氢能行业专题报告：氢能市场放量增长，液氢有望率先受益

（报告出品方/作者：华安证券，尹沿技）

氢能行业大爆发，储运市场放量在即

(资料图)

氢能产业链发展逐步完善，市场快速扩张行业景气度高

氢能产业链未来可期。国家发改委、国家能源局今年3月联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》提出，到2025年，初步建立以工业副产氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系；到2030年，形成较为完备的清洁能源制氢及供应体系，可再生能源制氢广泛应用；到2035年，形成氢能产业体系。氢能市场快速扩张，行业景气度高。中国已成为世界上最大的氢气生产国，根据中国煤炭工业协会数据，2022年我国氢气产量达4004万吨，同比增长19.8%。未来随着政策及市场驱动，氢能需求有望持续保持高增，中商产业研究院预测，2023年我国氢气产量将达4575万吨。

未来需求点燃市场热情，氢能长期发展潜力大

需求激增撬动氢气储运市场扩张。中国氢能联盟预计，2030年我国氢气年需求量将达到3700万吨，2050年我国氢气年需求量将接近6000万吨，2060年有望突破1.3亿吨。按照储运设备占终端氢成本比30%，当期氢气单价约为35元/kg，则2055年氢气储运市场有望突破万亿规模，2060年市场规模接近1.35万亿元。我国氢能产业具备长期发展潜力。根据中国氢能联盟的预测，在2060年碳中和愿景下，我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端能源消费中占比约为20%。其中，工业领域用氢占比仍然最大，约7794万吨，占氢总需求量60%；交通运输领域用氢4051万吨，建筑领域用氢585万吨，发电与电网平衡用氢600万吨。

氢能发展“拦路虎” ，储运环节需打通

氢的供需错配导致储运成为氢气大规模应用的前提。我国氢能在地理分布位置上供应与负荷呈逆向分布，氢气资源“西富东贫，北多南少” ，而在需求上恰好相反，因此氢气的储运技术显得至关重要。储运氢环节难度大，成为制约氢能行业发展的瓶颈。标准状况下，氢气的密度较小(0.089g/L)，体积能量密度低；分子尺寸小，易泄漏且引起氢脆，对容器要求高；易燃易爆，其燃点为574°C，爆炸极限广至4%-75%。这些使得储运氢难度大、成本高、安全性低。 氢气成本高，储运环节或为降本关键。目前氢气成本仍处于高位，行业降本诉求较大，终端氢气价格约35元/kg，其中储运成本可达9-13元/kg，占终端氢成本的25%-37%。

中国氢能储运技术路线展望（2025-2050年）

根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，我国氢能储运将按照“低压到高压”“气态到多相态”的技术方向发展，氢气的储存和运输能力逐步提升，预计2050年储氢密度达到6.5wt%。

低温液氢适配中长距离储运

高压气态储氢技术成熟，国内应用普遍

现阶段中国仅高压气氢储运技术发展相对成熟，低温液态、有机液态及固体材料储氢技术尚处于起步阶段。高压气态储氢由于初始投入较低、对基础设施配套要求较低，未来仍是小规模、短距离储运氢的主要方式。液态储氢、固态储氢可以实现大规模、远距离储运氢。然而受技术和成本端的制约，低温液态储氢目前主要应用于航天领域，有机液态储氢和固态储氢尚处于示范阶段，总占比不到0.1%。

气态储氢瓶储存环节受限条件多

1）储氢密度低，运输效率低：15MPa的标准高压钢瓶的重量储氢密度仅为1wt%，即使是35-70MPa高压钢瓶，储氢密度也仅5wt%，储氢重量不到瓶重的5%。因此高压气氢运输效率较低，一辆长管拖车的有效载氢量只有260kg左右，运力约为液氢储运车的5% 2）高压提高储氢密度，安全性较差：储氢瓶材料与氢气长期接触，氢浸入到材料内部，导致金属材料塑性的损减、裂纹扩展速率的加快和断裂韧性的下降，从而引发氢脆，导致容器断裂或爆炸。3）储氢罐关键材料、核心部件（如碳纤维材料、瓶口阀、减压阀）依赖进口：Ⅲ型储氢瓶碳纤维复合材料占储氢瓶生产成本的62.5%，Ⅳ型储氢瓶碳纤维复合材料成本占比更高，35MPa和70MPa的Ⅳ型储氢瓶中碳纤维复合材料的成本占比分别为77%和78%左右。碳纤维价格基本决定了储氢瓶成本，而我国目前碳纤维国产化率不足50%，进口依存度高。

运输成本是气态储氢经济性的制约因素

高压气态储氢并非最经济储氢方式。仅考虑氢气运输成本，在500km的运距范围内高压气氢运输成本最高，低温液态、管道、LOHC处于明显低位。500km时，气态/LOHC/低温液态/管道的运输成本分别为9.57、3.01、2.62、1.45元/kg。高压气态储氢运力小，导致单位成本较高，管道储氢、低温液态储氢成本优势显现。

气态储氢长距离运输经济效益低，发展液氢是破局之点

低温液态储氢是将氢气冷却至-253℃，以液态的形式储运。由于其具有最小的分子量和极强的燃烧强度，液氢传统意义上运用于航空航天领域。Mordor Intelligence预测，到2040年，我国预计新增8700架次飞机，市场规模达到10.29万亿，这将有效推动液氢行业发展。同时，对清洁能源的需求日益增加，液氢替代传统化石燃料的趋势愈发明显。据Mordor估计，全球液氢市场2018-2028年的年均复合增长率将达到5.20%，到2028年全球液氢市场有望达到3521.44亿元。

国外液氢技术成熟为国内提供借鉴

美日等发达国家液氢技术已大规模普及，为国内液氢储运发展提供借鉴。在国内液氢储运技术尚不成熟的情况下，美日等发达国家液氢已大规模普及，液氢储运占70%。2021年全球的液氢产能接近500吨/天，其中北美地区有接近20座10吨/天以上的液氢生产工厂，占据了全球85%的产能，远远领先于其他国家和地区。并且液氢储运规模效应显著，发达国家已将成本降低到高压气氢的八分之一左右。这表明液氢储运技术已得到充分验证，降本路径逐渐清晰，未来国内大规模产业化发展指日可待。 美国Gardner Cryogenics公司、美国Chart公司、日本川崎重工业株式会社和俄罗斯深冷机械公司Cryogenmesh等企业代表了液氢储运的产业前沿。

储存环节-低温液态储氢的储氢密度大、安全性高

低温液态储氢有着以下优势： 1、储氢密度大，单车运输量高。液氢在常温、常压下的体积储氢密度为70.8kg/m3 ，分别为20、35、70MPa高压氢气的5、3、1.8倍。其运氢效率远超气态储氢，单车运氢量可达4000kg，是高压气态运输的15倍，装卸时间也明显缩短，运输效率显著提高。我们认为，远距离运输液氢储运在单位成本上具有成本优势。2、液氢在销售计量上比气氢更有优势。在大规模的交易中，计量的精准性将变得非常敏感，液氢可以直接称重计量，误差在1%；而高压气氢的压差法计量，至少有3%的误差。 3、安全性高。液氢储存在日常储存运输的压力较低(一般低于1MPa)，以Linde公司为例，其液氢储罐压力为0.2MPa，远低于高压气氢储运方式的压力。因此低温液态储氢在日常运营过程中更易保证安全。

运输环节-液氢适合中长距离储运

液氢距离敏感性不强，在运输能耗和载运能力上具有巨大优势。运输能耗方面，相同能耗下低温液态储运的运输能力是高压气态储运的15倍。以一总重36吨的运输车为例，液氢和高压气态的载重能力分别为4500kg和30kg。每百公里能耗增加方面，液氢也比气氢表现优异，每公斤液氢能耗增加分别为0.16kWh，2.38kWh。总能耗方面，高压气态运输总能耗主要为压缩能耗与运输能耗，液氢的总能耗包括氢的液化能耗，压缩能耗与运输能耗。在运输里程达到 500 km以上时，液氢的总运输能耗低于高压气氢。因此，长距离运输的成本优势与能耗优势使得液氢在中长距离运输更占优势。

低温液态阀门市场需求旺盛

车载储氢瓶阀门是制约国产储氢罐发展的“卡脖子”技术。据GGII预估，氢能阀门是加氢站、车载供氢系统、燃料电池系统中增长最快的细分市场，到2025年中国车载储氢系统的氢能阀门市场需求规模将达到7亿元左右，据此估算，2021-2025年的氢能阀门市场的CAGR高达62.8%。从车载储氢系统氢能阀门国产化情况来看，国产品牌占有率为20-30%。 国产化替代趋势明显。依据尺寸，运输要求，国外产品定价700-70000元不等，而国内产品高压气态氢阀门价格仅为2000元，为国外同类型产品的十分之一，价格优势明显。富瑞特装、上海舜华等公司先后打破“卡脖子”技术，研制出70MPa的瓶口阀，目前正转向攻关液态储氢罐的瓶口阀难题。

无损储存是液氢运输趋势所向

液氢的无损储存一直是低温液体存储的研究热点。氢气的液化能耗较高，蒸发损失大。液化1kg氢需耗电10-20kWh，液化过程以及运输过程有能量的损耗，压缩氢气需要20%的氢气能量，液化氢气则需要高达40%。液氢长时间无损储存涉及两方面关键技术突破。 1）正仲氢的高效催化转化：进一步提高液化过程中高纯度液氢中的仲氢浓度，有效降低液氢罐中可能发生的自发转化过程，降低转化热带来的液氢蒸发损失。 2）液氢储罐绝热性能提升：由传统的被动绝热方式向主动绝热技术转变，将更低热导率、更高低温性能的材料应用于液氢储罐，进一步提高液氢存储容器的绝热性能。

有机液态储氢发展空间向好

有机液态储氢具备性能优势，存在发展可能

有机液态储氢（LOHC）将氢气存储在具有高氢质量分数的有机液体中，通过化学吸附或物理吸附将氢气储存于有机液体的分子间隙中。有机液态储氢能够实现常温常压下的氢气储运，其稳定性高、长周期储存成本低、日常维护量小、储氢过程可逆，减少资源浪费与环境污染。但由于脱氢效率低、反应温度高、催化剂易被中间产物毒化等问题，目前尚处于研发阶段。

有机液态储氢技术国内外发展存在差异

LOHC技术发展地区差异性明显。LOHC技术在先发优势明显的地区发展迅速，欧洲与日本等受限于资源禀赋的国家及地区依靠早期规划已经实现LOHC的部分商业化应用。2019年，日本先进氢能源链技术开发协会投资有机液态储氢进口项目，每年运送210吨氢至日本用于发电和交通领域。2023年，德国投资全球首个液态储氢项目，ShipaH2oy将应用兆瓦级液态有机储氢LOHC技术的绿氢，在船上开发和应用零排放推进技术。由于起步较晚，技术尚未成熟等劣势，我国有机液态储氢项目仍处于示范阶段。

重点公司分析

蜀道装备：天然气液化先行者，布局氢能全产业链

深冷业务技术国内领先。公司是国内最早进入天然气液化和液体空分行业并具有关键技术的企业之一。公司已获得制氢、氢液化、液氢储罐等相关专利，能够设计、制造制氢、氢液化、氢储运及加注等成套装备，具备提供液氢加氢站装置的技术和装备的能力。 转向清洁能源，公司布局氢能全产业链，制氢环节，公司拟建设山西原平清洁能源项目，使用低价煤制取清洁能源，得到氢气、LNG以及氢气化合物等。储运环节，公司目前已经具备35MPa/70MPa气态加氢站及液态加氢站的设计、装备提供能力，同时也具备日产5-10吨液氢装置的能力。应用环节，公司依靠股东资源，布局清洁能源站。长期来看氢能有望成为公司新增长点。

京城股份：国内首款III型储氢瓶制造者，破局液氢储氢瓶

公司拥有8个气体储运装备生产基地以及1个美国分公司。公司持续创新，拥有多种压力容器的设计和制造资格，可生产各类气瓶、蓄能器壳体、低温罐箱及加气站等系列产品。 储氢瓶制造方面：公司下属子公司天海工业，研发并推出国内首款70MPa III型氢瓶，并在2022年研制出新一代IV型氢瓶。储氢瓶采用塑料内胆碳纤维全缠绕结构，储氢密度达6.6%wt，重量轻、寿命长，为氢燃料电池重卡提供轻量化供氢系统，Ⅳ型瓶390L-8瓶组系统可使续航里程超过600公里。目前，公司布局液氢领域，2022年公司下属子公司天海低温装备公司开展《车用 1000L 液氢储氢系统、固定式液氢储罐等关键技术研发及产品开发》项目，现已通过验收。

富瑞特装：低温阀门巨头，抢先布局液氢阀门市场

公司专业生产低温深冷介质的阀门和管道元件，主要产品有低温工业阀门、氢阀和液氢阀门，服务于LNG、空分、化工、车载供氢系统和加氢站等领域。公司已经建立LNG全产业链。公司下属子公司富瑞阀门与长隆石化所生产的阀门与燃料加注系统被用于“张家港号”液体运载火箭。 液氢阀门方面，公司依托主营业务在压力容器方面的经验，布局气态储氢相关产品链，如气态储氢罐、70MPa供氢系统用阀门设计开发、70MPa加氢站用阀门的设计开发等；同时公司布局液态储氢业务，如液氢供气系统及配套氢阀的研发。 营收增长高态势，23年度有望爆发。公司2023一季度营业收入7.6亿元，同比增长180.7%，后续随着国内氢能需求放量增加，公司营业收入有望维持高增长态势。

中集安瑞科：借高压气态运输之优势，发力液氢储运市场

公司立足能源、化工、食品装备行业，为客户提供运输、储存、加工的关键装备，工程服务及系统解决方案。公司自2006年起开拓氢能业务，覆盖储、运、加板块。公司是高压管束氢气运输车龙头，也是较早发力液氢储运领域的装备制造商之一，在2013年成功为海南文昌交付300m³液氢贮罐。2022年公司成功自主研发国内首台12米液氦罐箱，液氢罐车的企业标准及设计方案成为首家通过行业技术协会符合性评审的公司。氢能业务带动能源营收增长。2018-2022年公司营收CAGR为11.94%，且多年均实现正利润。2022年公司毛利润34.01亿元，同比增长25.7%。2022年能源装备板块营业收入105.91亿元，同比增长9.01%，业务占比54.27%。其中的氢能业务营收9700万元，同比增加64.4%。随着未来储运市场放量，市场对液氢运输增加，公司有望借助多年营运经验与技术壁垒，布局液氢罐车市场，从而带动公司整体营业收入增加。

报告节选：

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精选报告来源：【未来智库】。