氢两大类。其中,高压气态储氢技术已成为较为成熟的储氢方案,我国学储氢两大类。其中,高压气态储氢技术已成为较为成熟的储氢方案,我国现有加氢站全部采用高压气态储氢方式。现有加氢站全部采用高压气态储氢方式。图图 17:加氢站储氢技术:加氢站储氢技术 资料来源:光大证券研究所 高压储氢瓶的发展主要经历高压储氢瓶的发展主要经历了了金属储氢瓶金属储氢瓶、金属内衬纤维缠绕储氢瓶金属内衬纤维缠绕储氢瓶以及以及全全复合储氢瓶复合储氢瓶等等三个阶段,全复合纤维缠绕结构的轻质高压储氢瓶是未来发展三个阶段,全复合纤维缠绕结构的轻质高压储氢瓶是未来发展的主要方向。的主要方向。目前我国 20 MPa 钢制氢瓶已得到广泛的工业应用。加氢站加注压力为 35 MPa 时,其储气瓶的压力通常为 40-45 MPa,加注压力为 70 MPa 时,储气瓶的压力通常为 80-90 MPa。我国现阶段固定储氢装置多为钢内筒钢带缠绕容器我国现阶段固定储氢装置多为钢内筒钢带缠绕容器。我国具有 45 MPa 固定储氢容器完全自主知识产权,其每立方米水容积的使用价格超过 20 万元;同时具有 98 MPa 固定储氢容器设计与制造能力,每立方米水容积的使用价格超过 100 万元。(数据来源:中国氢能基础设施产业发展战略研究(凌文等)表表 7:世界主要国家和地区氢能基础设施建设相关政策:世界主要国家和地区氢能基础设施建设相关政策 类型类型 材质材质 铬钼钢 钢制内胆纤维环向缠绕 铝内胆纤维全缠绕 塑料内胆纤维全缠绕 工作压力,工作压力,MPa 17.520 26.330 3070 3070 应用情况应用情况 加氢站等固定储氢应用 国内车载 国际车载 资料来源:车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶(GB/T35544-2017)储氢技术物理储氢高压氢气存储液氢存储吸附储存化学储氢金属氢化物储氢有机液氢化物储氢无机物储氢2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-17-证券研究报告 大连大连 70 MPa 同新加氢站中采用的同新加氢站中采用的 87.5 MPa 缠绕大容积储氢容器,是国内缠绕大容积储氢容器,是国内第一例采用碳纤维全缠绕增强钢内胆结构形式的固定储氢容器第一例采用碳纤维全缠绕增强钢内胆结构形式的固定储氢容器。其生产制作厂家为石家庄安瑞科气体机械有限公司,该储氢容器的成功研制填补了国内技术空白。总体总体上看上看:(1)我国已经具备了生产 30MPa、70MPa型储氢瓶的能力,且 30MPa型储氢瓶具有成熟的产品,而对于 70MPa型储氢瓶,据中国储能电站网报道,国内仅有 5 家企业正在研发或已具备量产能力(科泰克、天海工业、中材科技、富瑞氢能、斯林达)。(2)国际上,日本、美国等国家已经开始广泛使用耐压超过 70MPa 的碳纤维复合材料和铝合金内胆等材料制成的高压储氢容器,型全复合材料气瓶也已经进入了示范使用阶段。表表 8:国内外储氢罐供应企业:国内外储氢罐供应企业 国家国家 企业企业 描述描述 美国美国 Impco 研制了超轻型 Trishield 储氢瓶,储氢压力为 69 MPa,质量密度达 7.5%日本日本 丰田 提供 70 MPa 高压氢气存储箱,具备全复合轻质纤维缠绕储氢罐的商业化生产能力 JARI 生产供应高压储氢瓶,储氢瓶压力有 37 MPa 和 70 MPa 两种 德国德国 奔驰 储氢瓶压力达 70Mp,正在继续研制大容量,高储存密度的储氢瓶 Linde 提供高压氢气也低温液氢储存容器,储存压力达 70 MPa 加拿大加拿大 Dynetek 研制了铝合金内胆,碳纤维/树脂基体复合增强外包层结构的高压储氢瓶,压力达 70 MPa 挪威挪威 Hxagon 具备全复合轻质纤维缠绕储氢罐的商业化生产能力 中国中国 中材科技 主要开发生产燃料电池车用氢气瓶,采用铝制内胆纤维缠绕工艺,容量为 120 L-165 L,压力 35 MPa,能够进行批量生产 京城股份 开发了 35 MPa 和 70 MPa 高压氢燃料电池车用储氢瓶 安瑞科 开发生产运输及加氢站用储氢瓶,为我国第一座 70MPa 加氢站提供 87.5 MPa 碳纤维全缠绕增强钢内胆结构形式的储氢罐 资料来源:各公司官网,光大证券研究所整理 2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-18-证券研究报告 2、中国中国加氢站建设加氢站建设瓶颈待破,理想丰满瓶颈待破,理想丰满 2.1、我国加氢站我国加氢站分布呈现出分布呈现出明显的明显的产业集聚效应产业集聚效应 截至截至 2018 年底,我国共建成加氢站年底,我国共建成加氢站 23 座,其中固定式座,其中固定式 11 座、撬装站座、撬装站 10座、厂内站座、厂内站 2 座座。加氢规模 500 kg 以上的占 39%,多以试验及内部使用为主,商业化运营的加氢站 6 座,占比为 26%,在建加氢站合计约 40 余座。图图 18:我国加氢站建设具体分布:我国加氢站建设具体分布(截至(截至 2019 年年 6 月)月)资料来源:赵俊玮等我国燃料电池汽车加氢站发展现状及对策建议,光大证券研究所整理 从技术路线来看从技术路线来看:我国现已建成的加氢站中仅大连同济-新源加氢站及北京永丰加氢站具备站内制氢能力,其中大连同济-新源加氢站采用可再生能源站内制氢加氢站,其他均为外供氢气式加氢站,加注压力基本为 35MPa。大连同济-新能源加氢站的建成是我国在 90MPa 超高压氢气压缩和存储技术、70MPa加注技术以及70MPa加氢站集成技术研发与示范上迈出的坚实一步。随着技术的发展,我国加氢站的日加注能力已逐渐从 200 kg/d 提高到1000kg/d 甚至 2000kg/d。成都郫都区加氢站十堰东风加氢站武汉中级加氢站武汉雄众加氢站中山沙朗加氢站中山大洋电机加氢站云浮思劳加氢站云浮罗定加氢站佛山佛罗路加氢站佛山三水加氢站深圳大运加氢站上海驿蓝金山加氢站上海电驱动加氢站上海江桥加氢站上海安亭加氢站上海神力加氢站浦江特种气体加氢站张家港氢枫能源加氢站张家港港城加氢站神华如皋加氢站常熟丰田加氢站南通百应加氢站张家口加氢站张家口宜化区加氢站北京永丰加氢站大连同济-新源加氢站聊城中通客车加氢站郑州宇通加氢站安徽六安加氢站嘉善爱德曼加氢站台湾台中加氢站2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-19-证券研究报告 图图 19:我国氢能产业整体布局:我国氢能产业整体布局(2019 年)年)资料来源:中国氢能联盟,光大证券研究所整理;代表性企业单位:个,示范运行燃料电池汽车单位:辆,在营加氢站单位:座 从布局来看:从布局来看:氢能利用产业区域产业集聚效应显著,产业链企业集中聚集地氢能利用产业区域产业集聚效应显著,产业链企业集中聚集地的氢能基础设施建设也依托其自身资源禀赋得到快速发展。的氢能基础设施建设也依托其自身资源禀赋得到快速发展。我国现运营的加氢站主要集中在上海、江苏、广东、湖北四个省份,约占全部加氢站的 65%。结合我国氢能产业整体布局来看,东部区域氢能利用产业主要集中在山东、江苏和上海,该地区也是我国最早进行燃料电池研发与示范的地区,该区域共有规模以上企业 68 家,示范运行燃料电池车 563 辆,现有加氢站约 12座,并计划到 2020 年建成 50 座加氢站。南部地区主要以广东佛山和云浮为首,依托燃料电池及燃料电池汽车的大规模示范,该地氢能产业链逐步完善,共有规模以上企业 32 家,示范运行燃料电池车 95 量,加氢站 7 座,计划到2020 年建成 40 座。国内制氢企业分布也明显呈现出东部沿海多内陆少,北京、山东、江苏、上海和广东氢气产量占全国制氢总量超过 60%。代表性企业示范燃料电池汽车在营加氢站北部地区732193东部地区685638中部地区27434南部地区32957中部地区154012019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-20-证券研究报告 表表 9:截止:截止 2019 年年 6 月国内现有加氢站信息介绍月国内现有加氢站信息介绍 序序号号 地点地点 加氢站名称加氢站名称 日加注量日加注量kg/d 储备容量储备容量 kg 加注压力加注压力 MPa 投资投资 万元万元 参与单位参与单位 时间时间 备注备注 1 北京 永丰加氢站 200-35 2400 北京清能华通、BP 2006 具备站内制氢能力 2 上海 安亭加氢站 200 800 35-上海舜华、同济大学、上海神力 2007 外供氢气,固定站 3 台湾 台湾台中加氢站-35-2011 利用微生物技术、以农业废弃物为原料制氢 4 郑州 宇通加氢站 210-35-宇通 2015 5 大连 同济-新源加氢站 400 600 35/70-同济大选、新源动力 2016 风光互补发电制氢 6 佛山 三水加氢站 80-100-氢枫能源、广东国鸿 2016 撬装式加氢站 7 如皋 南通百应加氢站 2000 980-2473 氢枫能源、南通百应 2017 外供氢气,撬装站 8 常熟 丰田加氢站-35/70-丰田 2017 外供氢气 9 上海 江桥加氢站 750-1200 富瑞氢能、嘉氢实业 2017 撬装站 10 十堰 十堰东风加氢站 500 764-氢枫能源、东风特汽 2017 11 佛山 丹灶瑞晖加氢站 360 350 35 1550 瑞晖能源 2017 12 中山 氢枫能源中山大洋电机加氢站 500-氢枫能源、国能联盛 2017 13 张家口 张家口加氢站 400-35-亿华通 2018 外供氢气 14 张家口 宜化区加氢站-2018 15 上海 电驱动加氢站 800-氢枫能源、上海电驱 2018 撬装站 16 武汉 武汉中极加氢站 300-中极氢能、中国石油湖北公司、成都华气厚普机电 2018 17 成都 郫都区加氢站 400 600-5000 四川燃气、四川金星 2018 18 佛山 佛罗路加氢站 1000-35 1250 佛山汽车运输集团 2018 19 云浮 罗定加氢站 400-35 1780 舜华新能源、云浮舜为氢能 2018 20 嘉善 爱德曼加氢站 200-氢枫能源、爱德曼 2018 撬装站 21 聊城 中通客车加氢站 200-中通客车,氢枫能源 2018 22 上海 驿蓝金山加氢站 1920-35/70 5500 上海驿蓝能源 2019 外供氢、管道输氢 23 武汉 雄众加氢站 1000 1000 35-雄众氢能 2019 24 云浮 思劳加氢站 500 665-氢枫能源、广东国鸿-25 中山 沙朗加氢站 1000-氢枫能源、大洋电机-26 深圳 大运加氢站 460-35/43-舜华新能源、五洲龙-一辆加氢车+固定站 27 如皋 神华如皋加氢站 1000 980-神华集团、舜华新能源 2019 固定站 28 张家港 氢风能源张家港加氢站 1000 980-氢枫能源-29 张家港 港城加氢站 500-东华能源、富瑞氢能 2019 撬装站 30 佛山 樟坑油氢合建站 500 中石化 2019 油氢合建 资料来源:高慧等国内外氢能产业发展现状与思考,北京市氢燃料电池发动机工程技术研究中心我国加氢站建设情况,光大证券研究所整理 2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-21-证券研究报告 (1)北京永丰加氢站北京永丰加氢站 北京永丰加氢站总投资金额约 350 万美元,位于北京中关村永丰高新技术产业基地新能源交通示范园内,2006 年 11 月 8 日正式运行,是我国第一座固是我国第一座固定车用加氢站定车用加氢站。该项目业主为北京清能华通科技发展有限公司,合作伙伴包括英国 BP 公司和同方股份有限公司,设计单位为中国天辰化学工程公司,由美国空气化工产品公司运行管理。该加氢站占地面积约 4000 平方米,最终包括三种制、供氢方式:外供氢气(2000 Nm3/d)、电解水制氢(1200 Nm3/d)、天然气重整制氢(1200 Nm3/d)。加氢站为戴克燃料电池客车加注时间约 15 min,加注压力达 35 MPa,每辆车加满可携带约 40 kg 氢气。站内配备了不同的加注接口以同时为国产及戴克燃料电池客车、轿车加注氢气。(资料来源:清能华通)表表 10:北京永丰加氢站设备介绍:北京永丰加氢站设备介绍 设备名称设备名称 型号型号 数量数量 供应商供应商 氢气压缩机氢气压缩机 PDC-13-5800 1 USA PDC 氢气高压储罐氢气高压储罐 TAE/EVO-121 1 USA CPI 氢气长管拖车氢气长管拖车 298kg/辆 2 中国 氢气加注机氢气加注机 Series 300 1 USA Genesys 蒸汽天然气重整制氢装置蒸汽天然气重整制氢装置 50m3/h 1-资料来源:清能华通北京新能源交通示范园加氢站介绍,光大证券研究所整理 (2)上海安亭加氢站上海安亭加氢站 上海安亭加氢站在 2019 年以前是上海唯一的一座固定式加氢站,采用外供氢气的设计,利用上海焦化厂工业副产氢气,经过提纯后以高压氢气形式用管束拖车运输到加氢站内,经卸气柱将氢气从管束内卸载进入压缩系统,当管束拖车上管束内压力与储气瓶内压力平衡时,压缩机启动,继续将剩余氢气存储到高、中、低三级储气瓶组内,加氢时按照低、中、高压力顺序取气,压力允许时氢气可直接从管束车或储气瓶或直接由压缩机对汽车进行加注。站内配有移动式储气瓶组和固定式储气瓶组,其中移动式储气瓶组包括两组DOT 储气瓶组,每车实际可用储氢量为 250 kg,因此站内移动储氢能力为500 kg;固定式储气采用 15 个 ASME 储气瓶,分为低中高三级容量,容量比例为 2:2:1,按低中高容量的储气瓶数量分配为 6:6:3。另外,站内配备齐全的加氢系统、氮气系统、安全监控系统等保证加氢站安全运行。(资料来源:中国石油大学)2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-22-证券研究报告 图图 20:上海安亭加氢站流程工艺图:上海安亭加氢站流程工艺图 图图 21:上海上海安亭加氢站储氢流程工艺图安亭加氢站储氢流程工艺图 资料来源:新型加氢站的课题展示(中国石油大学),光大证券研究所整理 资料来源:新型加氢站的课题展示(中国石油大学),光大证券研究所整理 总体看来:总体看来:(1)我国加氢站基础设施建设处于导入阶段,加氢站建设数量、速度及运行参数未达预期,与发达国家存在一定差距;(2)我国加氢站分布呈现出明显的产业集聚效应,东部沿海及南部地区凭借天然优势,由龙头企业带动产业技术进步,加氢站建设步伐较快。2.2、补贴多补贴多在燃料电池在燃料电池车,未来车,未来有有望望向加氢站倾斜向加氢站倾斜 国家及各地政府对氢能利用、新能源汽车的发展给予高度重视,相继出台了一些政策扶持氢能推广、燃料电池和加氢站关键技术研究及相应基础设施的建设,我们主要对涉及燃料电池汽车及加氢站建设补贴的相关政策进行分析。2.2.1、国家层面对燃料电池汽车及加氢站建设的补贴政策国家层面对燃料电池汽车及加氢站建设的补贴政策 2015 年财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委发布了关于 2016年-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知,在补助标准上规定了 2017-2020 年除燃料电池汽车外其他车型补助标准适当退坡,给予燃料电池乘用车补贴 20 万/辆,轻型客车货车 30 万/辆,大中型客车和中重型货车50 万/辆。较之前的补贴力度,较之前的补贴力度,2018 年对燃料电池汽车的补贴政策基本不变,力度不年对燃料电池汽车的补贴政策基本不变,力度不减。减。2018 年,四部委联合发布了关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知,要求燃料电池乘用车依然按燃料电池系统的额定功率进行补贴,补贴标准为 6000 元/kW,上限为 20 万元/辆;轻型燃料电池客车、货车以及大中型客车、中重型货车依然采用定额补贴方式,补贴上限不变,分别为 30 万元/辆和 50 万元/辆。在技术要求上,乘用车燃料电池系统的额定功率不小于 10kW,商用车燃料电池系统的额定功率不小于 30kW。大巴轿车大巴轿车轿车轿车1#拖车2#拖车1#移动加氢车2#移动加氢车1.330.12kgkgkgkgkgkg15.60.000.601.171#加气机3#加气机4#加气机2#加气机0.0050.00kgkg0.0050.00kgkg高压瓶组中压瓶组低压瓶组压缩机10A压缩机10B压缩机20A压缩机20B0.00barbarbar0.000.000.000.000.00barbarbar系统状态手动手动高压瓶组中压瓶组低压瓶组压缩机排气压缩机排气压缩机排气压缩机排气压缩机排气压缩机排气来自管束拖车来自集中放散管来自集中放散管至加氢机至压缩机至加氢机来自加氢机集中放散管放散2019-08-07 公用事业、煤炭、环保 敬请参阅最后一页特别声明-23-证券研究报告 表表 11:2018 年我国燃料电池汽车补贴标准年我国燃料电池汽车补贴标准 车辆类型车