1、2022 年深度行业分析研究报告 oUsYyU9XnUzW9PbPbRpNmMoMmOkPqQmPiNmMuN8OpPzQNZqRrOvPqNnM目录目录31、氢能及燃料电池产业链总体情况、氢能及燃料电池产业链总体情况2、上游：制氢、储氢、运氢、加氢、上游：制氢、储氢、运氢、加氢3、中游：氢燃料电池及系统、中游：氢燃料电池及系统4、下游：氢燃料电池的应用、下游：氢燃料电池的应用5、主要标的梳理、主要标的梳理氢能及燃料电池产业链总体情况氢能及燃料电池产业链总体情况141.1 发展动力：双碳背景下，上下游共同驱动发展动力：双碳背景下，上下游共同驱动氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰

2、富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展发展的理想互联媒介，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择，撑可再生能源大规模发展发展的理想互联媒介，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择，其产业链较长，能够带动上下游产业共同发展，为经济增长提供强劲动力。其产业链较长，能够带动上下游产业共同发展，为经济增长提供强劲动力。氢能的发展具有重要意义：推动能源结构转型，保障能源安全；降低碳以及污染物排放；带动产业链发展，氢能的发展具有重要意义：推动

3、能源结构转型，保障能源安全；降低碳以及污染物排放；带动产业链发展，促进经济增长。促进经济增长。资料来源：普华永道氢能源行业前景分析与洞察、天风证券研究所图：氢气的属性5能源类型能源类型热值热值折算系数折算系数氢120.00 MJ/kg1标准煤29.29 MJ/kg4.1天然气46.03 MJ/kg2.6电3.60 MJ/kWh33.3石油41.84 MJ/kg2.9资料来源：中国氢能联盟中国氢能及燃料电池产业手册（2020）、天风证券研究所表：氢与其他能源折算系数（按热值）1.1 发展动力：双碳背景下，上下游共同驱动发展动力：双碳背景下，上下游共同驱动氢能及燃料电池产业链的上游氢能源行业符合能

4、源转型需求。氢能及燃料电池产业链的上游氢能源行业符合能源转型需求。根据国际能源署预测，到根据国际能源署预测，到2070年，全球对氢气的需求预计将从年，全球对氢气的需求预计将从2019年的年的7000万吨增长万吨增长7倍达倍达5.2亿吨。随着化石亿吨。随着化石燃料燃料的减少，叠加氢气低碳化生产因素，全球能源行业和工业加工领域有望在燃料燃料的减少，叠加氢气低碳化生产因素，全球能源行业和工业加工领域有望在2070年实现碳中和。年实现碳中和。我国的能源结构则自我国的能源结构则自2005年起发生较大改变，原油和煤炭消费量占比较高但总体呈下降趋势；清洁能源占比逐年起发生较大改变，原油和煤炭消费量占比较高但

5、总体呈下降趋势；清洁能源占比逐年稳步提升。伴随着能源结构逐步转型，氢能源作为清洁能源将具备良好的发展前景。年稳步提升。伴随着能源结构逐步转型，氢能源作为清洁能源将具备良好的发展前景。资料来源：国际能源署、普华永道氢能源行业前景分析与洞察、天风证券研究所（注1：合成氨生产系指航运行业的燃料生产；用于工业氨生产的氢气包括在工业类别中）图：可持续发展情景下全球各行业对氢气的需求（百万吨）6资料来源：Choice、头豹研究院、天风证券研究所图：中国能源消费量占比情况1.1 发展动力：双碳背景下，上下游共同驱动发展动力：双碳背景下，上下游共同驱动氢能及燃料电池产业链的下游氢燃料电池和氢燃料电池汽车行业发

6、展迅速，前景向好。氢能及燃料电池产业链的下游氢燃料电池和氢燃料电池汽车行业发展迅速，前景向好。我国氢燃料电池行业发展迅速，市场自我国氢燃料电池行业发展迅速，市场自2015年以来实现较快增长。根据头豹研究院测算，到年以来实现较快增长。根据头豹研究院测算，到2024年中国氢燃料年中国氢燃料电池行业按装机量计算的市场规模达到电池行业按装机量计算的市场规模达到1383MW，CAGR达达61%。参照参照SAE节能与新能源汽车技术路线图节能与新能源汽车技术路线图2.0对氢燃料电池制定的发展规划，到对氢燃料电池制定的发展规划，到2020/2025/2030年，氢燃料电年，氢燃料电池汽车的保有量将分别达到池汽

7、车的保有量将分别达到8000-10000辆辆/5万万-10万辆规模万辆规模/80万万-100万辆，保有量规划有十年百倍的增长。万辆，保有量规划有十年百倍的增长。图：中国氢燃料电池行业市场规模（按装机量计，单位MW）7资料来源：头豹研究院、天风证券研究所资料来源：中国汽车工程学会节能与新能源汽车技术路线图2.0、天风证券研究所图：我国氢燃料电池汽车保有量发展目标（单位：万辆）1.1 发展动力：双碳背景下，上下游共同驱动发展动力：双碳背景下，上下游共同驱动总体而言，在双碳的大背景下，氢能及燃料电池产业链的未来发展潜力大。总体而言，在双碳的大背景下，氢能及燃料电池产业链的未来发展潜力大。上游氢能源行

8、业符合能源转型需求，下游新能源汽车市场规模增长迅速，产业链上下游均为有良好前景的蓝海市上游氢能源行业符合能源转型需求，下游新能源汽车市场规模增长迅速，产业链上下游均为有良好前景的蓝海市场，从而有望共同驱动氢能与燃料电池行业向好发展。场，从而有望共同驱动氢能与燃料电池行业向好发展。图：氢能与燃料电池产业链发展动力分析8资料来源：头豹研究院、天风证券研究所上游：能源行业上游：能源行业下游：整车制造行业下游：整车制造行业氢能源氢能源传统能源传统能源清洁能源清洁能源可循环使用可循环使用产业链有待完善产业链有待完善环境污染环境污染不可循环使用不可循环使用能源结构转型能源结构转型传统能源将逐步向清洁能源转

9、型传统能源将逐步向清洁能源转型燃油动力汽车燃油动力汽车氢燃料电池汽车氢燃料电池汽车环境污染环境污染保有量大保有量大面临行业变革面临行业变革新能源汽车新能源汽车保有量较小保有量较小补贴政策补贴政策新能源汽车市场占有率将稳步提升新能源汽车市场占有率将稳步提升1.2 发展历程：上世纪发展历程：上世纪50年代起步，十三五期间步入快车道年代起步，十三五期间步入快车道中国的氢能与燃料电池研究始于上世纪中国的氢能与燃料电池研究始于上世纪50年代。年代。20 世纪世纪80年代以来，相继启动了年代以来，相继启动了863计划和计划和973计划，加速以研计划，加速以研究为基础的技术商业化项目，氢能和燃料电池均被纳入

10、其中。究为基础的技术商业化项目，氢能和燃料电池均被纳入其中。“十三五”期间，氢能与燃料电池开始步入快车道。“十三五”期间，氢能与燃料电池开始步入快车道。2016 年以来相继发布年以来相继发布能源技术革命创新行动计划能源技术革命创新行动计划（2016 2030年）年）、节能与新能源汽车产业发展规划（节能与新能源汽车产业发展规划（2012 2020 年）年）、中国制造中国制造2025等顶层等顶层规划。规划。2019 年两会期间，氢能首次写入政府工作报告。年两会期间，氢能首次写入政府工作报告。2020年年4 月，氢能被写入月，氢能被写入中华人民共和国能源法中华人民共和国能源法（征求意见稿）。（征求意

11、见稿）。2020 年年9 月月21 日，五部委联合发布日，五部委联合发布关于开展燃料电池汽车示范应用的通知关于开展燃料电池汽车示范应用的通知采取“以奖代采取“以奖代补”方式，对入围示范的城市群，按照其目标完成情况核定并拨付奖励资金，鼓励并引导氢能及燃料电池技术研补”方式，对入围示范的城市群，按照其目标完成情况核定并拨付奖励资金，鼓励并引导氢能及燃料电池技术研发。目前政府累计支持氢能与燃料电池的研发投入已超发。目前政府累计支持氢能与燃料电池的研发投入已超20亿元。亿元。资料来源：中国氢能联盟中国氢能及燃料电池产业手册（2020）、天风证券研究所图：中国氢能及燃料电池研究历程91950s1970s

12、02005201020152020燃料电池的研究始于中科院大连化学物理研究所航空航天工业促进了氢能与燃料电池的研究八五期间，长春应化所展开质子交换膜燃料电池实验；中科院大连化学物理研究所、清华大学等开始对固体氧化物燃料电池技术进行研究九五期间，聚焦质子交换膜燃料电池技术路线，对燃料电池系统与材料开展研究十五期间，863 计划，同济大学与大连化物所牵头开展燃料电池汽车研究；清华大学、浙江大学开展研究质子交换膜和储氢技术十一五期间，863、973 计划，设立开展制氢和储氢及燃料电池组件材料技术研究十二五期间，建设燃料电池技术创新平台, 拓宽小型燃料电池应用领域和燃料电池电动汽

13、车示范运营十三五期间，国家科技部召开氢能与燃料电池技术科学与技术研讨会，着重部署燃料电池开发工作，以及燃料电池汽车及其关键技术的开发约约0.40.4亿亿约约1212亿亿约约3.53.5亿亿约约1.61.6亿亿约约5 5亿亿1.3 政策规划：国内持续加码，全球政策共振政策规划：国内持续加码，全球政策共振2021年以来，在国家层面上有关氢能和燃料电池相关的政策持续加码，推进氢能及燃料电池的推广和应用。年以来，在国家层面上有关氢能和燃料电池相关的政策持续加码，推进氢能及燃料电池的推广和应用。与与此同时，各地方政府也陆续发布政策支持氢能产业的发展。截至此同时，各地方政府也陆续发布政策支持氢能产业的发展

14、。截至2020年年10月，我国有月，我国有23个省、市、自治区，个省、市、自治区，40 个城市及地区已发布氢能相关的发展战略或规划。个城市及地区已发布氢能相关的发展战略或规划。表：2021年国家层面的氢能相关政策10时间时间单位单位政策名称政策名称主要内容主要内容2021年1月发改委西部地区鼓励类产业目录（2020年本）贵州省加快氢加工制造、氢能燃料电池制造、输氢管道和加氢站建设。陕西省加快风电、光伏、氢能、地热等新能源及相关装置制造产业；内蒙古自治区加快氢加工制造、氢能燃料电池制造、输氢管道和加氢站建设2021年2月国务院加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见坚持节能优先，完善能源消

15、费总量和强度双控制度。加强新能源汽车充换电、加氢等配套基础设施建设。2021年2月科技部关于对“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”等18个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知拟围绕氢能绿色制取与规模转存体系、氢能 安全存储与快速输配体系、氢能便捷改质与高效动力系统及 “氢进万家”综合示范 4 个技术方向，启动 19 个指南任务2021年3月全国人民代表大会中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要在类脑智能、量子信息、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业。2021年3月国家能源局清洁能源

16、消纳情况综合监管工作方案促进清洁能源消纳2021年4月国家能源局2021年能源工作指导意见1.结合氢能、储能和数字化与能源融合发展等新兴领域、产业发展亟需的重要领域，研究增设若干创新平台。2.开展氢能产业试点示范，探索多种技术发展路线和应用路径。3.深化中欧智慧能源、氢能、风电、储能等能源技术创新合作，推动一批合作示范项目落地实施。2021年6月工信部2021年汽车标准化工作要点聚焦燃料电池电动汽车使用环节，推动燃料电池电动汽车能耗及续驶里程、低温冷启动、动力性能、车载氢系统、加氢枪等标准制修订。2021年6月国家能源局关于组织开展“十四五”第一批国家能源研发创新平台认定工作的通知围绕以新能源

17、为主体的新型电力系统、新型储能、氢能与燃料电池、碳捕集利用与封存（CCUS）、能源系统数字化智能化、能源系统安全等重点领域，开展国家能源研发创新平台的认定工作。2021年7月工信部对十三届全国人大四次会议第5736号建议的答复鼓励发展零碳排放氢气发动机；积极配合相关部门制定氢能发展战略，研究推动将氢气内燃机纳入其中予以支持。1.3 政策规划：国内持续加码，全球政策共振政策规划：国内持续加码，全球政策共振氢能已经成为国际议程的新焦点，已有多个国家制定全面的国家氢能战略。氢能已经成为国际议程的新焦点，已有多个国家制定全面的国家氢能战略。全球各国陆续推出政策支持氢能的产全球各国陆续推出政策支持氢能的

18、产业发展，其中，欧洲、美国、中国、日本和韩国等经济和科技较为领先的国家已规划了明确的发展目标，发展路业发展，其中，欧洲、美国、中国、日本和韩国等经济和科技较为领先的国家已规划了明确的发展目标，发展路线清晰，政策力度较强。全球各国有关氢能发展战略的政策同频共振，有望推动产业链快速发展和应用成熟。线清晰，政策力度较强。全球各国有关氢能发展战略的政策同频共振，有望推动产业链快速发展和应用成熟。资料来源：中国氢能联盟中国氢能及燃料电池产业手册（2020） 、FTI、天风证券研究所图：全球发布氢能战略和发展路线图的国家111.4 产业链条：产业链长，产值大，重要环节多产业链条：产业链长，产值大，重要环节

19、多氢能及燃料电池的产业链长、产值大。氢能及燃料电池的产业链长、产值大。根据中国氢能联盟的预计，根据中国氢能联盟的预计，2020年至年至2025年间，中国氢能产业产值将达年间，中国氢能产业产值将达1万亿元，万亿元，2026年至年至2035年产值达到年产值达到5万亿元。万亿元。在氢能及燃料电池的产业链上，氢燃料电池上游氢气制储运加环节规模化发展、电堆核心组件本土化批量化生产在氢能及燃料电池的产业链上，氢燃料电池上游氢气制储运加环节规模化发展、电堆核心组件本土化批量化生产以及下游商用车辆应用等均是现阶段值得重点关注的重要环节。以及下游商用车辆应用等均是现阶段值得重点关注的重要环节。资料来源：头豹研究

20、院、天风证券研究所图：氢能及燃料电池产业链12水水煤炭煤炭天然气天然气石油石油氢气氢气加氢站加氢站氢燃料电池系统氢燃料电池系统系统配件系统配件电堆电堆催化剂催化剂质子交换膜质子交换膜碳布碳布/ /碳网碳网双极板双极板膜电极膜电极气体循环系统气体循环系统电控系统电控系统热管理系统热管理系统数据采集系统数据采集系统商用车商用车乘用车乘用车特种车特种车船舶船舶固定式电源固定式电源便携式电源便携式电源电解水制氢电解水制氢化石能源制氢化石能源制氢化石能源制氢化石能源制氢工业副产氢工业副产氢储氢储氢运氢运氢加氢加氢集成集成集成集成应用应用1.4 产业链条：产业链长，产值大，重要环节多产业链条：产业链长，产

21、值大，重要环节多2020） 、天风证券研究所表：国内外氢能产业链代表性企业13国内国内国外国外制氢制氢制氢制氢国家能源集团、中石化、中石油、宝武、河钢、浦江气体、京辉气体林德、法液空、空气产品公司（AP）制氢装备（电解水）制氢装备（电解水） 中船718所、苏州竞立、天津大陆、淳华氢能挪威NEL、西门子、Hydrogenics储运氢储运氢高压气态储运装备高压气态储运装备（含车载）（含车载）中材科技、中集安瑞科、斯林达、巨化、富瑞氢能、北京科泰克、天海工业美国Lincoln、挪威Hexagon、韩国ILJIN、日本JFE液氢储运装备液氢储运装备液氢储罐：四川空分、南京晨光液化装置：航天101所；中

22、科富海液氢储罐：俄罗斯JSC深冷机械制造、美国chart公司、日本岩谷液化装置：林德、法液空、AP固态储运装备固态储运装备有研集团法国麦克菲加氢站加氢站加氢站项目加氢站项目中石化、国家能源集团、河钢、舜华、氢枫、安泰科技林德、法液空、AP加氢站装备加氢站装备加氢机：国家能源集团、舜华、海德利森、华气厚普、正星压缩机：北京京城、北京天高、江苏恒久机械加氢机：AP、林德压缩机：美国PDC、Hydro-pac、德国hofer液氢泵：林德、ACD燃料电池燃料电池汽车汽车整车整车上汽大通、北汽福田、中通客车、宇通、上海申龙、飞驰丰田、现代、通用、USHybrid、 Kenworth、尼古拉燃料电池系统燃

23、料电池系统重塑、亿华通、捷氢科技、潍柴、清能殷股份、东方氢能、国电投氢能公司丰田、现代、UTC Power、 Intelligent Energy燃料电池电堆燃料电池电堆广东国鸿、上海神力、捷氢科技、新源动力、清能股份、爱德曼、上海氢晨、未势能源、氢噗、攀业股份、锋源新创、骥翀氢能丰田、现代、巴拉德、hydrogenics、 Power Cell空压机空压机石家庄金士顿、海德韦尔、伯肯节能、势加透博、雪人股份、德燃动力、潍坊富源瑞典 OPCON、美国UQM、美国盖瑞特氢气循环泵氢气循环泵山东东德美国park膜电极膜电极广东国鸿、鸿基创能、擎动科技、武汉理工、上海唐峰、亿氢科技3M、英国庄信万丰

24、、Gore、日本东丽、Kolon、巴拉德碳纸碳纸通用氢能德国SGL、日本东丽、日本JSR、巴拉德质子交换膜质子交换膜东岳、东材科技、汉丞新材料、中科氢能Gore、科慕催化剂催化剂济平新能源、贵研铂业、中科科创、中自环保日本田中、英国庄信万丰、比利时优美科发电发电固体氢化物燃料电固体氢化物燃料电池系统池系统国家能源集团、新奥股份Bloom Energy氢燃料有氢燃料有轨电车轨电车中车青岛四方机车法国阿尔斯通上游：制氢、储氢、运氢、加氢上游：制氢、储氢、运氢、加氢2142.1 制氢：化石能源制氢为目前主流，电解水制氢最具潜力制氢：化石能源制氢为目前主流，电解水制氢最具潜力我国是世界第一产氢大国，我

25、国是世界第一产氢大国，2019年全国氢气产量约年全国氢气产量约2000万吨，但主要用作工业原料而非能源。万吨，但主要用作工业原料而非能源。氢的制取产业主要有三种较为成熟的技术路线：一是以煤炭、天然气为代表的化石能源重整制氢；二是以焦炉煤氢的制取产业主要有三种较为成熟的技术路线：一是以煤炭、天然气为代表的化石能源重整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢，三是电解水制氢。气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢，三是电解水制氢。化石能源制氢为我国目前主流的制氢方式，化石能源制氢为我国目前主流的制氢方式，而基于可再生能源的电解水制氢方案的碳排放最低。而基于可再生能源的电

26、解水制氢方案的碳排放最低。资料来源：车百智库中国氢能发展报告2020、天风证券研究所（注：全球数据口径为Hydrogen From Renewable Power 2017；国内口径1为清华大学；国内口径2为中国标准化研究院）表：全国与中国氢气生产结构现状15制氢原料及方式制氢原料及方式全球全球国内国内-统统计口径计口径1国内国内-统统计口径计口径2化石能源制氢煤制氢18%43%62%天然气重整制氢48%16%19%石油制氢30%13%合计18%工业副产提纯制氢焦炉煤气、氯碱尾气等28%电解水制氢4%微量1%其他方式产氢生物质、光催化等微量微量图：不同制氢技术的碳排放量资料来源：中国氢能联盟中

27、国氢能及燃料电池产业手册（2020）、天风证券研究所（注：神华鄂尔多斯煤制氢全生命周期碳排放强度约为29.02kgCO2/kgH2，煤制氢+CCS 全生命周期碳排放强度约为13.99kgCO2/kgH2。市电电解水制氢碳排放强度按照当前中国区域电力的平均碳强度计算）2.1 制氢：化石能源制氢为目前主流，电解水制氢最具潜力制氢：化石能源制氢为目前主流，电解水制氢最具潜力化石能源制氢：化石能源制氢：传统制氢工业中以煤、天然气等化石能源为原料，制氢过程产生传统制氢工业中以煤、天然气等化石能源为原料，制氢过程产生CO2排放，制得氢气中普遍含有排放，制得氢气中普遍含有硫、磷等危害燃料电池的杂质，对提纯及

28、碳捕获有较高的要求。硫、磷等危害燃料电池的杂质，对提纯及碳捕获有较高的要求。工业副产制氢：工业副产制氢：焦炉煤气、氯碱尾气等工业副产提纯制氢，能够避免尾气中的氢气浪费，实现氢气的高效利用，焦炉煤气、氯碱尾气等工业副产提纯制氢，能够避免尾气中的氢气浪费，实现氢气的高效利用，但从长远看无法作为大规模集中化的氢能供应来源。但从长远看无法作为大规模集中化的氢能供应来源。电解水制氢：电解水制氢：纯度等级高，杂质气体少，易与可再生能源结合，纯度等级高，杂质气体少，易与可再生能源结合，被认为是未来最具发展潜力的绿色氢能供应方式。被认为是未来最具发展潜力的绿色氢能供应方式。资料来源：车百智库中国氢能发展报告2

29、020、中国氢能联盟中国氢能及燃料电池产业手册（2020）、天风证券研究所表：主要制氢路径及优缺点对比16制氢方式制氢方式原料原料原料价格原料价格制氢成本制氢成本优点优点缺点缺点适用范围适用范围化石能源制氢煤550元/吨9 元/kg技术成熟储量有限，制氢过程存在碳排放问题，需提纯及去除杂质合成氨、合成甲醇、石油炼制天然气3元/立方米27 元/kg技术成熟电解水制氢电、水商电 0.8元/kWh谷电 0.3元/kWh弃电 0.1元/kWh48 元/kg23 元/kg14 元/kg工艺过程简单，制氢过程不存在碳排放尚未实现规模化应用，成本较高结合可再生能源制氢；电子、有色金属冶炼等对气体纯度及杂质含

30、量有特殊要求化工过程副产氢焦炉煤气、化肥工业、氯碱、轻烃利用等10-16 元/kg成本低须提纯及杂质去除，无法作为大规模集中化的氢能供应源合成氨、石油炼制生物质制氢农作物、藻类等原料成本低氢含量较低核能制氢水合理利用核能发电废热技术不成熟光催化制氢水原料丰富技术不成熟2.1 制氢：煤制氢技术路线制氢：煤制氢技术路线煤制氢是当前中国大规模稳定制取廉价工业氢气的主要途径。煤制氢是当前中国大规模稳定制取廉价工业氢气的主要途径。传统煤制氢采用传统煤制氢采用固定床、流化床、气流床固定床、流化床、气流床等工艺，合成气中等工艺，合成气中CO2、CO等体积分数高达等体积分数高达45%-70%，碳排放高，不满，

31、碳排放高，不满足低碳化的制氢路径，且含有硫化物等腐蚀性气体。足低碳化的制氢路径，且含有硫化物等腐蚀性气体。近年来，新型煤气化制氢技术不断发展。近年来，新型煤气化制氢技术不断发展。超临界水煤气化技术超临界水煤气化技术，利用超临界水（温度，利用超临界水（温度374 ，压力，压力22.1MPa）作为均相反应媒介，具有气化效率高、氢气组分高、污染少等优点，但目前尚未产业化。作为均相反应媒介，具有气化效率高、氢气组分高、污染少等优点，但目前尚未产业化。资料来源：车百智库中国氢能发展报告2020、航天长征化学工程股份有限公司、天风证券研究所图：煤制氢产能适应性特点17图：煤制氢成本随煤炭价格变化趋势资料来

32、源：车百智库中国氢能发展报告2020、未势能源、天风证券研究所2.1 制氢：天然气制氢技术路线制氢：天然气制氢技术路线蒸汽重整制氢（蒸汽重整制氢（SMR）在天然气制氢技术中发展较为成熟、应用较为广泛。）在天然气制氢技术中发展较为成熟、应用较为广泛。天然气制氢中天然气原料成本占比达天然气制氢中天然气原料成本占比达70%-90%。天然气制氢生产过程需要将原料气的含硫量降到天然气制氢生产过程需要将原料气的含硫量降到1ppm以下，以防止重整催化器中毒。以下，以防止重整催化器中毒。中国天然气资源供给有限且含硫量较高，预处理工艺复杂，因此国内天然气制氢的经济性远低于国外。中国天然气资源供给有限且含硫量较高

33、，预处理工艺复杂，因此国内天然气制氢的经济性远低于国外。资料来源：车百智库中国氢能发展报告2020、未势能源、天风证券研究所图：天然气制氢成本变化趋势182.1 制氢：工业副产制氢技术路线制氢：工业副产制氢技术路线工业副产氢指在生产化工产品的同时得到的氢气，主要有焦炉煤气、氯碱化工、轻烃利用（丙烷脱氢、乙烷裂工业副产氢指在生产化工产品的同时得到的氢气，主要有焦炉煤气、氯碱化工、轻烃利用（丙烷脱氢、乙烷裂解）、合成氨合成甲醇等工业的副产氢。解）、合成氨合成甲醇等工业的副产氢。从工业副产氢的放空量上来看，供应潜力可达从工业副产氢的放空量上来看，供应潜力可达450万吨万吨/年，能够支持超过年，能够支

34、持超过97万辆公交客车的全年运营。万辆公交客车的全年运营。但目前工业副产氢基本为各企业自产自用，实际可利用情况还需与企业相互协调和平衡；且存在地域性分布差异但目前工业副产氢基本为各企业自产自用，实际可利用情况还需与企业相互协调和平衡；且存在地域性分布差异的特点，如的特点，如PDH及乙烷裂解项目主要分布在华东及沿海地区，氯碱厂主要分布在新疆、山东、内蒙古、上海、河及乙烷裂解项目主要分布在华东及沿海地区，氯碱厂主要分布在新疆、山东、内蒙古、上海、河北等省市，焦化厂主要在华北、华东等地区，而合成氨醇企业主要在山东、山西、河南等省份。北等省市，焦化厂主要在华北、华东等地区，而合成氨醇企业主要在山东、山

35、西、河南等省份。资料来源：车百智库中国氢能发展报告2020、天风证券研究所（注：计算依据为车辆氢耗7kg/100km、日均行驶200km、年出勤率90%）表：中国工业副产氢制氢的供应潜力19图：中国工业副产氢制氢的综合成本（元/Nm3）资料来源：车百智库中国氢能发展报告2020、天风证券研究所制氢工艺现有年制氢潜力现有年制氢潜力/万吨万吨可供应公交车数量可供应公交车数量/万辆万辆轻烃利用副产氢306.5氯碱副产氢337.1焦炉煤气副产氢27158.9合成氨合成甲醇等副产氢11825.6合计45097.62.1 制氢：电解水制氢技术路线制氢：电解水制氢技术路线电解水制氢目前有碱性电解（电解水制氢

36、目前有碱性电解（ALK）、质子交换膜）、质子交换膜电解（电解（PEM）、固体氧化物电解（）、固体氧化物电解（SOEC）三类。）三类。ALK电解：电解：已实现大规模工业应用，国内关键设备已实现大规模工业应用，国内关键设备主要性能指标均接近国际先进水平；设备成本较低，主要性能指标均接近国际先进水平；设备成本较低，单槽电解制氢产量较大，易适用于电网电解制氢；单槽电解制氢产量较大，易适用于电网电解制氢；PEM电解：电解：国内较国际先进水平差距较大，体现在国内较国际先进水平差距较大，体现在技术成熟度、装置规模、使用寿命、经济性等方面；技术成熟度、装置规模、使用寿命、经济性等方面；运行灵活性和反应效率较高

37、，能够以最低功率保持运行灵活性和反应效率较高，能够以最低功率保持待机模式，与波动性和随机性较大的风电和光伏具待机模式，与波动性和随机性较大的风电和光伏具有良好的匹配性；有良好的匹配性；SOEC电解：电解：电耗低于电耗低于ALK和和PEM，尚未广泛商业化，尚未广泛商业化，国内仅在实验室规模上完成验证示范；需要高温环国内仅在实验室规模上完成验证示范；需要高温环境，适合产生高温、高压蒸汽的光热发电系统。境，适合产生高温、高压蒸汽的光热发电系统。电解水制氢的氢气全口径成本约电解水制氢的氢气全口径成本约50元元/kg，制氢环，制氢环节成本占比约节成本占比约44%，储运环节约，储运环节约24%，加注环节约

38、，加注环节约32%。资料来源：中国氢能联盟中国氢能及燃料电池产业手册（2020）、天风证券研究所（注：测算边界为500kg/d 的固定式35MPa 加氢站、负荷率80%；20MPa 长管拖车200km 运输距离）图：电解水制氢的全口径成本202.2 储氢：高压气储氢为主流，先进储氢技术待突破储氢：高压气储氢为主流，先进储氢技术待突破储氢方式可分为：压缩气态储氢、低温液态储氢、液氨储氢方式可分为：压缩气态储氢、低温液态储氢、液氨/甲醇储氢、吸附储能（氢化物甲醇储氢、吸附储能（氢化物/LOHC）等。）等。压缩液态储氢：压缩液态储氢：技术难度低、初始投资成本低，目前在国内外广泛应用。技术难度低、初始

39、投资成本低，目前在国内外广泛应用。低温液态储氢：低温液态储氢：在国外应用较多，国内以航空领域为主，民用领域尚未规模推广。在国外应用较多，国内以航空领域为主，民用领域尚未规模推广。液氨液氨/甲醇储氢和吸附储能（氢化物甲醇储氢和吸附储能（氢化物/LOHC）：）：国外已有产品和项目，国内产业化极少。国外已有产品和项目，国内产业化极少。总体而言，国内氢的储运技术在能效性、安全性上尚未完全解决。总体而言，国内氢的储运技术在能效性、安全性上尚未完全解决。目前普遍采用高压气氢储运方式，储氢密度低、目前普遍采用高压气氢储运方式，储氢密度低、压缩能耗高且储氢罐安全设计冗余带来的材料成本较高。压缩能耗高且储氢罐安

40、全设计冗余带来的材料成本较高。资料来源：车百智库中国氢能发展报告2020 、世界银行、中国工业气体工业协会、中化石油勘探开发公司、天风证券研究所表：不同储氢方式的对比21储氢方式储氢方式压缩气态储氢压缩气态储氢低温液态储氢低温液态储氢液氨液氨/甲醇储气甲醇储气氢化物氢化物/LOHC吸附储氢吸附储氢技术原理技术原理将氢气压缩于高压容器中，储氢密度与储存压力、储存容器类型相关低温(20K)条件下对氢气进行液化利用液氨、甲醇等液体材料在特定条件下与氢气反应生成稳定化合物，并通过改变反应条件实现氢的释放利用金属合金、碳质材料、有机液体材料、金属框架物等对氢的吸附储氢和释放的可逆反应实现优点优点技术成熟

41、、充放氢速率可调体积储氢密度高、液态氢纯度高储氢密度高、安全性较好、储运方便安全性高、储存压力低、运输方便缺点缺点体积储氢密度低、容器耐压要求高液化过程能耗高、容器绝热性能要求高、成本高涉及化学反应、技术操作复杂、含杂质气体、往返效率相对较低普遍存在价格高、寿命短或者储存、释放条件苛刻等问题技术成熟技术成熟度度发展成熟，广泛应用于车用氢能领域国外约70%使用液氢运输，安全运输问题验证充分距离商业化大规模使用尚远大多数处于研发试验阶段国内技术国内技术水平水平关键零部件仍依赖进口，储氢密度较国外低民用技术处于起步阶段，与国外先进水平存在差距处于攻克研发阶段与国际先进水平存在较大差距2.2 储氢：高

42、压气储氢为主流，先进储氢技术待突破储氢：高压气储氢为主流，先进储氢技术待突破高压储氢主要利用气瓶作为储存容器，对于储气瓶，全球呈现出从高压储氢主要利用气瓶作为储存容器，对于储气瓶，全球呈现出从I型储氢瓶到型储氢瓶到IV型储氢瓶的技术发展趋势。型储氢瓶的技术发展趋势。目前最为成熟且成本较低的技术是钢制氢瓶和钢制压力容器，如目前工业中广泛采用目前最为成熟且成本较低的技术是钢制氢瓶和钢制压力容器，如目前工业中广泛采用20MPa钢制氢瓶，并可与钢制氢瓶，并可与45MPa钢制氢瓶、钢制氢瓶、98MPa钢带缠绕式压力容器进行组合应用于加氢站，但钢制氢气瓶重量大，并不适宜汽车用。钢带缠绕式压力容器进行组合应

43、用于加氢站，但钢制氢气瓶重量大，并不适宜汽车用。目前车用高压储氢瓶的国际主流技术通过以铝合金目前车用高压储氢瓶的国际主流技术通过以铝合金/塑料作为内胆，外层则用碳纤维进行包覆（即塑料作为内胆，外层则用碳纤维进行包覆（即III型、型、IV型型瓶），提升氢瓶的结构强度并尽可能减轻整体质量。国外氢燃料电池汽车已经广泛使用瓶），提升氢瓶的结构强度并尽可能减轻整体质量。国外氢燃料电池汽车已经广泛使用70MPa碳纤维缠绕碳纤维缠绕 IV型型瓶；目前我国车载储氢方式大多为瓶；目前我国车载储氢方式大多为35MPa碳纤维缠绕碳纤维缠绕III型瓶，型瓶，70MPa碳纤维缠绕碳纤维缠绕III型瓶也已少量用于国产汽车

44、中。型瓶也已少量用于国产汽车中。资料来源：中国氢能联盟中国氢能及燃料电池产业手册（2020） 、天风证券研究所表：高压气瓶的性能及特征22资料来源： 凤凰网、天风证券研究所图：丰田Mirai汽车中的两储气瓶系统类型类型I型型II型型III型型IV型型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Mpa17.5-2026.3-3030-7030-70应用情况加氢站等固定式储氢应用国内车载国际车载2.3 运氢：与储氢方式紧密相关，适宜不同应用场景运氢：与储氢方式紧密相关，适宜不同应用场景运输方式与储氢的技术方案紧密相关。目前国际上主要氢气储运技术包括气态储运（长管拖车、管

45、道）、液氢储运输方式与储氢的技术方案紧密相关。目前国际上主要氢气储运技术包括气态储运（长管拖车、管道）、液氢储运、氢载体储运和固态储运。运、氢载体储运和固态储运。在实际应用中，可根据运输距离和运输规模，选择最经济的储运氢技术。在实际应用中，可根据运输距离和运输规模，选择最经济的储运氢技术。气态储运氢环节涉及的核心技术装备主要有长管拖车用高压管束储氢瓶与管道。气态储运氢环节涉及的核心技术装备主要有长管拖车用高压管束储氢瓶与管道。低温液态储运氢涉及的核心技术装备主要有氢液化装置与液氢储罐。低温液态储运氢涉及的核心技术装备主要有氢液化装置与液氢储罐。有机液体储运氢涉及的核心技术装备主要有供热脱氢装置

46、。有机液体储运氢涉及的核心技术装备主要有供热脱氢装置。现阶段，中国普遍采用现阶段，中国普遍采用20MPa气态高压储氢与集束管车运输的方式。随着用氢规模扩大、运输距离增长，提高气气态高压储氢与集束管车运输的方式。随着用氢规模扩大、运输距离增长，提高气氢运输压力或采用液氢槽车、输氢管道等方案才能满足高效经济的要求。氢运输压力或采用液氢槽车、输氢管道等方案才能满足高效经济的要求。资料来源：中国氢能联盟中国氢能及燃料电池产业手册（2020）、天风证券研究所表：不同储运氢技术对比23储运方式储运方式运输工具运输工具单车载氢量单车载氢量运输密度运输密度能耗能耗kWh/kg能耗能耗Wt%适宜场景适宜场景气态

47、储运20MPa长管拖车300kg1%11.33%4%城市内配送管道连续输送0.31%国际、跨城市与城市内配送液氢储运液氢槽罐车4000kg10%122035%60%国际、规模化、长距离有机液体储运槽罐车2000kg5.7%152044%60%固体储运货车2000kg2.5%141842%54%2.4 加氢：加氢站为重要基础设施，到加氢：加氢站为重要基础设施，到2025年规划年规划CAGR达达53%加氢站是是氢燃料电池产业化、商业化的重要基础设施。加氢站是是氢燃料电池产业化、商业化的重要基础设施。通过将不同来源的氢气通过压缩机增压储存在站内的高通过将不同来源的氢气通过压缩机增压储存在站内的高压罐

48、中，再通过加气机为氢燃料电池汽车加注氢气。压罐中，再通过加气机为氢燃料电池汽车加注氢气。加氢站主要由制氢系统、压缩系统、储存系统、加注系统和控制系统等部分组成。加氢站主要由制氢系统、压缩系统、储存系统、加注系统和控制系统等部分组成。从站外运达或站内制取纯化后从站外运达或站内制取纯化后的高纯氢气，通过氢气压缩系统压缩至一定压力，加压后的氢气储存在固定式高压容器中。当需要加注氢气时，的高纯氢气，通过氢气压缩系统压缩至一定压力，加压后的氢气储存在固定式高压容器中。当需要加注氢气时，氢气在加氢站固定高压容器与车载储氢容器之间的高压差的作用下，通过加注系统快速充装至车载储氢容器。氢气在加氢站固定高压容器

49、与车载储氢容器之间的高压差的作用下，通过加注系统快速充装至车载储氢容器。加氢站按站内氢气储存形态来分，可以分为气氢加氢站、液氢加氢站；按氢气来源分类，可以分为外供氢加氢站加氢站按站内氢气储存形态来分，可以分为气氢加氢站、液氢加氢站；按氢气来源分类，可以分为外供氢加氢站和内制氢加氢站；按建设形式来分，可以分为固定式加氢站、撬装式加氢站和移动式加氢站。和内制氢加氢站；按建设形式来分，可以分为固定式加氢站、撬装式加氢站和移动式加氢站。目前，我国加氢站目前，我国加氢站主要为高压氢气储存加氢站。主要为高压氢气储存加氢站。资料来源：前瞻产业研究院、天风证券研究所图：加氢站工作原理24液氢直接加注液氢直接加

50、注工工业业产产氢氢燃料燃料电力电力液氢储藏液氢储藏压缩式储藏压缩式储藏站站内内制制氢氢汽化器汽化器压缩机压缩机蓄压器蓄压器燃燃料料电电池池汽汽车车液氢运输液氢运输高压氢运输高压氢运输燃气燃气/ /液化石油液化石油气气/ /煤油煤油/ /甲醇甲醇市电市电/ /风光电风光电加注加注图：我国加氢站前期建设成本占比情况资料来源：华经产业研究院、天风证券研究所2.4 加氢：加氢站为重要基础设施，到加氢：加氢站为重要基础设施，到2025年规划年规划CAGR达达53%根据根据EVTank统计，截至统计，截至2020年底，中国累计建成年底，中国累计建成118座加氢站，在建座加氢站，在建/拟建为拟建为167座；