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氫能源被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗脖环Q之為終極能源。氫氣具有無碳排放、來源豐富、能量密度高、可大規(guī)模長時間儲存的特點，是各國未來擺脫化石能源依賴的理想選擇。氫能產業(yè)鏈包括制氫，儲運，加注和下游應用環(huán)節(jié)，其中燃料電池車是目前主要的下游應用場景。2022年，我國出具的《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035）》【簡稱“規(guī)劃”】指出，到2025年，燃料電池車保有量達5萬輛、可再生能源制氫達10-20萬噸/年。氫能產業(yè)鏈上的各個環(huán)節(jié)都成為規(guī)劃重點支持的對象，進一步增強了投資者對氫能產業(yè)發(fā)展的信心。

氫能產業(yè)鏈中上游各環(huán)節(jié)的發(fā)展機遇

制氫

發(fā)展現(xiàn)狀：我國是世界上的第一大產氫國，2022年中國氫氣產量3,781萬噸，目前國內制氫產業(yè)以煤制氫【灰氫】和工業(yè)副產氫【藍氫】為主，幾乎全部用作化工用途，只有少部分對外銷售，真正零碳的電解水制氫【綠氫】的占比僅占到制氫總量的1%。當前制約電解水制氫大規(guī)模應用的關鍵因素是成本過高，其中制氫設備和電價的成本占比較高。制氫方式目前以堿性電解和質子交換膜電解為主。雖然堿性電解槽技術成熟成本較低，但存在同可再生能源發(fā)電耦合的問題，在發(fā)電電壓不穩(wěn)定的情況下，會造成多次啟停影響設備壽命。質子交換膜電解槽雖然成本更高，但相對性能更優(yōu)，響應時間更快，是未來制氫領域最具發(fā)展前景的電解制氫技術。

投資機遇：制氫環(huán)節(jié)在短期內將會是灰氫碳捕集技術與綠氫堿性電解槽同步發(fā)展。長期隨著可再生能源發(fā)電量提升，用電成本下降及質子交換膜電解槽技術的突破與規(guī)?；瘧?，PEM電解槽技術路線將是未來制氫環(huán)節(jié)的主流。

儲運氫

發(fā)展現(xiàn)狀：儲運環(huán)節(jié)是制約氫能源發(fā)展的重要因素。按照氫的不同形態(tài)，通常將儲運氫方法分為氣態(tài)儲運（高壓氣氫、管道氫）、液態(tài)儲運（低溫液態(tài)、有機液態(tài)）和固態(tài)儲運三種。當前國內氫氣用量及運輸半徑相對較小，氫氣的運用主要發(fā)生在氫源附近，因此管束車的方式較為經濟。隨著氫能市場的深入發(fā)展，氫氣的需求半徑擴大，運輸方式將向液氫運輸和管道運輸發(fā)展。管道運輸雖然運輸成本低，但由于氫氣會使容器發(fā)生氫脆，需要使用耐氫氟酸腐蝕的特殊材料，運氫管道的建設成本將會是天然氣管道的2倍以上。有機液態(tài)儲氫已經在國外開始商業(yè)化使用，但是從技術角度來看，依然還存在著有機材料毒性強，脫氫困難等問題，國內大規(guī)模應用依然有技術性和安全性難關亟待解決。

投資機遇：儲運氫是成本下降比較難突破的環(huán)節(jié)，儲氫瓶的升級是短期內能實現(xiàn)技術升級和成本下降的主要路徑。長期來看，即使儲氫瓶升級換代，也難以改變目前長管拖車運輸半徑有限的問題。管道運輸需要投入大量的前期成本，需要政府和全行業(yè)的推動。

加氫

發(fā)展現(xiàn)狀：截至2022年底我國共建成310座加氫站，加氫站數(shù)量處于全球第一。雖然有政策的扶持，但加氫站在建設過程中依然面臨高昂的土地成本和繁瑣的批地流程。目前我國的加氫站更常采用在加油站的基礎上增添氫氣加注設備的方式改建，一方面節(jié)約用地成本，另一方面省略用地審批流程。加氫站的三大核心設備壓縮機、固定儲氫設施、加氫機成本占比高達60%以上（不含土地費用），目前都高度依賴進口。未來核心設備的發(fā)展主要趨勢是高壓化、大排量、國產化。

投資機遇：加氫環(huán)節(jié)的發(fā)展是困境和機遇并存的。一方面，新建加氫站需要面臨35MPa和70MPa加注能力的選擇，后者的設備成本高出前者40%，而當前下游燃料電池車的主流依然是35MPa；另一方面國內的核心設備生產企業(yè)已經經過了技術迭代，產品性價比提升，國內加氫站承建方開始向國產品牌傾斜。

燃料電池 關鍵零部件的發(fā)展機遇

質子交換膜（PEM）

發(fā)展現(xiàn)狀：質子交換膜也稱為質子膜或氫離子交換膜，是一種離子選擇性透過的膜，在電池（電解池）中起到為質子遷移和傳輸提供通道、分離氣體反應物并阻隔電解液的作用。質子交換膜的性能關鍵指標是厚度薄、電導率高、氣體滲透率低、機械強度強、化學性能穩(wěn)定等。在制備質子交換膜的過程中，有多項高難度技術工藝，其中PSVE 單體的制備、四氟乙烯的獲取是最大難點。質子交換膜由于制備工藝復雜，長期海外廠家壟斷，燃料電池關鍵零部件全面國產化勢在必行，預計2030年國內質子交換膜將達百億市場規(guī)模。

投資機遇：作為燃料電池中最關鍵零部件，國產替代的需求非常大。由于其生產難度極高，目前國內僅有少數(shù)企業(yè)有能力生產，且能達到車用級性能的生產企業(yè)更是寥寥無幾。從下游應用來看，除了燃料電池以外，質子交換膜也是PEM電解水制氫的核心零部件，下游應用發(fā)展前景大。

雙極板

發(fā)展現(xiàn)狀：雙極板是燃料電池的骨架與基礎，在燃料電池電堆中主要作用為分配反應氣體、導電導熱及支撐膜電極。雙極板性能要求高，從功能角度，要求雙極板材料是電與熱的良導體、具有良好的強度以及氣體致密性等，并要求雙極板在燃料電池強酸性、強電位、高濕熱工作環(huán)境下穩(wěn)定運行。燃料電池的設計重點就是雙極板的流道設計，流道設計需要保證氣體的介質均勻性、良好的水熱管理、適當?shù)慕佑|電阻以及足夠的支撐強度。雙極板的材質分為金屬與石墨兩種，雖然石墨板的技術最為成熟，但受限于其加工難度大、易脆的特點，所以未來金屬板是主要的發(fā)展趨勢。金屬雙極板目前價格較高，主要原因是在生產過程中需要對金屬板做耐腐蝕處理，成本將隨著未來規(guī)模化生產逐步降低。

投資機遇：作為燃料電池中的另一關鍵零部件，雙極板的設計能力十分考驗生產企業(yè)的模擬仿真技術與刻蝕技術，同時也是相關企業(yè)的競爭壁壘。中長期來看，一方面在燃料電池車領域金屬雙極板對比石墨雙極板在各方面都有極大的優(yōu)勢，另一方面電解水制氫槽中由于槽內屬于強酸、高氧化環(huán)境，使用的雙極板一般采用鈦基材質，金屬雙極板生產企業(yè)更有優(yōu)勢。

小結

氫能行業(yè)發(fā)展依然受限于產業(yè)基礎設施的缺乏，特別是儲運氫環(huán)節(jié)需要大規(guī)模的前期投入，才能有效降低終端用氫成本。上游制氫隨著國內新能源發(fā)電量的上升，推動了電解水制氫的發(fā)展，特別是在光伏企業(yè)的加入后，利用光伏發(fā)電成本低的優(yōu)勢，光伏制氫一體化項目會逐漸增多，電解水制氫設備的需求也會隨之上升。下游需求著力點依然是燃料電池商用車，補貼后的商用車全生命周期使用成本對比純電車有了一定經濟性，但補貼政策的持續(xù)性也應是投資的重要考慮因素。燃料電池車的滲透率提升，能夠帶動上游加氫設備的技術升級和國產化進程。未來有技術實力的燃料電池關鍵零部件廠商，存在一定國產替代的市場機會。

原標題：一村資本：氫能產業(yè)鏈，清潔能源的未來機遇與挑戰(zhàn)