在“雙碳”大背景，作為清潔脫碳的二次能源，氫能的發(fā)展受到了高度重視。經(jīng)過十余年的長(zhǎng)足發(fā)展，我國(guó)氫氣年產(chǎn)量已逾千萬(wàn)噸規(guī)模，位居世界第一大產(chǎn)氫國(guó)。

中國(guó)氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)氫氣產(chǎn)能已超過4000萬(wàn)噸。根據(jù)氫能產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2022年6月22日，中國(guó)氫氣產(chǎn)能超過4300萬(wàn)噸。

(相關(guān)資料圖)

近年來，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，基本涵蓋了氫氣“制—儲(chǔ)—輸—用”全鏈條。隨著政策支持力度不斷加大，近期，氫能源產(chǎn)業(yè)在運(yùn)輸和應(yīng)用兩大領(lǐng)域都有了新突破。

氫能行業(yè)兩大突破

首先，氫氣的長(zhǎng)距離運(yùn)輸技術(shù)取得新突破。

目前，汽車運(yùn)輸仍是我國(guó)長(zhǎng)距離氫氣運(yùn)輸?shù)闹髁鞣绞剑@種方式成本較高、效率較低，也是造成終端用氫成本高的主要原因之一，制約了產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。但近期，“西氫東送”管道工程有了重大消息。

一方面，中國(guó)石化“西氫東送”輸氫管道示范工程被納入《石油天然氣“全國(guó)一張網(wǎng)”建設(shè)實(shí)施方案》，這是我國(guó)首個(gè)純氫長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目，一期運(yùn)力10萬(wàn)噸/年，預(yù)留50萬(wàn)噸/年的遠(yuǎn)期提升潛力。

另一方面，中國(guó)石油也有了新動(dòng)作。據(jù)央視新聞報(bào)道，4月16日，中國(guó)石油對(duì)外發(fā)布消息，用現(xiàn)有天然氣管道長(zhǎng)距離輸送氫氣的技術(shù)獲得了突破，通過將氫氣以一定體積比例摻入天然氣之中，利用現(xiàn)有的天然氣管道進(jìn)行輸送，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本的遠(yuǎn)距離氫能運(yùn)輸。目前，該管道中的氫氣比例已逐步達(dá)到24%。

截至2022年底，我國(guó)油氣管道的總里程達(dá)到18.5萬(wàn)公里。以目前我國(guó)天然氣消費(fèi)量計(jì)算，當(dāng)摻氫比達(dá)到20%時(shí)，可運(yùn)輸1000多萬(wàn)噸氫氣，約合5600多億度綠電，氫氣成本也會(huì)大幅度下降。

一個(gè)是全長(zhǎng)400多公里的純氫輸送管道，一個(gè)是利用現(xiàn)有油氣管道的天然氣摻氫技術(shù)，兩大央企的最新動(dòng)向都對(duì)氫氣運(yùn)輸有重要意義，將進(jìn)一步助力我國(guó)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)。

除了運(yùn)輸端，下游氫能應(yīng)用端也有了新發(fā)展。

據(jù)央視財(cái)經(jīng)4月13日消息，中國(guó)氫燃料電池汽車應(yīng)用推廣取得了新進(jìn)展。據(jù)了解，上海、廣州等地的氫能源車以網(wǎng)約車形式開啟運(yùn)營(yíng)。新能源汽車國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟發(fā)布的年報(bào)顯示，截至2022年底，新能源汽車國(guó)家監(jiān)測(cè)與管理平臺(tái)累計(jì)接入氫燃料電池車10564輛，首次突破萬(wàn)輛。

未來，隨著氫氣運(yùn)輸成本進(jìn)一步下降，氫燃料電池車產(chǎn)銷有望繼續(xù)向上突破。同時(shí)，風(fēng)、光發(fā)電繼續(xù)發(fā)展，上游“綠氫”制取產(chǎn)業(yè)規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大，疊加儲(chǔ)氫技術(shù)進(jìn)步空間依舊廣闊，氫能源將成為新能源產(chǎn)業(yè)中的重要補(bǔ)充。

氫能源優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)

氫能源受到如此高度的關(guān)注，自然有其優(yōu)勢(shì)。

首先，能量密度高。氫氣熱值是常見燃料中最高的，可達(dá)142KJ/g，這一水平大約是石油的3倍。這意味著，消耗相同質(zhì)量的能源，氫氣所提供的能量是最大的，這也順應(yīng)了汽車輕量化的大趨勢(shì)。

其次，零污染。作為由單一元素組成的物質(zhì)，氫氣燃燒的產(chǎn)物只有水。不存在污染氣體或者溫室氣體，能夠真正實(shí)現(xiàn)理論意義上的零碳排放，順應(yīng)了“雙碳”背景下的大潮流。

最后，儲(chǔ)量豐富。氫元素是宇宙中含量最多的元素，地球上覆蓋面積達(dá)71%的海洋水資源中也蘊(yùn)藏著大量可供開發(fā)的氫能，對(duì)于目前的人類而言，可謂是“取之不盡”。

此外，損耗少、形態(tài)多變、利用率高等也是氫能源具備的不可忽視的優(yōu)勢(shì)。

但氫能源也并非沒有弊端，不然早就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地了。

首先，氫氣的密度很低。雖然氫氣的能量密度很高，但受限于本身密度過低，固定空間內(nèi)能存儲(chǔ)的氫氣總量有限，如何安全壓縮氫氣是一大問題。

其次，氫氣過于活躍。目前，雖然已有氫燃料驅(qū)動(dòng)的汽車投入運(yùn)營(yíng)，但氫元素極度活躍，如何保證存儲(chǔ)中的氫氣是穩(wěn)定的，釋放能量的過程是安全的，也是各個(gè)企業(yè)頭痛的難題。

最后，目前的氫氣多是“灰氫”。使用氫能源，根本目的是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，減少污染。但是我們現(xiàn)在用到的氫氣，有95%是通過煤、天然氣制氫獲得的“灰氫”，是以二氧化碳排放為代價(jià)的。這明顯與“綠色能源”的定位是相悖的。只有通過太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電制備的“綠氫”才是氫能源產(chǎn)業(yè)的最終路徑。

此外，成本過高的弊端也是不少企業(yè)最終放棄布局的一大原因。

氫能源有四大應(yīng)用場(chǎng)景

目前由于氫能技術(shù)尚處在發(fā)展時(shí)期，其儲(chǔ)運(yùn)問題、應(yīng)用穩(wěn)定性等缺點(diǎn)尚未完全解決，因此，交通領(lǐng)域是氫能初期應(yīng)用的主要突破口，也是商業(yè)化應(yīng)用前景較為清晰的市場(chǎng)。

隨著產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展，氫能應(yīng)用場(chǎng)景將進(jìn)一步豐富，中國(guó)電力網(wǎng)指出，氫能應(yīng)用主要包括交通、儲(chǔ)能、發(fā)電和工業(yè)四大類。

第一，氫能在交通領(lǐng)域應(yīng)用包括乘用車、商用車、火車、船舶、航空器等，主要技術(shù)涉及質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。目前，PEMFC雙極板和催化劑材料的成本占據(jù)主導(dǎo)地位，未來技術(shù)進(jìn)步、材料升級(jí)以及規(guī)模化生產(chǎn)是降成本的重要方式。

第二，氫儲(chǔ)能是化學(xué)儲(chǔ)能的一種形式，氫儲(chǔ)能可與新型電力系統(tǒng)高度耦合，克服新能源電力儲(chǔ)存的難題，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、長(zhǎng)周期、跨季節(jié)儲(chǔ)能，是少有的能夠儲(chǔ)存百GWh規(guī)模能量以上的儲(chǔ)能方式，支撐新能源成為新型電力系統(tǒng)的低碳能源。目前處于起步研究階段。

第三，氫能發(fā)電可以用來解決電網(wǎng)削峰填谷、可再生能源電力并網(wǎng)穩(wěn)定性問題，有利于提高電網(wǎng)安全性和靈活性，并大幅度降低碳排放。目前，以SOFC燃料電池為主的分布式發(fā)電已在歐美日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)開始初步商業(yè)化。摻氫燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，則是另外一個(gè)技術(shù)方向，目前相比于燃料電池發(fā)電，具有較好的成本優(yōu)勢(shì)。

第四，工業(yè)應(yīng)用方面，目前，95%以上的氫氣(灰氫)仍作為原料用于煉化行業(yè)加氫精煉以及化工行業(yè)合成氨、合成甲醇等。未來，氫氣作為化工原料仍將是其主要用途。不過，作為化工生產(chǎn)中的副產(chǎn)品又重回化工行業(yè)再應(yīng)用的“灰氫”，會(huì)逐步被“綠氫”替代。

根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟資料，預(yù)計(jì)到2050年，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模有望達(dá)到12萬(wàn)億元，將成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長(zhǎng)極。陽(yáng)光電源副總裁彭超才表示，2025年之前綠氫還處在培育階段，在這之后行業(yè)發(fā)展會(huì)不斷加速。

氫能行業(yè)的三大主線

隨著氫能應(yīng)用領(lǐng)域逐漸多元化，制備、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用將成為氫能行業(yè)投資的三大主線。

民生證券指出，在制備方面，綠氫將成為綠電消納的重要途徑，我國(guó)風(fēng)電和光伏累計(jì)裝機(jī)量呈上升趨勢(shì)，未來將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模綠電制氫，推動(dòng)氫電融合，能夠發(fā)揮氫能連接新能源的耦合作用；儲(chǔ)存與運(yùn)輸方面，短期儲(chǔ)氫瓶能夠滿足短距離運(yùn)氫需求，中期液氫運(yùn)輸成本優(yōu)勢(shì)明顯，長(zhǎng)期管道運(yùn)輸趨勢(shì)明確。

主線一：綠氫制備環(huán)節(jié)景氣上行，帶動(dòng)電解槽設(shè)備需求增加。重點(diǎn)推薦：陽(yáng)光電源、隆基綠能，建議關(guān)注：東方電氣、華電重工、億利潔能、昇輝科技、雙良節(jié)能等；

主線二：儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)迎來破局點(diǎn)，短期內(nèi)，氣態(tài)儲(chǔ)氫瓶技術(shù)壁壘較高，市場(chǎng)格局較為穩(wěn)定。建議關(guān)注：京城股份、中材科技、厚普股份、亞普股份等。

主線三：燃料電池車持續(xù)放量，道路應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在商用車領(lǐng)域，主要場(chǎng)景包括固定線路及特定場(chǎng)景如港口、礦山等場(chǎng)所。建議關(guān)注：億華通、濰柴動(dòng)力、雄韜股份、金博股份、貴研鉑業(yè)。

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