氢能能否超越锂电？20股推荐-韭研公社

登录注册

氢能能否超越锂电？20股推荐

韭菜鑫❤️

春风吹又生

2021-08-17 08:28:16

1.事件背景
2.氢能能否超越锂电？
3.绿氢发展是根本
4.氢能产业链
5.制氢成本的比较
6.水电解制氢的核心设备
7.相关上市公司

一，事件背景
印度宣布将花1.35万亿美元(折合人民币约8.8万亿元)创造就业，并将印度打造成为氢能大国。

北京市经济和信息化局亦于今天下午印发《北京市氢能产业发展实施方案(2021-2025年)》，提出，以冬奥会和冬残奥会重大示范工程为依托，2023年前，实现氢能技术创新“从1到10”的跨越，培育5-8家具有国际影响力的氢能产业链龙头企业，京津冀区域累计实现产业链产业规模突破500亿元，减少碳排放100万吨。

这就是直接刺激到氢能表现的两条消息，再叠加前不久美国方面的新能源汽车规划中，首次强调了 FCEV（燃料电池）汽车，等于给整个氢能产业带来了共振效应。

二，氢能能否超越锂电？
实际大家最关心的就是氢能能否和锂电一样成为市场中的风景线，这个问题要从锂电本身的制约性来说。

诚然，我国锂电产业链产能在全球处于绝对主导地位，而三元材料等锂电核心材料具有高镍化、高钴化属性，我国两类小金属储量全球占比分别仅约为 9%和 1%，以锂电为主的动力电池产品结构将无法满足资源独立自主的要求。何况锂盐的提取始终是伴生污染，算不得完全的清洁能源，所以锂电终究是过渡技术，这也是为什么日本企业从一开始就瞄准燃料电池赛道的原因。

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预计，到 2050 年氢能将在交通运输、储能、工业、建筑等领域广泛使用，氢能产业链产值将超过 10 万亿元。考虑到氢能产业链环节众多且未来功能上可完全实现对锂电池的替代效应，氢能超越锂电并不是停留在资本层面的空想。

三，绿氢发展是根本
氢是二次能源，地球上没有天然的氢气，目前主要通过三种较为成熟的路线制取：

① 以煤炭、天然气等传统化石能源生产氢气，这也是目前全球制氢最为成熟的技术路线。

② 以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产制氢。

③ 电解水制氢，由于可再生能源电解制氢具有绿色环保、生产灵活、纯度高等特点，未来发展空间巨大。

成本和碳排放方面，煤制氢和天然气制氢由于工艺成熟、应用规模大，目前具有较低生产成本，而其碳排放也是众多技术中最高的，因此这两种制氢技术也被称为“灰氢”。而可再生能源电解制氢技术，由于所用电力来自水风光等清洁能源，因此全流程碳排放最少，也被称为“绿氢”。所以，可再生能源发电制氢将是未来氢气生产的主要趋势，发展空间巨大。

四，氢能产业链

1.上游制氢环节
虽然当前制氢技术路线多元化，但就像前文所述，可再生能源发电制氢将是未来氢气生产的主要趋势，具体来看，我国 PEM 电解水制氢技术距国际先进水平仍有一定差距，当前碱性水制氢技术难以实现氢燃料电池对风光电储能需求的匹配。上游制氢技术的研发或将是政策扶持与企业投资的重点方向。

2.中游储运环节
氢气在我国属于危险品，但国内氢储运尚未存在兼具能效性与安全性的解决方案，预计未来液氢和管道运输将成为主流方式。其中，国内低温液态储氢产业化尚不充分，或将成为行业下一个增长点。

3.下游应用环节
与锂电产业下游以动力电池为主要应用类似，FCEV 配套的氢燃料电池是氢能产业链的重要发展方向。我国燃料电池电堆技术处于世界先进水平，以国内电堆头部供应商捷氢最新燃料电池电堆 PROME M3H 为例，其体积功率密度达到 3.8kW/L，高于全球主流竞品丰田新一代 Mirai 与本田第三代 Clarity 的 3.1kW/L 的水平约 18.42%。因此，国内燃料电池企业有望在全球 BEV/PHEV 向 FCEV 升级的产业重塑浪潮中抢占更多市场份额。

所以，就短期而言，制氢仍将是关键环节，这也是市场目前重点挖潜的方向。

五，制氢成本的比较 1.水电解制氢技术比较
无论是风能，光伏，还是氢能，在研究这些内容的时候，主要考虑的就是成本问题，成本太高难以大规模商业化，所以就算PEM制氢线路的优势众多，但依旧要从成本的较低进行比较考量。

前文说到电解水制氢是目前已知的“绿氢”线路，水电解制氢主要原理为水分子在直流电的作用下被解离生成氧气和氢气，分别从电解槽阳极和阴极析出。根据电解槽隔膜材料不同，可以分为碱性水电解（AE）、质子交换膜（PEM）水电解以及高温固体氧化物水电解（SOEC)。三者之间的比较如下：

从三者的比较可以看出，碱性水电解目前以低成本战绝绝对优势，所以在炒作的时候不可忽视这条线路的挖掘，而PEM无疑是更加优秀的方案，重点是看降本之路如何发展。

2.特殊场景下，PEM的技术优势凸显
考虑成本因素的时候，不能光是考虑显性成本，还要考虑隐性成本，某些特殊领域，对于能源有特殊要求的，看似较高成本的线路，但因为满足要求，要比低成本线路反复加工来得更加核算，这就和最近一年时间，锂电电解液领域内传统的六氟磷酸锂大幅涨价，结果原本高高在上的双氟磺酰亚胺锂反倒劣势不是那么明显了。

不同应用场景对于氢气纯度要求不同，不同方式制氢纯度不同，采用电解水方式制氢，氢气纯度最高，其中 PEM 水电解制氢纯度高达 99.999%，具有明显优异性，但其成本较高，适合为用氢量相对较小但对氢气纯度、杂质含量要求苛刻的行业提供氢源。在用氢量相对较小的冶金、陶瓷、电子、玻璃、航天航空等领域中，对氢气纯度要求很高，这时候PEM制氢的优势就体现出来了。

六，水电解制氢的核心设备 1.电解槽
对比目前已经商业化的碱性水电解与PEM水电解，两者制氢成本差异较大。电力是水电解制氢的主要成本，但降低可再生能源成本之路已经开启，说关键就落在制取绿氢的第二大成本要素：电解槽。

电解槽是制氢设备成本中的主要部分，据 IEA 数据，碱性水电解槽和质子交换膜水电解槽在制氢系统设备成本中占比分别为 50%，60%，目前碱性电解槽基本实现国产化，价格 2000～3000 元/kw，质子交换膜电解槽关键技术与材料仍需依赖进口，价格7000～12000 元/kw。根据申万的测算，PEM 电解槽五年内复合增长率有望超 110%，碱性水电解槽五年内复合增长率约为48%。

国内光伏领域两大巨头隆基股份和阳光电源都有相应的部署。

2.质子交换膜
从上文可以看出，PEM水电解的电解槽成本是国产碱性水电解电解槽的3倍。

PEM电解槽的组成主要包括双极板和膜电极，膜电极是 PEM 水电解池中电化学反应的场所，质子交换膜作为 PEM 电解槽膜电极的核心部件，不仅传导质子，隔离氢气和氧气，而且还为催化剂提供支撑，其性能的好坏直接决定电解槽的性能和使用寿命。

PEM电解槽降本的关键就在于质子交换膜与催化剂上。值得一提的是，质子交换膜供应已经规模化并用于氯碱电解槽，膜面积高达 3m2，因此一旦 PEM 电解槽达到较高市场容量，成本将大幅下降。对于催化剂，目前主要以铂和铱贵金属为主，降本主要通过重新设计新型电极减少催化剂用量以及研发新型复合催化剂为主。

七，相关上市公司（包含传统制氢线路）

1.制氢：
科融环境、昊华科技、*ST金鸿、鸿达兴业、洲际油气、吉电股份、恒华科技

2.电解槽
隆基股份、阳光电源

3.质子交换膜
雄韬股份、长城电工、金利华电、民丰特纸、安泰科技、东睦股份、东岳集团（HK）

4.膜电极
跃岭股份、威孚高科、民丰特纸、上海电气、南都电源、天能股份、道氏技术、星云股份

5.催化剂
贵研铂业

6.双极板
威孚高科、安洁科技、安泰科技、天能股份、中钢天源、西部材料

声明：文章观点来自网友，仅为作者个人研究意见，不代表韭研公社观点及立场，站内所有文章均不构成投资建议，请投资者注意风险，独立审慎决策。

贵研铂业

长城电工

安泰科技

新动力

昊华科技

工分