鉅大LARGE | 點擊量：801次 | 2022年10月22日
氫能時代來臨，燃料動力鋰電池設(shè)備先驅(qū)
氫能時代來臨，傳統(tǒng)汽車強國紛紛推出燃料鋰離子電池戰(zhàn)略規(guī)劃。產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備先驅(qū)，燃料鋰離子電池、加氫站、儲運等環(huán)節(jié)優(yōu)先受益。
▌核心投資邏輯
氫能時代來臨，燃料鋰離子電池前景廣闊。
1.2019年兩會期間，氫能被首次寫入政府工作報告，“持續(xù)執(zhí)行新能源汽車購置優(yōu)惠政策，推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。
2.氫燃料鋰離子電池汽車是將來極具競爭力的新能源汽車技術(shù)，傳統(tǒng)汽車強國紛紛推出燃料鋰離子電池戰(zhàn)略規(guī)劃。美國、日本、韓國、我國等各國，目標(biāo)在2030年，分別達到百萬輛燃料鋰離子電池汽車累計銷量，以及千座加氫站。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
3.目前燃料鋰離子電池汽車約50%的成本為燃料鋰離子電池系統(tǒng)，氫燃料鋰離子電池成本有望大幅下降。
IEA預(yù)計在2030年，燃料鋰離子電池汽車可以下降到目前價格的56%左右，相對其他技術(shù)類型的汽車，將具有足夠的經(jīng)濟性。尤其在貨運及重型交通范疇，氫燃料鋰離子電池汽車是取代傳統(tǒng)燃油汽車的根本途徑。
產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備先驅(qū)，燃料鋰離子電池、加氫站、儲運等環(huán)節(jié)優(yōu)先受益。
1.燃料鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈分為制氫、儲運、加氫、燃料鋰離子電池、終端使用等各個環(huán)節(jié)。
2.中游燃料鋰離子電池環(huán)節(jié):隨著將來產(chǎn)量規(guī)模的提升，燃料鋰離子電池成本將大幅下降。車用80kW燃料鋰離子電池系統(tǒng)成本均勻為45美元/kW(年產(chǎn)50萬套的規(guī)模)，其中燃料鋰離子電池堆成本為19美元/kW。輔助系統(tǒng)關(guān)鍵部件的成本為26美元/kW，緊要為空氣壓縮機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、增濕器的成本。
3.全球加氫站運營數(shù)量達到369座，美日德?lián)碛腥?/3的加氫站。我國加氫站42%的成本為壓縮機、其次是儲氫19%、冷卻設(shè)備12%。
競爭格局:技術(shù)研發(fā)取得重大進展，產(chǎn)業(yè)化尚待提升。
1.燃料鋰離子電池系統(tǒng)總體技術(shù)接近國際先進水平。海外商用車發(fā)動機供應(yīng)商為ballard、Hydrogenics;國內(nèi)億華通、新源動力等。
2.空壓機:國內(nèi)車用燃料鋰離子電池空壓機基本依靠進口，海外供應(yīng)商Honeywell、Opcon等。
3.我國氫燃料鋰離子電池汽車初期以公交及商用車為主，緊要為35Mpa加氫站。儲氫瓶海外以70MPaIV型瓶為主，我國為35MPaIII型瓶。
▌氫能時代來臨，燃料鋰離子電池前景廣闊
氫能被首次寫入政府工作報告
2019年兩會期間，氫能首次被寫入政府工作報告。2019年政府工作任務(wù)，“持續(xù)執(zhí)行新能源汽車購置優(yōu)惠政策，推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。有關(guān)氫能來講，這是第一次單獨提出來，在國家政府工作報告中出現(xiàn)，具有重大意義。
氫作為一種清潔能源和良好的能源載體，具有清潔高效、可儲能、可運輸、使用場景豐富等特點。氫燃料鋰離子電池是一種以電化學(xué)反應(yīng)方式將氫氣與空氣(氧氣)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)換裝置。由于不經(jīng)過高溫
燃燒過程，氫燃料鋰離子電池唯一的排放產(chǎn)物是水，沒有污染物排放;只要能保障氫氣的供給，燃料鋰離子電池將會繼續(xù)輸出電能。
氫燃料鋰離子電池汽車不僅是將來貨運交通電動化的必然選擇，更是將來實現(xiàn)氫能經(jīng)濟的緊要元素。燃料鋰離子電池技術(shù)可幫助氫能在電力、液體燃料、熱力在三網(wǎng)之間實現(xiàn)清潔高效轉(zhuǎn)化，使得原本分離的電網(wǎng)、氣網(wǎng)、熱網(wǎng)彼此形成銜接，從而大幅提升能源系統(tǒng)的整體運行效率。因此，加快推廣氫燃料鋰離子電池汽車技術(shù)對我國長期能源轉(zhuǎn)型具有緊要戰(zhàn)略意義。
圖1：氫能是實現(xiàn)電力、熱液體燃料等能源之間轉(zhuǎn)化的媒介
傳統(tǒng)汽車強國紛紛推出燃料鋰離子電池戰(zhàn)略規(guī)劃
正是認識到氫能源電池汽車技術(shù)的神奇優(yōu)點，美國、日本、德國、韓國等傳統(tǒng)汽車制造強國紛紛將氫燃料汽車技術(shù)作為將來替代內(nèi)燃機汽車技術(shù)的戰(zhàn)略選擇。
日本豐田早在2014年底推出全球首款量產(chǎn)燃料鋰離子電池乘用車Mirai;也將燃料鋰離子電池技術(shù)使用于重型商用卡車。本田、現(xiàn)代、通用等傳統(tǒng)燃油汽車公司也已向市場推出量產(chǎn)車型。
誰能占領(lǐng)氫能高地？國內(nèi)外氫能政策大盤點
(1)日本:2017年十二月公布的“基本氫能戰(zhàn)略(”basicHydrogenStrategy)概述了首個以氫能為中心的政策。日本還主辦了第一次氫能部長級會議，概述了加速氫能技術(shù)進步的四個關(guān)鍵范疇。
(2)美國:2018年七月，加州燃料鋰離子電池協(xié)會，公布了一份愿景報告，目標(biāo)是到2030年，100萬輛燃料鋰離子電池汽車和1000個氫燃料站。
(3)澳大利亞:2018年八月，澳大利亞政府公布了國家氫能路線圖，并宣布計劃于2019年十二月公布其氫氣戰(zhàn)略。
(4)韓國:2019年一月，韓國政府宣布了其氫路線圖，目標(biāo)是到2040年，燃料鋰離子電池汽車的加工量力將達到630萬臺，氫燃料站將達到1200個。
氫燃料鋰離子電池:成本有望大幅下降，將具有經(jīng)濟性氫燃料鋰離子電池汽車、純電動汽車及插電式混合動力汽車同為當(dāng)前最具代表性的新能源汽車技術(shù)路線。
依據(jù)IEA的技術(shù)比較：
(1)從環(huán)境影響而言，當(dāng)前氫燃料鋰離子電池汽車的全生命周期排放強度雖普遍高于純電動汽車，但分明低于燃油汽車;
(2)從車輛性能而言，目前燃料鋰離子電池乘用車續(xù)航里程可達到500公里以上，分明高于一般電動汽車續(xù)航水平，且氫燃料加注速度快，處理了長期困擾純電動汽車發(fā)展的續(xù)航里程焦慮和快速補充能源問題。
(3)在低溫啟動、電池循環(huán)壽命與回收等工程技術(shù)層面，氫燃料汽車也接近內(nèi)燃機車輛水平。
氫燃料鋰離子電池汽車價格在將來有望大幅下降。2015年，豐田公司宣布最新的氫燃料鋰離子電池汽車在試運行期價格是6萬美元，但是該價格可能緊要反映的是客戶的支付意愿，而不是加工汽車的成本，因為氫燃料鋰離子電池汽車目前緊要是針對高收入群體和汽車技術(shù)愛好者，并且要求在居住地附近有相應(yīng)的加氫站。
依據(jù)IEA的數(shù)據(jù)，與其他幾種汽車供能方式相比，燃料鋰離子電池汽車的價格雖然目前價格很高，但將來有很大的下降空間，預(yù)計2030年可以下降到今朝價格的56%左右，相對其他技術(shù)類型的汽車，將具有足夠的經(jīng)濟性。
降低成本是發(fā)展氫燃料汽車的關(guān)鍵。燃料鋰離子電池系統(tǒng)的高成本新增了整個汽車的成本，將來的主攻方向是要怎么樣在減小成本的同時延長使用壽命。降低燃料鋰離子電池系統(tǒng)的成本從理論上講是可行的，并且很大程度上決定了整個汽車的成本。
但是高壓罐的成本卻較難下降，因為高壓罐的成本很大程度上取決于昂貴的復(fù)合材料，所以目前的研發(fā)重點聚集在降低高壓罐的復(fù)合材料成本。電池和電力控制系統(tǒng)的成本隨著技術(shù)的進步都會有一定的下降，因為材料的限制不會下降得太多，但是高技術(shù)的融入會延長電池使用壽命，從而提高整個汽車的使用性能。
氫燃料鋰離子電池汽車同時具備與純電動汽車相當(dāng)?shù)墓?jié)能減排效益和與傳統(tǒng)汽柴油汽車相似的車輛性能，是將來極具競爭力的新能源汽車技術(shù)路線。特別在貨運及重型交通范疇，氫燃料鋰離子電池汽車往往被認為是取代傳統(tǒng)燃油汽車的根本途徑。
▌我國燃料鋰離子電池汽車發(fā)展初期，以商用車為主
氫燃料鋰離子電池:貨運及重型交通等范疇具有更強優(yōu)點
氫燃料鋰離子電池在重型交通范疇，具有分明的優(yōu)點。隨著車重和續(xù)航的提升，燃料鋰離子電池汽車成本將逐步接近甚至低于純電動汽車。
依據(jù)Cano,Zacharybanham的研究，輕型客運方面，續(xù)航里程在600公里以內(nèi)，純電動汽車的成本要分明低于氫燃料鋰離子電池汽車，但在600公里以上，電動汽車的成本大幅上升，超過燃料鋰離子電池汽車成本。
重型貨運方面，續(xù)航里程400公里以上，燃料鋰離子電池汽車成本將顯著低于純電動汽車成本。因此，相對鋰離子電池，氫燃料鋰離子電池在重型交通范疇，具有更強的技術(shù)適應(yīng)性。
燃料鋰離子電池汽車上升迅速，客車、貨車是緊要使用范疇
近年來我國燃料鋰離子電池汽車產(chǎn)銷量保持每年千輛左右，緊要為客車和專用車輛。依據(jù)OFweek統(tǒng)計合格證口徑數(shù)據(jù)，2018年我國燃料鋰離子電池汽車產(chǎn)量為1619輛，帶動燃料鋰離子電池需求51MW;相比2017年的產(chǎn)量1275輛，同比新增27%。
就銷量結(jié)構(gòu)上看，我國氫燃料鋰離子電池車以客車和專用車為主，其中專用車產(chǎn)量(含貨車、環(huán)衛(wèi)車等)為909輛，相比2017年上升尤為分明，客車產(chǎn)量為710輛。中通汽車、飛馳汽車兩家公司占據(jù)全國總產(chǎn)量的70%以上。
我國氫燃料鋰離子電池汽車路線圖公布
我國氫燃料鋰離子電池汽車的發(fā)展愿景是:到2030年實現(xiàn)百萬輛氫燃料鋰離子電池汽車上路行駛，到2050年與純電動汽車共同實現(xiàn)汽車零排放。發(fā)展目標(biāo):
(1)到2020年，燃料鋰離子電池汽車示范規(guī)模累計達到5,000輛，其中，燃料鋰離子電池商用車占比60%，乘用車占比40%;加氫站超過100座。
(2)到2025年，燃料鋰離子電池汽車推廣規(guī)模累計達到5萬輛，其中，燃料鋰離子電池商用車1萬輛，乘用車4萬輛;加氫站超過300座。
(3)到2030年，燃料鋰離子電池汽車推廣累計超過100萬輛，加氫站超過1,000座，可再生能源制氫達到50%以上。
依據(jù)我國氫燃料鋰離子電池發(fā)展路線圖，加氫站的規(guī)模要與氫燃料鋰離子電池汽車相匹配。我國氫燃料鋰離子電池汽車初期以公交及商用車為主，因此緊要以35Mpa加氫站為主。
2020年后，氫燃料鋰離子電池轎車開始推向市場，70Mpa加氫能力的加氫站顯著新增。同時，隨著加氫站數(shù)量的新增，加氫站與加油站、充電站的混合形式能源站成為緊要形式。
補貼力度繼續(xù)，扶持氫燃料鋰離子電池快速發(fā)展
我國中央和地方對燃料鋰離子電池的財政補貼力度繼續(xù)，扶持氫燃料鋰離子電池快速發(fā)展。2019年三月二十六日，財政部、工信部、科技部和發(fā)改委聯(lián)合公布《有關(guān)進一步完善新能源汽車推廣使用財政補貼政策的通知》，補貼政策的緊要變化:三月二十六日-六月二十五日為過渡期，期間銷售上牌的燃料鋰離子電池汽車按2018年對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的0.8倍補貼;地方補貼過渡期后不再對新能源汽車(新能源公交車和燃料鋰離子電池汽車除外)給予購置補貼，轉(zhuǎn)為用于支持充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施“短板”建設(shè)和配套運營服務(wù)等方面。
▌產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備先驅(qū):制氫、儲運、加氫、電池系統(tǒng)
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
從制氫、儲運、加氫、電池系統(tǒng)到使用在氫燃料鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈中，上游是氫氣的制取、運輸和儲藏，在加氫站對氫燃料鋰離子電池系統(tǒng)進行氫氣的加注;中游是電堆等關(guān)鍵零部件的加工，將電堆和配件兩大部分進行集成，形成氫燃料鋰離子電池系統(tǒng);在下游使用層面，緊要有交通運輸、便攜式電源和固定式電源三個方向。
氫能和燃料鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)緊要是氫能的加工工藝、燃料鋰離子電池技術(shù)、氫燃料的運輸與配送等。
燃料鋰離子電池系統(tǒng):總體技術(shù)接近國際先進水平
燃料鋰離子電池車用動力系統(tǒng)緊要包括燃料鋰離子電池發(fā)動機、動力鋰離子電池、電機驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、DCDC直流變換器。
我國攻克了車用燃料鋰離子電池動力系統(tǒng)集成、控制和適配等關(guān)鍵技術(shù)難點，形成了燃料鋰離子電池系統(tǒng)、動力鋰離子電池系統(tǒng)、DC/DC(直流/直流)轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動電機、儲氫與供氫系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件部件配套研發(fā)體系，總體技術(shù)接近國際先進水平。
以同濟大學(xué)新能源汽車工程中心為主的氫燃料鋰離子電池轎車動力系統(tǒng)研發(fā)團隊和以清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點試驗室為主的氫燃料鋰離子電池客車動力系統(tǒng)研發(fā)團隊，在車用燃料鋰離子電池動力系統(tǒng)平臺技術(shù)方面取得緊要進展。
國內(nèi)燃料鋰離子電池發(fā)動機開發(fā)模式與國外不同，國外采用全功率型發(fā)動機，國內(nèi)則采用氫-電混合燃料鋰離子電池發(fā)動機。
國內(nèi)有北京億華通、新源動力、上海重塑、廣東國鴻重塑等公司開發(fā)出30kW以上燃料鋰離子電池發(fā)動機。
目前裝載北京億華通燃料鋰離子電池發(fā)動機的客車租賃車隊(北京60輛燃料鋰離子電池團體客車)和燃料鋰離子電池公交車車隊(張家口74臺燃料鋰離子電池公交車)已正式投入商業(yè)化運營;裝載上汽集團自主研發(fā)的燃料鋰離子電池發(fā)動機的FCV80實現(xiàn)了百臺級的銷售和日常運營;上海重塑的燃料鋰離子電池發(fā)動機裝載了500臺物流車投入商業(yè)化運營。
電池堆:
占據(jù)燃料鋰離子電池的緊要成本電堆是燃料鋰離子電池的緊要成本，年產(chǎn)1,000套系統(tǒng)與年產(chǎn)50萬套系統(tǒng)，電堆占燃料鋰離子電池成本分別為66%、42%。
依據(jù)DOE的估算，車用80kW燃料鋰離子電池系統(tǒng)成本均勻為45美元/kW(年產(chǎn)50萬套的規(guī)模)，其中燃料鋰離子電池堆成本為19美元/kW。
從成本敏感性因素分解來看，膜電極的比功率、貴金屬鉑的用量及膜成本是決定成本的關(guān)鍵因素。另外，輔助系統(tǒng)關(guān)鍵部件的成本為26美元/kW，空氣壓縮機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、增濕器的成本是關(guān)鍵因素。
電堆是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的場所，也是燃料鋰離子電池動力系統(tǒng)核心部分，由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合構(gòu)成。將雙極板與膜電極交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢，即構(gòu)成燃料鋰離子電池電堆。
電堆工作時，氫氣和氧氣分別由進口引入，經(jīng)電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板，經(jīng)雙極板導(dǎo)流平均分配至電極，通過電極支撐體與催化劑接觸進行電化學(xué)反應(yīng)。
國外乘用車廠大多自行開發(fā)電堆，并不對外開放，例如豐田、本田、現(xiàn)代等。也有少數(shù)采用合作伙伴的電堆來開發(fā)發(fā)動機的乘用車公司，例如奧迪(采用加拿大巴拉德定制開發(fā)的電堆)和奔馳(采用奔馳與福田的合資公司AFCC的電堆)。
目前國外可以單獨供應(yīng)車用燃料鋰離子電池電堆的知名公司緊要有加拿大的ballard和Hydrogenics，歐洲和美國正在運營的燃料鋰離子電池公交車絕大多數(shù)采用這兩家公司的石墨板電堆產(chǎn)品，已經(jīng)經(jīng)過了數(shù)千萬公里、數(shù)百萬小時的實車運營考驗，這兩家加拿大電堆公司都已經(jīng)具備了一定產(chǎn)量，ballard還與廣東國鴻設(shè)立了合資公司加工9SSL電堆。
此外還有一些規(guī)模較小的電堆開發(fā)公司，例如英國的Erlingklinger，荷蘭的Nedstack等，在個別項目有過使用，目前產(chǎn)量比較有限。
國內(nèi)能夠獨立自主開發(fā)電堆有大連新源動力和上海神力公司，大連新源動力采用的是金屬板和復(fù)合板的技術(shù)路線，與上汽合作，開發(fā)了榮威950乘用車和上汽V80客車。
上海神力成立于1998年，是我國第一家專業(yè)的燃料鋰離子電池電堆研發(fā)加工公司，目前兩家都建成了燃料鋰離子電池電堆中試線，正處于從小批量到產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵階段。另外有一些新興的燃料鋰離子電池電堆公司，例如弗爾塞、北京氫璞、武漢眾宇等，也開發(fā)出燃料鋰離子電池電堆樣機和加工線，正處于驗證階段。
空壓機:
燃料鋰離子電池氫氧供應(yīng)的緊要部件空壓機則是空氣壓縮機，是車用燃料鋰離子電池氫氧供應(yīng)系統(tǒng)的緊要部件，它將常壓的空氣壓縮到燃料鋰離子電池期待的壓力，由于燃料鋰離子電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)對環(huán)境“苛刻”的要求，參與反應(yīng)的空氣(其中的氧氣)的溫度、濕度、壓力和流量要空壓機進行控制與調(diào)整。常見的空壓機類型有滑片式、渦旋式、螺桿式與離心渦輪式等。
氫氣循環(huán)泵:
國內(nèi)緊要依靠進口設(shè)備典型的氫氣供應(yīng)系統(tǒng)HSS包括高壓儲氫瓶、減壓閥、壓力調(diào)節(jié)閥、循環(huán)裝置(循環(huán)泵或引射器)、穩(wěn)壓罐、傳感器、各種電磁閥及管路等。HSS通過高壓儲氫瓶供應(yīng)電堆所需的氫氣，依據(jù)電堆的工況特性，對氫氣進行調(diào)壓、加熱、加濕，并通過循環(huán)裝置對電堆出口氫氣進行循環(huán)利用。
為保證PEMFC穩(wěn)定高效運行，同時提高氫氣利用率，通常采用氫氣循環(huán)的辦法，即氫氣把電堆內(nèi)部生成的水帶出后，經(jīng)水氣分離裝置將液態(tài)水分離，再將氫氣循環(huán)送回到電堆陽極重復(fù)使用，同時對清新氫氣進行加濕。
目前氫氣循環(huán)泵依靠進口，美國Park公司開發(fā)出氫氣循環(huán)泵可用于不同的氫燃料鋰離子電池汽車。
國內(nèi)目前沒有替代品，緊要是由于氫氣循環(huán)泵的氫氣密封和水汽腐蝕和沖擊問題難以處理，國外也僅有幾家能夠供應(yīng)處理方法。國內(nèi)雪人股份、廣順新能源、漢鐘精機等公司正在進行氫氣循環(huán)泵的研發(fā)。
加濕器:國際主流技術(shù)為Gas-to-Gas
目前國際上的主流技術(shù)是Gas-to-Gas加濕器。國外已經(jīng)有許多廠家開發(fā)出加濕器，并已形成產(chǎn)品，能夠滿足備用電源到氫燃料鋰離子電池公交車用加濕要。如美國的Perma-Pure加工的管式加濕器、加拿大Dipont加工的板式加濕器、德國Mann-Hummel加工的板式和管式加濕器和德國FreudenbergFCCT加工的管式加濕器等。國內(nèi)加工燃料鋰離子電池車用加濕器的廠家非常少，且性能亟待提高。
儲氫瓶:
國外以70MPaIV型瓶為主車載供氫系統(tǒng)為燃料鋰離子電池發(fā)動機供應(yīng)燃料供給，分硬件和控制系統(tǒng)兩部分;硬件系統(tǒng)包括碳纖維纏繞鋁內(nèi)膽儲氫瓶、組合式瓶閥、溢流閥、減壓閥、壓力/溫度傳感器等組成。
我國使用的壓力為35MPa的碳纖維纏繞金屬內(nèi)膽氣瓶(III型)的儲氫密度為3.9%，通過提高壓力到70MPa可達5%;而采用碳纖維纏繞塑料內(nèi)膽氣瓶(IV型瓶)儲氫密度可以進一步提高到5.5%。我們在IV型氣瓶方面尚沒有掌握制造技術(shù)，在70MPa的III型氣瓶方面僅有研發(fā)成果，沒有產(chǎn)品。
制氫:
SMR和堿性電解槽是經(jīng)濟性相對較好的方式我國氫氣產(chǎn)量超過2,000萬t/a，但加工緊要依靠化石能源，消費緊要作為工業(yè)原料，清潔能源制氫和氫能的能源化利用規(guī)模較小。
(1)氫氣供給:國內(nèi)由煤、天然氣、石油等化石燃料加工的氫氣占比接近70%，工業(yè)副產(chǎn)氫(焦?fàn)t煤氣、氯堿等)占比約為30%，電解水制氫占比不到1%。
(2)氫氣需求:基本為工業(yè)用途，如合成氨、合成甲醇、石油煉化等;用于交通范疇的燃料鋰離子電池汽車占比不到1%。
儲運:儲運環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)化有待提升
儲存:壓縮機是儲氫的關(guān)鍵技術(shù)。
通常制氫后得到的氫氣通過壓縮途徑儲存。將氫氣通過壓縮機壓縮，存儲在中低壓壓力等級的儲氫罐。當(dāng)制得的氫氣量足夠大時，利用地下氣穴儲存，地下存儲的氫氣壓力水平范圍為2MPa至18MPa。若設(shè)備準(zhǔn)許，氫氣可以通過低溫液化，儲存到低溫儲氫罐，其儲氫量相比壓縮儲氫要大得多;同等空間下，壓縮儲氫供應(yīng)氫儲量100kWh，而低溫液態(tài)存儲可達100GWh。有關(guān)壓縮氫氣儲氫，壓縮機是儲氫的關(guān)鍵技術(shù)。
運輸:
氫能運輸能力有待提升相比上游制氫行業(yè)，氫能儲運和加注產(chǎn)業(yè)化較為滯后。壓縮氫氣與液態(tài)、固態(tài)和有機液體儲氫技術(shù)相比相對成熟，但產(chǎn)業(yè)化仍有距離。我國壓縮氫氣緊要通過氣氫拖車和氫氣管道兩種方式運輸。
(1)氣氫拖車:裝運的氫氣重量只占運輸總重量的1%~2%，比較適用于運輸距離較近、輸送量較低、氫氣日用量為噸級或以下的用戶。目前，國內(nèi)加氫站的外進氫氣均采用氣氫拖車進行運輸。
(2)氣氫管道:運輸使用于大規(guī)模、長距離的氫氣運輸，可有效降低運輸成本。國外氣氫管道輸送相對國內(nèi)較成熟，美國、歐洲已分別建成2400km、1500km的輸氫管道。我國目前氫氣管網(wǎng)僅有300~400km，最長的輸氫管線為“巴陵-長嶺”氫氣管道，全長約42km、壓力為4MPa。
加氫:燃料鋰離子電池汽車普及的關(guān)鍵因素
全球范圍來看，我國加氫站建設(shè)相對緩慢加氫站是燃料鋰離子電池汽車供應(yīng)鏈中一個至關(guān)緊要的因素，供應(yīng)加氫站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是普及燃料鋰離子電池車的先決條件。加氫站的設(shè)置在很大程度上是由每日氫燃料的需求量、車載氫燃料的儲存方式，以及氫燃料的制造和運輸方式等決定的。
不同規(guī)模的加氫站采用不同的運輸方式。一個小的加氫站初始階段可能每天只要50kg到100kg，但是在成熟以后的市場里，加氫站每天可能會要2,000kg氫燃料。
有關(guān)小加氫站，可以采用氫氣氣體罐運輸或者現(xiàn)場制氫，而有關(guān)日用氫量大于500kg且沒有現(xiàn)場制氫的加氫站，液化運輸和管道運輸是最好選擇。
在終端加氫設(shè)施方面，截至2018年九月，我國在運營的加氫站有17座，在建的加氫站38座。目前國內(nèi)已建和在建站以35MPa為主，也正在規(guī)劃建設(shè)70MPa加氫站，暫無液氫加氫站。
依據(jù)LbST的數(shù)據(jù)，2018年全球運營的加氫站數(shù)量達到369座，緊要分布在日本、美國、德國，前三個國家擁有全球2/3的加氫站。其中，日本運營數(shù)量102座，美國77座，德國66座，法國17座，英國17座，我國15座。運營的369座加氫站中，其中273座對外開放，其余的僅限對公共汽車等開放。
全球范圍來看，我國加氫站建設(shè)相對緩慢。
(1)氫能需求不足，導(dǎo)致加氫站投入均勻成本過高、難以大規(guī)模鋪設(shè);
(2)國內(nèi)加氫站成本過高，建設(shè)及運營相關(guān)經(jīng)驗不足，加氫站建設(shè)運營管理制度體系缺位，加氫站建設(shè)運營等行政審批程序不通暢等多方面因素，又使得我國加氫站推廣緩慢。
加氫站成本構(gòu)成緊要為壓縮機等加氫站成本構(gòu)成緊要為壓縮機。
依據(jù)交能網(wǎng)數(shù)據(jù)，目前加氫站建設(shè)成本較高，我國一個日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1,000萬元，歐洲同等量級的加氫站所需成本與國內(nèi)相當(dāng)。
建設(shè)成本方面，對應(yīng)日加氫量為200kg的串級高壓儲氫加氫站，其成本42%約為壓縮機。其次是儲氫設(shè)備占比約為19%;冷卻設(shè)備占比約11%。有關(guān)采用低溫液態(tài)氫的加氫站，防止了壓縮機、冷卻設(shè)備的投入，成本將在600萬元以下。
運營成本方面，能耗來自增壓設(shè)備和冷卻設(shè)備的能耗，低溫液態(tài)加氫，不要冷卻裝置，增壓能耗較低，因此液態(tài)加氫站的運營成本也相對氣體加氫站較低;但倘若制氫地點與加氫站距離較近時，氫氣液化和液態(tài)氫氣的運輸成本都更高，將導(dǎo)致終端成本較高。因此，加氫站的設(shè)計應(yīng)該因地制宜，綜合各項成本。
▌成本拆解:產(chǎn)量規(guī)模新增，燃料鋰離子電池成本有望下降
終端用氫成本緊要包括制氫、儲氫、加氫等三部分。依據(jù)國家發(fā)改委能源研究所測算，終端用氫價格在35-50元/kg，預(yù)計隨著用氫規(guī)模張大、技術(shù)進步等，用氫成本將下降至25-40元/kg。
目前我國中央和地方財政對氫燃料鋰離子電池產(chǎn)業(yè)扶持力度較大。我國燃料鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于初期，倘若將來政府補貼政策發(fā)生變化，補貼出現(xiàn)退坡，一定程度將影響燃料鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在國際上，燃料鋰離子電池在關(guān)鍵技術(shù)尤其是壽命上已經(jīng)取得了沖破，并進入了小批量試運行以及降低成本的階段。目前，制約我國氫燃料鋰離子電池汽車發(fā)展的瓶頸包括燃料鋰離子電池耐久性問題、關(guān)鍵材料及核心零部件問題與氫供給難題等技術(shù)性制約因素。目前國內(nèi)燃料鋰離子電池方面的緊要技術(shù)風(fēng)險是來自要怎么樣通過技術(shù)手段降低系統(tǒng)的成本，并提高燃料鋰離子電池發(fā)動機的使用壽命。
▌國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈公司分解
雪人股份：參股Hydrogenics與Opcon，布局氫能產(chǎn)業(yè)
雪人股份主業(yè)為制冰設(shè)備、壓縮機系統(tǒng)使用，借助其擁有的燃料鋰離子電池空氣循環(huán)系統(tǒng)、氫氣循環(huán)泵等核心技術(shù)先發(fā)優(yōu)點，2016年起開始布局氫產(chǎn)業(yè)鏈，通過一系列國際并購、控股或者參股，引進氫能與燃料鋰離子電池范疇國際先進技術(shù)。目前，雪人股份掌握上游“水電解制氫＋加氫站＋氫液化技術(shù)”，傾覆下游“燃料鋰離子電池＋空氣供給系統(tǒng)＋氫循環(huán)泵”完整的氫能源產(chǎn)業(yè)鏈布局。
億華通：國內(nèi)氫燃料鋰離子電池龍頭公司
億華通專注于氫燃料鋰離子電池動力系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，目前已實現(xiàn)氫燃料鋰離子電池發(fā)動機批量化加工，其中燃料鋰離子電池發(fā)動機采用世界領(lǐng)先的干膜技術(shù)，具有低溫啟動、低溫儲存、高效率、高可靠性等優(yōu)點。采用燃料鋰離子電池發(fā)動機和動力鋰離子電池的電電混合動力系統(tǒng)構(gòu)型，為客戶供應(yīng)集系統(tǒng)構(gòu)型分解、系統(tǒng)集成、動力系統(tǒng)優(yōu)化控制、工程服務(wù)為一體的整套處理方法。
伯肯節(jié)能：加氫站、空壓機、氫壓縮機進展較快
伯肯節(jié)能成立于2005年三月，緊要從事天然氣供氣系統(tǒng)及加氣站、燃料鋰離子電池供氫系統(tǒng)和空壓機及加氫站研發(fā)、加工。
2014年，伯肯節(jié)能在國內(nèi)率先開展氫燃料鋰離子電池供氣系統(tǒng)的加工和研發(fā)，2016年，燃料鋰離子電池供氫系統(tǒng)實現(xiàn)量產(chǎn)（緊要供應(yīng)上汽），2016年73套(以70兆帕為主)、2017年110套35兆帕(另外還有若干套70兆帕)、2018年301套(均為35兆帕)；目前，燃料鋰離子電池供氫系統(tǒng)用減壓閥產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)加工成功，并于2018年量產(chǎn)。
伯肯節(jié)能依托天然氣加氣站業(yè)務(wù)技術(shù)及相關(guān)經(jīng)驗，積極研發(fā)和開拓加氫站設(shè)備業(yè)務(wù)，其中最核心的設(shè)備是氫壓縮機。2018年三月，伯肯節(jié)能與美國PDC公司簽署撬裝式氫壓縮機系統(tǒng)協(xié)定，PDC是全球技術(shù)最領(lǐng)先的氫壓縮機加工商。
金通靈：切入生物質(zhì)提氫，如皋經(jīng)開區(qū)開展燃料鋰離子電池業(yè)務(wù)
金通靈主業(yè)為高端流體機械研發(fā)制造，多年來在鼓風(fēng)機行業(yè)保持龍頭地位，2012年開始研發(fā)離心壓縮機、汽輪機等高端裝備，目前已基本形成鼓風(fēng)機、壓縮機、汽輪機三大高端流體機械裝備布局，下游使用緊要包括污水解決、余熱發(fā)電等范疇。
2018年六月，金通靈完成對上海運能收購，上海運能緊要從事余熱余壓使用、生物質(zhì)發(fā)電等分布式能源項目成套設(shè)備供應(yīng)及技術(shù)服務(wù)，其蒸汽鍋爐、生物質(zhì)氣化爐等產(chǎn)品與金通靈汽輪機配套，基本實現(xiàn)生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)園全傾覆。
金通靈具備硬件制造技術(shù)優(yōu)點和能源總包項目相關(guān)經(jīng)驗，高郵林源生物質(zhì)氣化提氫項目運營項目進展良好，并積極向燃料鋰離子電池核心零部件和終端使用拓展。
漢鐘精機：空壓機研發(fā)成功，氫回收泵進展良好
公司專門從事螺桿式壓縮機相應(yīng)技術(shù)的研制開發(fā)、加工銷售及售后服務(wù)，緊要產(chǎn)品有螺桿式制冷壓縮機和螺桿式空氣壓縮機，其中螺桿式制冷壓縮機緊要使用于制冷工業(yè)中的大型商用中央空調(diào)設(shè)備和冷凍冷藏設(shè)備，螺桿式空氣壓縮機緊要使用在工業(yè)自動化范疇。
公司已研發(fā)出使用于燃料鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的空氣壓縮機產(chǎn)品，目前正和下游積極配合，處于探測階段。同時正加速推進渦旋、離心式空氣壓縮機及氫回收泵的進度，預(yù)計在2019年陸續(xù)推出相關(guān)產(chǎn)品。
中集安瑞科：氫儲運、加氫站核心供應(yīng)商
中集安瑞科緊要從事能源、化工以及流體食品行業(yè)的各式運輸、儲存及出產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計、開發(fā)、制造及銷售，在河北石家莊、廊坊，安徽蚌埠，湖北荊門，江蘇南通、張家港，荷蘭Emmen、Sneek，丹麥Randers及比利時Menen等多個城市擁有制造基地，兼有一流的壓力容器、罐式集裝箱、液態(tài)食品加工儲運及化工裝備產(chǎn)品加工線。
借助在CNG儲罐等高壓儲罐、天然氣氣瓶等高壓裝備范疇的技術(shù)優(yōu)點，安瑞科較早切入氫能業(yè)務(wù)，2006年接到國內(nèi)首個氫氣運輸車訂單，2010年、2011年分別為上海世博會和深圳大運會供應(yīng)45MPa加氫站、加氫站氫瓶組，2013年交付海南文昌衛(wèi)星發(fā)射項目300立方米液氫儲罐，2017年完成35MPa車載氫氣瓶開發(fā)，2017年參與建設(shè)863項目國內(nèi)首座70MPa加氫站。
富瑞氫能：液氫儲運、加氫站裝備供應(yīng)商
富瑞氫能由富瑞特裝和張家港新云科技產(chǎn)業(yè)咨詢公司于16年共同設(shè)立，其中富瑞特裝出資1400萬元，持股比例70%，緊要業(yè)務(wù)為供應(yīng)氫能基礎(chǔ)設(shè)施（液氫加工、儲運設(shè)備；加氫站；高壓供氫系統(tǒng)等）相關(guān)技術(shù)、裝備和一站式處理方法。2018年十二月，富瑞特裝將持有的剩余56%富瑞氫能股權(quán)以5600萬元對價，轉(zhuǎn)讓給張家港新云科技產(chǎn)業(yè)咨詢公司。
2016年富瑞氫能未實現(xiàn)收入，當(dāng)年虧損447萬元，2017年、2018年上半年富瑞氫能營收分別為9487萬、1944萬，歸母利潤分別為568萬和-709萬。
