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研究报告
氢能源行业研究(二)
来源: | 作者:君研资本 | 发布时间: 2022-03-19 | 6482 次浏览 | 分享到:
氢能源行业是新能源的新兴细分,在新能源发展的大背景下,在《氢能规划》、《碳中和规划》等政策文件中氢能源的定位得到战略性提升。发展程度上看,预计氢能源相关产业将得到类似锂电池汽车的全方位扶持;发展速率上,预计氢能源最终成熟的时间将会大大缩短。
目前氢能源行业在2022冬奥会前后得到第一次广泛炒作,未来预计氢能源投资将更看重订单增长和产业布局,全行业爆发性机会仍然存在,我司现就氢能源上中下游全产业链进行研究,形成行业分析报告,以备充分布局。

图6:储氢瓶结构

  国内外车载储氢气瓶(III/IV型)由内至外包括内衬材料、复合材料层、外壳保护层。外层内衬材料多选用铝合金和特种塑料;中间复合材料层分为两层,复合内层为碳纤维缠绕层,由碳纤维和环氧树脂构成,复合外层为玻璃纤维保护层由玻璃纤维和环氧树脂构成,均由缠绕工艺制作而成;外壳为金属。

  技术发展方面,未来从35MPa向70MPa、从Ⅲ型瓶向Ⅳ型瓶、从常温向低温和从小容积向大容积,是未来车载储氢系统的发展方向。目前储氢瓶全球梯队中,第一梯队无国内企业。

  第二梯队为国内企业天海工业、科泰克、斯林达。

  天海工业为京城股份600860子公司,其70MPa三型瓶已批量生产并销售,暂时是A股中技术领先者。

  中材科技002080属于第三梯队,其玻纤风电叶片业务全球领先,储氢瓶有序扩产中,但为35Mpa储氢罐,暂无70Mpa产品。

  此外,富瑞特装300228公司公告称其控股子公司氢阳能源的“常温常压液态有机储运氢技术成果”通过专家论证。论证结果为:氢阳能源的新型有机液体储运氢技术在各项主要技术指标上均高于美、德、日等国相应的技术指标,处世界领先水平。目前A股中涉及储氢瓶概念个股如下:

图7:A股国内氢气瓶制造商

碳纤维缠绕层


  选择碳纤维作为缠绕层原因是氢腐蚀。氢腐蚀(hydrogenattack),是指钢暴露在高温、高压的氢气环境中,氢原子在设备表面或渗入钢内部与不稳定的碳化物发生反应生成甲烷,使钢脱碳,机械强度受到永久性的破坏。随后在钢内部生成的甲烷无法外溢,集聚在钢内部形成巨大的局部压力,从而发展为严重的鼓包开裂。

  从车载储氢瓶材料成本来看,主要集中在外部缠绕用的碳纤维复合材料。以储氢质量均为5.6kg,耐压程度35MPa、70MPa高压储氢IV型瓶为例,碳纤维复合材料缠绕层成本占瓶成本的75%和78%。

图8:35Mpa和70Mpa储氢瓶的成本构成

  2020年中国碳纤维产能共计3.6万吨、同比增长35.7%。2020年具有最大碳纤维运行产能的是吉林碳谷+精功科技宝旌,共计0.85万吨、其次是江苏恒神0.55万吨、中复神鹰0.35万吨。原丝方面,2020年具有最大碳纤维原丝产能的也是碳谷+精功科技宝旌,共计4万吨、其次是中复神鹰2.125万吨、江苏恒神1.375万吨。

图9:碳纤维原丝产量

  车载储氢成本主要受规模、碳纤维关键材料、高压管阀件等影响,目前35MPa车载氢瓶的成本为6000元/kg。未来随着车辆规模的扩大,碳纤维关键材料和高压管阀件的国产化,成本有望大幅降低(60%以上)。