本期看點(diǎn): 1、氫能源技術(shù)路線的選擇 2、氫能源產(chǎn)業(yè)鏈上中下游的發(fā)展情況 3、產(chǎn)業(yè)鏈上各大龍頭公司 一、前景提要 從之前讓大家關(guān)注氫能源板塊,到目前,最近這十來天,整個(gè)氫能源板塊整體漲幅差不多接近50%左右。 今天呢,咱們就來細(xì)致分析一下整個(gè)行業(yè),極其相關(guān)的龍頭公司。 至于未來前景呢,預(yù)計(jì)2050年世界上20%的碳減排可以通過氫能替代完成,氫能消費(fèi)將占世界能源市場的18%。 另外,2021年國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動(dòng)實(shí)施“氫能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng),該指南中,擬圍繞氫能綠色制取與規(guī)模轉(zhuǎn)存體系、氫能安全存儲(chǔ)與快速輸配體系、氫能便攜改質(zhì)與高效動(dòng)力系統(tǒng)及“氫進(jìn)萬家”綜合示范4個(gè)技術(shù)方向,啟動(dòng)“光伏/風(fēng)電等波動(dòng)性電源電解制氫材料和過程基礎(chǔ)”等19個(gè)指南任務(wù)。 人們談?wù)撎诫U(xiǎn)指南針經(jīng)緯度導(dǎo)航危險(xiǎn)people talk Adventure Compass 二、制氫 技術(shù)路線 1、灰氫和藍(lán)氫 目前中國最常見的制氫方法是以煤炭、天然氣為主的石化燃料化學(xué)重整技術(shù)。 (1)煤制氫 主要分為煤焦化和煤氣化兩種方式。這也就是為什么化工,尤其是焦化能源公司能率先轉(zhuǎn)型的原因,最近美錦能源的漲勢是不是就很好,從我們上一次聊氫能源,還把美錦能源發(fā)到茶話會(huì)里,現(xiàn)在整體漲幅差不多已經(jīng)50%。 但是我們之前說過,這種制氫產(chǎn)出的是灰氫,并不完全算是綠色清潔能源。 (2)天然氣制氫 技術(shù)主要有:蒸汽轉(zhuǎn)化法、部分氧化法、催化裂解法、甲烷自熱催化重整法等。 其中以蒸汽轉(zhuǎn)化制氫較為成熟,其他國家也有廣泛應(yīng)用。 之前說過,這種制氫的藍(lán)氫,對(duì)天然氣的依賴程度較大,不能擺脫對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴,也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。 石油和天然氣工業(yè)煉油廠Oil and gas industry refinery factory 2、綠氫 目前電解水制氫技術(shù)主要有三個(gè)方向: 1、堿性水電解槽(ALK) 2、質(zhì)子交換膜水電解槽(PEM) 3、固體氧化物水電解槽(SOEC) 既然是討論技術(shù)方向,咱們肯定要對(duì)比一下這三種方法的優(yōu)劣勢: 1、堿性水電解槽(ALK) 優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟,市場份額高,目前為止,工業(yè)上大規(guī)模的電解水制氫基本上都是采用堿性水電解槽制氫技術(shù)。如果僅綠氫這三者做對(duì)比,是最便宜的制氫方法。 缺點(diǎn):電能消耗較大,制氫效率低,當(dāng)電解功率小于額定功率的50%時(shí),堿性電解的效率會(huì)迅速下降,整體效率也就20%多一點(diǎn)。這一特性進(jìn)一步限制了其在可再生能源發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用。 發(fā)展現(xiàn)狀: (1)10月16日,隆基氫能在江蘇無錫,首臺(tái)堿性水電解槽下線。單臺(tái)電解槽的氫氣制備能力達(dá)1000方/時(shí),標(biāo)志著公司已經(jīng)初步具備訂單交付能力,到今年年底,隆基氫能在無錫基地將具備500MW電解水制氫設(shè)備的生產(chǎn)能力。2021年第四季度,公司將形成500MW電解水制氫裝備產(chǎn)能,未來五年內(nèi)產(chǎn)能將達(dá)到5-10GW。 (2)11月26日,中國華能主導(dǎo)研制的世界單槽產(chǎn)能最大堿性制氫水電解槽在蘇州下線,每小時(shí)可制氫1300標(biāo)準(zhǔn)立方米,最多達(dá)1500標(biāo)準(zhǔn)立方米。這也是世界上首套實(shí)現(xiàn)這一規(guī)模及每平方米6000安培電流密度性能的商業(yè)化堿性制氫水電解槽。 山東鄒平:世界首條產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行的600kA特大型電解槽環(huán)保科技領(lǐng)先 2、質(zhì)子交換膜水電解槽(PEM): 優(yōu)點(diǎn):不需要液態(tài)電解液,簡化了設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程。因?yàn)闆]有電解液,安全性更強(qiáng)。因?yàn)樵诟唠娏髅芏认鹿ぷ鳎瑲錃饧兌瓤梢愿哌_(dá)99.999%。 缺點(diǎn):隔膜使用期有限,相對(duì)成本高、容量小、效率也同樣沒有質(zhì)的突破。技術(shù)上沒有堿性電解法成熟。 發(fā)展現(xiàn)狀:目前被普遍看好,但是和國外相比,我們的技術(shù)和應(yīng)用都還有一定的差距。而且生產(chǎn)效率不如堿性制氫,目前最高的也就是加拿大水吉能(Hydrogenics)的PEM電解槽,可達(dá)到200標(biāo)準(zhǔn)立方每小時(shí)。堿性電解槽的壽命可以達(dá)到8-15年,PEM目前因?qū)嵤╉?xiàng)目較少,只有兩年的測試結(jié)果,但肯定比堿性電解槽要短。但是設(shè)備價(jià)格卻是堿性電解槽的2倍以上。另外,PEM對(duì)水質(zhì)的要求比較高,這里就要涉及到電阻率相關(guān)的內(nèi)容了,我們就不再深入。 3、固體氧化物水電解槽(SOEC) 技術(shù)原理:高溫電解法基于高溫燃料電池技術(shù),是固體氧化物燃料電池(SOFC)的逆向應(yīng)用。一種典型的技術(shù)是固體氧化物電解池。 優(yōu)點(diǎn):制氫效率高,可高達(dá)90% 缺點(diǎn):成本高、技術(shù)要求高、規(guī)模化生產(chǎn)難度大。運(yùn)行衰退明顯啊,材料方面要求也很高,需要進(jìn)一步突破。 發(fā)展現(xiàn)狀:目前還基本處于實(shí)驗(yàn)階段。比PEM的發(fā)展還要滯后。 水和水的流動(dòng)是藍(lán)色的 就像上一期咱們提到的,其實(shí)還有其他制氫的方法和途徑,例如生物制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫等等,但因?yàn)橐?guī)模、效率、技術(shù)、成本等問題,并不是我們的主流制氫方向,所以這里就不再過多的深入探討。 就上游制氫環(huán)節(jié)而言,技術(shù)路線咱們已經(jīng)討論的差不多了。那么有哪些投資參考信息呢? 這里深入展開就比較多了,說一些關(guān)鍵詞,大家有興趣的朋友下來自己去摸索一下,也歡迎大家在評(píng)論區(qū)或者茶話會(huì)里多多交流。 大連化物所,隸屬于中國科學(xué)院,國內(nèi)最領(lǐng)先的制氫研發(fā)團(tuán)隊(duì)。 逆變器:華為、陽光電源,陽光電源已經(jīng)推出第一代商用的PEM電解槽,是國內(nèi)目前最大功率的電解槽,而且落地的實(shí)施項(xiàng)目好像基本都搞定了。他們屬于設(shè)備供應(yīng)商。 項(xiàng)目落地:隆基、天合、晶科、晶澳、協(xié)鑫。 消納問題:中石化、寶豐、山東重工。 11月30日,中石化宣布我國首個(gè)萬噸級(jí)光伏綠氫示范項(xiàng)目——中國石化新疆庫車綠氫示范項(xiàng)目正式啟動(dòng)建設(shè),這是全球在建的最大光伏綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目,投產(chǎn)后年產(chǎn)綠氫可達(dá)2萬噸。 說完了上游制氫環(huán)節(jié),咱們接下來說說中游的儲(chǔ)運(yùn)。 瀝青罐和瀝青罐車 三、儲(chǔ)運(yùn) 1. 儲(chǔ)氫技術(shù) 咱們先來說說說儲(chǔ)氫技術(shù),目前主要的儲(chǔ)氫材料與技術(shù):有高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、液體儲(chǔ)氫、固體儲(chǔ)氫等。 咱們還是來比較一下這三種儲(chǔ)氫技術(shù)。 (1)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫: 充放速度快、容器結(jié)構(gòu)簡單,是現(xiàn)階段主要的儲(chǔ)氫方式。 稍微多說一下,具體分為高壓氫瓶和高壓容器兩大類。當(dāng)然,今后的熱點(diǎn)研究方向是利用抗高壓輕質(zhì)復(fù)合材料罐,還有奧地利研發(fā)的玻璃微球儲(chǔ)氫。 在這一塊,中材科技是屬于行業(yè)絕對(duì)領(lǐng)先地位,其中鋼質(zhì)氫瓶和鋼質(zhì)壓力容器技術(shù)最為成熟。 (2)液態(tài)儲(chǔ)氫: 可分為低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液體儲(chǔ)氫,具有儲(chǔ)氫密度高等優(yōu)勢。 低溫液態(tài)儲(chǔ)氫: 需要將氫氣冷卻至-253℃,液化儲(chǔ)存于低溫絕熱液氫罐中,儲(chǔ)氫密度可達(dá)70.6kg/m3。 但這個(gè)方法對(duì)投資要求高,而且液化過程中,使用的其他能耗也特別高。目前主要在航天領(lǐng)有機(jī)液體儲(chǔ)氫: 利用某些不飽和有機(jī)物與氫氣進(jìn)行可逆加氫和脫氫反應(yīng),實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存。 這種方法可以讓性能穩(wěn)定、安全性更高,與石油產(chǎn)品比較類似。但是工序繁瑣、而且中間要用到有毒的催化劑等等,目前尚處于探索階段。 這一塊比較有代表的企業(yè)是嘉化能源。 (3)固體儲(chǔ)氫: 是以金屬氫化物、化學(xué)氫化物或納米材料等作為儲(chǔ)氫載體,通過化學(xué)吸附和物理吸附的方式實(shí)現(xiàn)氫的存儲(chǔ)。 優(yōu)點(diǎn):既然是固體材料,優(yōu)點(diǎn)自然是十分明顯的。儲(chǔ)氫密度高、儲(chǔ)氫壓力低、安全性好、放氫純度高等等,體積儲(chǔ)氫的密度也遠(yuǎn)高于液氫。 缺點(diǎn):就是在吸放氫氣的時(shí)候溫度較高,而且循環(huán)使用效果較差。 國外有運(yùn)用到潛艇上邊,分布式發(fā)電和風(fēng)電領(lǐng)域也有一些案例。 這一塊我國還是相對(duì)比較落后的,還處在研發(fā)階段,我手里沒有更深入的調(diào)研資料。 國際貨運(yùn)和公路設(shè)計(jì)Abstract Design international shipment 2. 輸運(yùn)技術(shù) 與儲(chǔ)氫的三種形態(tài)類似,運(yùn)輸方式也可以分為氣態(tài)、液態(tài)和固體運(yùn)輸三種。 (1)氣態(tài)輸運(yùn): 分為長管拖車和管道運(yùn)輸兩種方式。 在上一期關(guān)于氫能源的視頻當(dāng)中,咱們展開過聯(lián)想,當(dāng)時(shí)我對(duì)這一板塊的了解還不夠多,就有朋友提出了管道運(yùn)輸過程當(dāng)中存在的問題。他提出了管道運(yùn)輸,氫分子滲透滲透金屬,容易產(chǎn)生“氫脆”現(xiàn)象。 我后來專門去找了一下相關(guān)的資料和應(yīng)用,在歐洲的管道運(yùn)輸中,他們是將氫氣以20%左右的比例加到天然氣管道當(dāng)中混合使用??吹竭@個(gè)數(shù)據(jù),正好聯(lián)想到咱們在前文提到的“2050年世界上20%的CO2減排可以通過氫能替代完成,氫能消費(fèi)將占世界能源市場的 18%?!?/p> 看來“氫通萬家”這個(gè)事情是完全有能力實(shí)施應(yīng)用的。 咱們接著還是說一下氣態(tài)運(yùn)輸。 高壓長管拖車: 適用于距離比較近的運(yùn)輸,技術(shù)已經(jīng)比較成熟。 管道運(yùn)輸: 更適用于長距離運(yùn)輸,而且還擁有運(yùn)量大、能耗小和成本低等優(yōu)勢,但是毫無疑問,這種規(guī)模龐大的投資建設(shè),要么只能彈丸之地實(shí)施,例如歐洲,他們?nèi)丝诩卸纫脖容^高。要么也只能是我們了。 $新天綠色能源(00956)$ $氫能源(BK0649)$ $中遠(yuǎn)???SH601919)$ #一字跌停!鋰電牛股江特電機(jī)爆雷# #鋰礦股大漲!鹽湖股份等多股漲停# 毫無疑問,在這個(gè)領(lǐng)域只能是國家牽頭,中石化我相信在這一塊的布局肯定已經(jīng)開始了。而且我還留意到中石化的股息率也接近5%,對(duì)于新的投資者和穩(wěn)健保守的投資者,如果既想要參與到新能源的蛋糕,又想要比較穩(wěn)健,這不失為一個(gè)選擇。道理很簡單,新能源賽道里邊,沒有一個(gè)國家正規(guī)軍入局,大家覺得可能么? 中石化 (2)液態(tài)輸運(yùn): 這個(gè)通常適用于距離較遠(yuǎn)、運(yùn)輸量較大的應(yīng)用場景。 咱們之前提到過類似石油的有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫,那么采用液氫儲(chǔ)運(yùn)在國外,主要作為加氫站運(yùn)氫的重要方式之一。 這一塊的內(nèi)容,在下文咱們結(jié)合氫氣加注來一起講。 (3)固態(tài)輸運(yùn): 這一塊的技術(shù)難度不小,幾乎沒有現(xiàn)成的商用案例,雖然潛力巨大,但是天然氣這么多年,在固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)上的應(yīng)用都并不廣泛,那大家也就少花一點(diǎn)心思在這上邊了。 法國法液空車用加氫站亮相上海必比登挑戰(zhàn)賽 目前,我國氫能的應(yīng)用還處于示范階段,整體布局的輻射半徑也就200公里以內(nèi),所以主要以高壓氣態(tài)方式為主。 另外,《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》預(yù)計(jì)2030年氫能市場發(fā)展中期,車載儲(chǔ)氫將以氣態(tài)、低溫液態(tài)為主,多種儲(chǔ)氫技術(shù)相互協(xié)同。氫的運(yùn)輸將以高壓、液態(tài)氫罐和管道運(yùn)輸共同完成。 好了,大家也看到了,在中上游部分,我們當(dāng)下可以選擇的路徑顯然并不多,資本競爭最激烈的電解槽賽道都比較激烈。 不論是規(guī)劃也好,目前的研發(fā)、建設(shè)階段也罷,都屬于中長期以上的項(xiàng)目。 所以這一輪偏向中上游氫能源概念的這一波上漲,到底能推多高,推多久,還是一個(gè)問號(hào)。 當(dāng)然,如果能堅(jiān)持長期主義的朋友,也可以在未來的回調(diào)階段,逢低建倉或補(bǔ)倉、加倉。 咱們接下來再說說偏下游部分,傾向于應(yīng)用側(cè)的這個(gè)部分。 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)cloud of computing network 四、應(yīng)用 1、基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目 加氫的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目是氫能利用和發(fā)展的中樞環(huán)節(jié),這是銜接上中游和下游最重要的部分。 大家都知道氫氣的自然密度很小,那在商用過程中就必然要用到氫氣壓縮機(jī)來增壓,儲(chǔ)存在高壓容器內(nèi),再通過氫氣加注機(jī)來加注氫氣。 加氫站,就是整個(gè)氫能源戰(zhàn)略中十分關(guān)鍵的一環(huán)。我這里主要是指現(xiàn)階段大家都很在意的氫能源汽車為例。以加氫站為輻射半徑,給車輛補(bǔ)充能源,形成循環(huán)。這里主要涉及的就是燃料電池的發(fā)展。 我們目前主要的應(yīng)用方向,還是大力推廣到公共交通系統(tǒng)上邊,既有示范效應(yīng)又有廣告效應(yīng),而且也方便這個(gè)階段的集約化管理。 以上的原理大家清楚了,那么加氫站的核心三大件就是:氫氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)和氫氣加注機(jī)。 加氫站板塊:比較突出的有厚普股份、嘉化能源、美錦能源、雪人股份、雄韜股份。 氫氣壓縮機(jī):公司主要有北京中鼎恒盛、北京天高、江蘇恒久機(jī)械、京城股份。 氫分子,計(jì)算機(jī)繪圖,氫分子由兩個(gè)氫原子組成,在元素周期表中,氫原子是最小的 2. 燃料電池 燃料電池是氫能高效利用的重要途徑,也是目前市場最熱,最被大家看好的應(yīng)用方向。 咱們還是來簡單說說它的工作原理,畢竟評(píng)論區(qū)有朋友說我連怎么制氫都不懂,這臉打的生疼啊。 氫燃料電池原理,就是氫與氧結(jié)合生成水的同時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能。 評(píng)論區(qū)里邊,談到最多的就是氫能源應(yīng)用的危險(xiǎn)性。 那在燃料電池里邊,陽極和陰極中間,必須有一層堅(jiān)韌的隔膜,用來隔絕氫氣和氧氣,主要就是為了避免氫氣和氧氣直接接觸發(fā)生燃燒和爆炸的危險(xiǎn)。 氫氣進(jìn)入燃料電池的陽極,在催化劑的作用下分解成氫離子和電子。這個(gè)時(shí)候,氫離子就可以穿過隔膜到達(dá)陰極,在催化劑的作用下,與氧氣結(jié)合生成水。電子呢,就通過外部電路,向陰極移動(dòng)形成電流。 電池?fù)p壞標(biāo)志 我們當(dāng)下主要的燃料電池技術(shù)主要有:堿性燃料電池、磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池。 主要可以應(yīng)用到商業(yè)的,還是熔融碳酸鹽燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池這三種。 質(zhì)子交換膜燃料電池: 因?yàn)楣ぷ鳒囟鹊?、啟?dòng)快、比功率高等優(yōu)點(diǎn),非常適合應(yīng)用于交通、固定式電源領(lǐng)域,而且逐步成為現(xiàn)階段國內(nèi)外主流應(yīng)用技術(shù)。 固體氧化物燃料電池: 擁有燃料適應(yīng)性廣、能量轉(zhuǎn)換效率高、全固態(tài)、模塊化組裝、零污染等優(yōu)勢,更適用于大型固定電站。 我們國家,主要就集中在這兩塊進(jìn)行研發(fā)和投產(chǎn)。 我們目前下游環(huán)節(jié)也就發(fā)展到這個(gè)樣子,稍微來簡述一下: 歐陽明高院士曾提出“鋰離子電池更適合替代汽油機(jī),氫燃料電池系統(tǒng)更適合替代柴油機(jī)”。所以在中短期的未來,鋰電池與燃料電池是一種互補(bǔ)關(guān)系。而且氫燃料電池目前成本高,相比于純電動(dòng)車和汽油車,氫燃料電池車在購置成本和使用成本上幾乎毫無優(yōu)勢。所以集中在管理程度高、出行量高、運(yùn)載能力更強(qiáng)的公共交通領(lǐng)域。 不論是氫能源汽車,還是我們暢想的管道運(yùn)輸,這都有待于各方面的進(jìn)一步發(fā)展。氫能是我國現(xiàn)代能源體系的重要組成部分,建設(shè)低碳清潔氫能供應(yīng)體系至關(guān)重要。 綠色環(huán)境中的電動(dòng)汽車概念-3d渲染 五、結(jié)尾 最后,如果僅從我個(gè)人的角度出發(fā),不論是未來的應(yīng)用,還是當(dāng)下的投資機(jī)會(huì),如果一定要拿鋰電池和氫能源做對(duì)比,當(dāng)然啦,其實(shí)真正能夠?qū)Ρ鹊膽?yīng)該是鋰電池和氫燃料電池,但是目前從市場規(guī)模來看,畢竟不對(duì)等。我會(huì)更注重氫能源的開發(fā)和利用,畢竟相對(duì)而言,整個(gè)市場還處于初始階段。 這段時(shí)間氫能源板塊也在持續(xù)向好,整體漲幅都達(dá)到了50%左右,那到底是階段性的輪動(dòng),還是持續(xù)性的推高,說實(shí)話,這個(gè)就脫離基本面和氫能源發(fā)展階段了,我無法預(yù)測。 那么節(jié)目最后,我就借用一下別人的圖表,大家可以看看整個(gè)氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)公司。 我個(gè)人比較關(guān)注的我在節(jié)目當(dāng)中已經(jīng)提到了,至于再深入的細(xì)致分析,那就實(shí)在太多了。而且也有推股薦股的嫌疑,這就很不妥當(dāng)了。 |
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