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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
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氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
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- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
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氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
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氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
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氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
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氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
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- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
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氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
（溫馨提示：文末有下載方式）
目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
燃料電池產業助推，加氫站等配套設施及相關設備需求空間可觀
數據迴歸得，產業發展初期加氫站增速最高，隨著產業逐步成熟，加氫站等基礎設施的建 設增速將遞減。據 ICCT 的數據，根據各個國家和地區的實際及規劃的加氫站數量和燃料 電池車保有量，迴歸可得燃料電池車保有量與加氫站數量是冪指數關係，即每個加氫站能 覆蓋的燃料電池車隨著加氫站的數量增加邊際增加，前 100 座加氫站預計每個站可以支持 100-400 輛燃料電池車，而在有 1000 座加氫站的情況下，預計每個站可以支持 1000-2000 輛燃料電池車。
2019-2050年，加氫站對應設備新增投資額有望達到838億元。據 ICCT，裝有 500 kg 儲氣瓶的加氫站的造價約為 1200 萬元人民幣，以此計算新增加氫站投資總額約為 37 億 元，據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》設備投資佔到總投資的 70%，對 應的設備投資額為 26 億元。如按照 2050 年的遠期規劃建設 10000 座加氫站，2019-2050 年新增投資額約為 1197 億元，對應設備投資額為 838 億元。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
燃料電池產業助推，加氫站等配套設施及相關設備需求空間可觀
數據迴歸得，產業發展初期加氫站增速最高，隨著產業逐步成熟，加氫站等基礎設施的建 設增速將遞減。據 ICCT 的數據，根據各個國家和地區的實際及規劃的加氫站數量和燃料 電池車保有量，迴歸可得燃料電池車保有量與加氫站數量是冪指數關係，即每個加氫站能 覆蓋的燃料電池車隨著加氫站的數量增加邊際增加，前 100 座加氫站預計每個站可以支持 100-400 輛燃料電池車，而在有 1000 座加氫站的情況下，預計每個站可以支持 1000-2000 輛燃料電池車。
2019-2050年，加氫站對應設備新增投資額有望達到838億元。據 ICCT，裝有 500 kg 儲氣瓶的加氫站的造價約為 1200 萬元人民幣，以此計算新增加氫站投資總額約為 37 億 元，據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》設備投資佔到總投資的 70%，對 應的設備投資額為 26 億元。如按照 2050 年的遠期規劃建設 10000 座加氫站，2019-2050 年新增投資額約為 1197 億元，對應設備投資額為 838 億元。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
燃料電池產業助推，加氫站等配套設施及相關設備需求空間可觀
數據迴歸得，產業發展初期加氫站增速最高，隨著產業逐步成熟，加氫站等基礎設施的建 設增速將遞減。據 ICCT 的數據，根據各個國家和地區的實際及規劃的加氫站數量和燃料 電池車保有量，迴歸可得燃料電池車保有量與加氫站數量是冪指數關係，即每個加氫站能 覆蓋的燃料電池車隨著加氫站的數量增加邊際增加，前 100 座加氫站預計每個站可以支持 100-400 輛燃料電池車，而在有 1000 座加氫站的情況下，預計每個站可以支持 1000-2000 輛燃料電池車。
2019-2050年，加氫站對應設備新增投資額有望達到838億元。據 ICCT，裝有 500 kg 儲氣瓶的加氫站的造價約為 1200 萬元人民幣，以此計算新增加氫站投資總額約為 37 億 元，據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》設備投資佔到總投資的 70%，對 應的設備投資額為 26 億元。如按照 2050 年的遠期規劃建設 10000 座加氫站，2019-2050 年新增投資額約為 1197 億元，對應設備投資額為 838 億元。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
燃料電池產業助推，加氫站等配套設施及相關設備需求空間可觀
數據迴歸得，產業發展初期加氫站增速最高，隨著產業逐步成熟，加氫站等基礎設施的建 設增速將遞減。據 ICCT 的數據，根據各個國家和地區的實際及規劃的加氫站數量和燃料 電池車保有量，迴歸可得燃料電池車保有量與加氫站數量是冪指數關係，即每個加氫站能 覆蓋的燃料電池車隨著加氫站的數量增加邊際增加，前 100 座加氫站預計每個站可以支持 100-400 輛燃料電池車，而在有 1000 座加氫站的情況下，預計每個站可以支持 1000-2000 輛燃料電池車。
2019-2050年，加氫站對應設備新增投資額有望達到838億元。據 ICCT，裝有 500 kg 儲氣瓶的加氫站的造價約為 1200 萬元人民幣，以此計算新增加氫站投資總額約為 37 億 元，據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》設備投資佔到總投資的 70%，對 應的設備投資額為 26 億元。如按照 2050 年的遠期規劃建設 10000 座加氫站，2019-2050 年新增投資額約為 1197 億元，對應設備投資額為 838 億元。
機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
我們認為，本土氫能商業化的破局點在核心技術國產化帶來的成本降低。一方面，我國在 氫能相關技術儲備上相比國際先進水平仍有差距，在部分核心零部件及設備方面未能實現 國產自制，是部分導致基礎設施建設投入資本高，成本居高不下的因素。另一方面，由於 目前處於燃料電池車產業發展的早期階段，燃料電池車數量少導致加氫站相關基礎設施的 利用率不足，投資回報週期長。自上而下的補貼政策有望將產業發展帶入正向循環，實現 技術突破及提升規模，從而實現降本增效，產業逐步商業化。
關鍵技術相對國際先進水平差距仍存
我國目前雖然具備一定的氫能相關技術，但相比國際先進水平仍有差距。衡量氫能產業發 展水平的核心在於氫能和燃料電池產業相關的核心技術是否能實現國產化，而非僅僅在於 組裝進口的核心零部件。目前，在氫能產業方面，我國有部分技術已處於國際領先地位， 如光催化和生物質制氫。但另一些與國際先進水平差距明顯，如儲氫環節，車載儲氫罐和 碳纖維目前仍存在瓶頸，我國在液氫儲運技術方面較為薄弱;加氫站環節，氫氣壓縮機和 加氫機技術與國外差距較大。綜上從成本上考慮，我國率先選擇在長續航里程運營型汽車 上發展，主要系此類汽車在燃料電池的使用上，與電動和燃油相比，更易實現使用成本的 經濟性。
加氫站等基礎設施建設仍需政策保駕護航
氫能源發展早期階段，加氫站建設資本投入高，項目回收期長。主要因素系建設費用較高 及市場開發期間設施利用不足，據 IEA，兩因素疊加可能導致 10 至 15 年的負現金流。一 方面，高資本投入主要與氫氣壓縮和儲存有關，存儲在燃料電池車上的氫氣壓力越高，該 加氫站站所需的壓縮機就越昂貴，35MPa 的加油站比70MPa的加油站便宜約 1/3。另一 方面，目前國內的燃料電池車大多數仍處於示範運營階段，往往會選擇短途行駛，加氫站 的選擇比較固定，從運營時長和頻次來說也遠不能和正式運營的車輛相提並論，因此較易 導致設施利用率不足，成本居高不下的情況。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
燃料電池產業助推，加氫站等配套設施及相關設備需求空間可觀
數據迴歸得，產業發展初期加氫站增速最高，隨著產業逐步成熟，加氫站等基礎設施的建 設增速將遞減。據 ICCT 的數據，根據各個國家和地區的實際及規劃的加氫站數量和燃料 電池車保有量，迴歸可得燃料電池車保有量與加氫站數量是冪指數關係，即每個加氫站能 覆蓋的燃料電池車隨著加氫站的數量增加邊際增加，前 100 座加氫站預計每個站可以支持 100-400 輛燃料電池車，而在有 1000 座加氫站的情況下，預計每個站可以支持 1000-2000 輛燃料電池車。
2019-2050年，加氫站對應設備新增投資額有望達到838億元。據 ICCT，裝有 500 kg 儲氣瓶的加氫站的造價約為 1200 萬元人民幣，以此計算新增加氫站投資總額約為 37 億 元，據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》設備投資佔到總投資的 70%，對 應的設備投資額為 26 億元。如按照 2050 年的遠期規劃建設 10000 座加氫站，2019-2050 年新增投資額約為 1197 億元，對應設備投資額為 838 億元。
機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
我們認為，本土氫能商業化的破局點在核心技術國產化帶來的成本降低。一方面，我國在 氫能相關技術儲備上相比國際先進水平仍有差距，在部分核心零部件及設備方面未能實現 國產自制，是部分導致基礎設施建設投入資本高，成本居高不下的因素。另一方面，由於 目前處於燃料電池車產業發展的早期階段，燃料電池車數量少導致加氫站相關基礎設施的 利用率不足，投資回報週期長。自上而下的補貼政策有望將產業發展帶入正向循環，實現 技術突破及提升規模，從而實現降本增效，產業逐步商業化。
關鍵技術相對國際先進水平差距仍存
我國目前雖然具備一定的氫能相關技術，但相比國際先進水平仍有差距。衡量氫能產業發 展水平的核心在於氫能和燃料電池產業相關的核心技術是否能實現國產化，而非僅僅在於 組裝進口的核心零部件。目前，在氫能產業方面，我國有部分技術已處於國際領先地位， 如光催化和生物質制氫。但另一些與國際先進水平差距明顯，如儲氫環節，車載儲氫罐和 碳纖維目前仍存在瓶頸，我國在液氫儲運技術方面較為薄弱;加氫站環節，氫氣壓縮機和 加氫機技術與國外差距較大。綜上從成本上考慮，我國率先選擇在長續航里程運營型汽車 上發展，主要系此類汽車在燃料電池的使用上，與電動和燃油相比，更易實現使用成本的 經濟性。
加氫站等基礎設施建設仍需政策保駕護航
氫能源發展早期階段，加氫站建設資本投入高，項目回收期長。主要因素系建設費用較高 及市場開發期間設施利用不足，據 IEA，兩因素疊加可能導致 10 至 15 年的負現金流。一 方面，高資本投入主要與氫氣壓縮和儲存有關，存儲在燃料電池車上的氫氣壓力越高，該 加氫站站所需的壓縮機就越昂貴，35MPa 的加油站比70MPa的加油站便宜約 1/3。另一 方面，目前國內的燃料電池車大多數仍處於示範運營階段，往往會選擇短途行駛，加氫站 的選擇比較固定，從運營時長和頻次來說也遠不能和正式運營的車輛相提並論，因此較易 導致設施利用率不足，成本居高不下的情況。
我們認為，在行業發展的早期階段，加氫站建設的主要推力仍將是對加氫站補貼的頂層設 計。2014 年 11 月，有關部委聯合發佈的《關於新能源汽車充電設施建設獎勵的通知》， 對 2013 至 2015 年符合國家技術標準且日加氫能力不少於 200 公斤的新建燃料電池汽車 加氫站每個站獎勵為 400 萬元。2019 年 3 月 26 日，由財政部、工信部、科技部、國家發 改委等四部委聯合印發的《關於進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》稱， “從 2019年起......地方應完善政策，過渡期後不再對新能源汽車(新能源公交車和燃料 電池汽車除外)給予購置補貼，轉為用於支持充電(加氫)基礎設施‘短板’建設和配套 運營服務等方面。”國家相關補貼政策的陸續出臺，有望推動加氫站建設提速。
氫能產業鏈相關標的梳理
一方面加氫站和氫氣作為燃料電池車產業重要的原料及基礎設施，在燃料電池車商業化的 過程中具有關鍵性的作用。產業發展基礎設施先行，加氫站建設運營及相關配套設備有望 率先受益。另一方面，從三大工業氣體巨頭依託空分技術儲備及資源調配能力在氫能產業 鏈的全方位佈局的能力向國內產業發展推導，我們認為，國內具有氫的製備和純化技術儲 備的本土空分設備及工業氣體公司，有望受益國內氫能產業的發展。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
燃料電池產業助推，加氫站等配套設施及相關設備需求空間可觀
數據迴歸得，產業發展初期加氫站增速最高，隨著產業逐步成熟，加氫站等基礎設施的建 設增速將遞減。據 ICCT 的數據，根據各個國家和地區的實際及規劃的加氫站數量和燃料 電池車保有量，迴歸可得燃料電池車保有量與加氫站數量是冪指數關係，即每個加氫站能 覆蓋的燃料電池車隨著加氫站的數量增加邊際增加，前 100 座加氫站預計每個站可以支持 100-400 輛燃料電池車，而在有 1000 座加氫站的情況下，預計每個站可以支持 1000-2000 輛燃料電池車。
2019-2050年，加氫站對應設備新增投資額有望達到838億元。據 ICCT，裝有 500 kg 儲氣瓶的加氫站的造價約為 1200 萬元人民幣，以此計算新增加氫站投資總額約為 37 億 元，據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》設備投資佔到總投資的 70%，對 應的設備投資額為 26 億元。如按照 2050 年的遠期規劃建設 10000 座加氫站，2019-2050 年新增投資額約為 1197 億元，對應設備投資額為 838 億元。
機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
我們認為，本土氫能商業化的破局點在核心技術國產化帶來的成本降低。一方面，我國在 氫能相關技術儲備上相比國際先進水平仍有差距，在部分核心零部件及設備方面未能實現 國產自制，是部分導致基礎設施建設投入資本高，成本居高不下的因素。另一方面，由於 目前處於燃料電池車產業發展的早期階段，燃料電池車數量少導致加氫站相關基礎設施的 利用率不足，投資回報週期長。自上而下的補貼政策有望將產業發展帶入正向循環，實現 技術突破及提升規模，從而實現降本增效，產業逐步商業化。
關鍵技術相對國際先進水平差距仍存
我國目前雖然具備一定的氫能相關技術，但相比國際先進水平仍有差距。衡量氫能產業發 展水平的核心在於氫能和燃料電池產業相關的核心技術是否能實現國產化，而非僅僅在於 組裝進口的核心零部件。目前，在氫能產業方面，我國有部分技術已處於國際領先地位， 如光催化和生物質制氫。但另一些與國際先進水平差距明顯，如儲氫環節，車載儲氫罐和 碳纖維目前仍存在瓶頸，我國在液氫儲運技術方面較為薄弱;加氫站環節，氫氣壓縮機和 加氫機技術與國外差距較大。綜上從成本上考慮，我國率先選擇在長續航里程運營型汽車 上發展，主要系此類汽車在燃料電池的使用上，與電動和燃油相比，更易實現使用成本的 經濟性。
加氫站等基礎設施建設仍需政策保駕護航
氫能源發展早期階段，加氫站建設資本投入高，項目回收期長。主要因素系建設費用較高 及市場開發期間設施利用不足，據 IEA，兩因素疊加可能導致 10 至 15 年的負現金流。一 方面，高資本投入主要與氫氣壓縮和儲存有關，存儲在燃料電池車上的氫氣壓力越高，該 加氫站站所需的壓縮機就越昂貴，35MPa 的加油站比70MPa的加油站便宜約 1/3。另一 方面，目前國內的燃料電池車大多數仍處於示範運營階段，往往會選擇短途行駛，加氫站 的選擇比較固定，從運營時長和頻次來說也遠不能和正式運營的車輛相提並論，因此較易 導致設施利用率不足，成本居高不下的情況。
我們認為，在行業發展的早期階段，加氫站建設的主要推力仍將是對加氫站補貼的頂層設 計。2014 年 11 月，有關部委聯合發佈的《關於新能源汽車充電設施建設獎勵的通知》， 對 2013 至 2015 年符合國家技術標準且日加氫能力不少於 200 公斤的新建燃料電池汽車 加氫站每個站獎勵為 400 萬元。2019 年 3 月 26 日，由財政部、工信部、科技部、國家發 改委等四部委聯合印發的《關於進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》稱， “從 2019年起......地方應完善政策，過渡期後不再對新能源汽車(新能源公交車和燃料 電池汽車除外)給予購置補貼，轉為用於支持充電(加氫)基礎設施‘短板’建設和配套 運營服務等方面。”國家相關補貼政策的陸續出臺，有望推動加氫站建設提速。
氫能產業鏈相關標的梳理
一方面加氫站和氫氣作為燃料電池車產業重要的原料及基礎設施，在燃料電池車商業化的 過程中具有關鍵性的作用。產業發展基礎設施先行，加氫站建設運營及相關配套設備有望 率先受益。另一方面，從三大工業氣體巨頭依託空分技術儲備及資源調配能力在氫能產業 鏈的全方位佈局的能力向國內產業發展推導，我們認為，國內具有氫的製備和純化技術儲 備的本土空分設備及工業氣體公司，有望受益國內氫能產業的發展。
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目錄：
- 氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
- “氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
- 氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
- 產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
- 機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
- 氫能產業鏈相關標的梳理
報告內容：
氫的製備及儲運是燃料電池車商業化的關鍵環節
氫能基礎設施的佈局和建設，是氫能和燃料電池汽車產業商業化發展的突破口。氫能燃料 電池產業是電池產業中具有戰略性、前瞻性的一項綠色儲能技術，代表著未來新能源的發 展方向，具有良好的發展前景。加氫站的佈局和建設是燃料電池汽車商業化發展的突破口， 低價制氫和運輸也是氫燃料電池汽車進一步普及推廣的關鍵環節，決定了行駛成本的經濟 性與否。
我國氫能產業已初具雛形
我國已佈局了較為完整的氫能產業鏈。氫作為一個穩定介質，通過可再生能源制氫，可將 不穩定的可再生能源變得穩定。在氫能及燃料電池領域，我國已經初步形成從基礎研究、 應用研究到示範演示的全方位格局，佈局了完整的氫能產業鏈，涵蓋制氫(含純化)、儲 運、加註、應用等 4 個環節。未來“可再生能源+水電解制氫”有望成為大規模製氫發展 趨勢。
氫能產業的主要環節包括製備、儲運、加註
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢
制氫是氫能利用過程中的首要技術環節。目前已知的制氫技術及工藝十分繁多，主要包括電解水、天然氣重整、油類加工、煤氣化、醇類裂解、生物質能熱解、電解水等方法。
在當前技術經濟環境下大規模工業化應用的制氫技術主要有三種。目前工業化制氫技術主 要有化石燃料制氫、工業副產物制氫及電解水制氫。化石燃料制氫的技術如煤制氫、天然 氣制氫等是較為普遍的制氫方法，技術已經成熟，但需要面臨碳排放問題。其中天然氣重 整是使用最廣泛的制氫方法。工業副產氫技術主要是使用焦爐煤氣制氫，其主要特點是不 會額外產生碳排放。電解水制氫可以利用各種可再生能源以及先進核能提供的熱能和電能, 在高溫下將水蒸氣高效電解為氫氣和氧氣，是一種高效、清潔的製備方法。
全球範圍來看，天然氣制氫佔比最高。據 IRENA，全球範圍內的氫氣製備方法中，2018 年，從終端產生的熱值來統計，天然氣制氫佔比最高，達到 48%;其次是石油氣化制氫， 佔比 30%;煤氣化制氫第三，佔比 8%，電解水制氫佔比 4%。
可再生能源+水電解制氫有望成為大規模製氫發展趨勢。據中國氫能聯盟，我國氫能製取 的遠期目標是到 2050 年實現持續利用可再生能源電解水制氫，大力發展生物制氫，太陽 光解水制氫，“綠色”煤制氫技術。達到平均制氫成本不高於10元/公斤。
氫氣提純的主要方法有深冷分離、變壓吸附和膜分離
氫氣提純主要有三種方法，深冷分離法、變壓吸附法(PSA)和膜分離法。深冷分離是將 氣體液化後蒸餾的方法，適宜在大量氫氣製造時使用，輸出產品較純淨。變壓吸附是基於 不同氣體在吸附劑上的吸附能力不同而實施的分離方法。膜分離法是基於氣體透過高分子 薄膜的速率不同而實施的分離。變壓吸附法和膜分離法這兩種後起的技術目前也較為成熟， 與深冷分離法相比，這兩種技術由於不必把氫氣深冷液化，因此耗能較低。
三種工藝相比各有優勢。變壓吸附工藝能生產出高純度氫氣，並具有較高的氫收率; 膜分 離工藝能在原料高壓力下獲得可再利用的尾氣，且有很高的氫收率; 而深冷分離工藝在獲 得所需要的氫氣產品的同時，還可以獲得乙烷、丙烷等烴類副產品，且有較高的氫收率。
儲氫技術是氫氣生產與使用之間的橋樑
常用的儲氫技術主要包括物理儲氫、化學儲氫與其它儲氫。物理儲氫主要包括高壓氣態儲 氫與低溫液化儲氫。高壓氣態儲氫技術是指在高壓下，將氫氣壓縮，以高密度氣態形式儲 存，具有成本較低、能耗低、 易脫氫、工作條件較寬等特點，是發展最成熟、最常用的 儲氫技術，主要使用的設備為高壓儲氫瓶，目前，高壓儲氫儲罐主要包括金屬儲罐、金屬 內襯纖維纏繞儲罐和全複合輕質纖維纏繞儲罐。低溫液化儲氫技術是將氫氣在高壓、低溫 條件下液化，實現高效儲氫，其輸送效率高於氣態氫。
氫能運輸將向更高壓、多相態的技術路徑發展
氫氣輸送是氫能利用的重要環節。按照氫在輸運時所處狀態的不同, 可以分為氣氫輸送、 液氫輸送和固氫輸送。其中前兩者是目前正在大規模使用的兩種方式。氣氫可以用管網, 或 將氫氣加壓通過高壓容器裝在車、船等運輸工具上進行輸送。管網輸送一般適用於用量大 的場合,而車、船運輸則適合於量小、用戶比較分散的場合。液氫一般裝在低溫絕熱槽罐 內，放在卡車、機車、船舶或者飛機上運輸，既能滿足較大輸氫量又比較快速、經濟。固 氫輸運方法一般是採用車船輸送輕質儲氫材料。
加氫站是氫能供應的重要保障
加氫站是氫能供應的重要保障。加氫站之於燃料電池汽車, 相當於加油站之於燃油汽車、 充電站之於純電動汽車。安全、低成本、快捷加氫的加氫站對於氫燃料電池汽車的商業化 起到關鍵作用。
加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加註。外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類 型。氣氫經氣氫拖車或管道運輸至加氫站，經過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組，再通過分配 器向燃料汽車加註氫氣。液氫經液氫槽車運至加氫站，儲存至站內液氫儲氫罐，通過液氫 泵和氣化器經壓縮後儲存至壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的氫源也可來自站內製氫裝 置，製得的氫氣經壓縮儲存到壓縮儲氫罐組，最後加註。加氫站的主要設備包括站內製氫 裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器。
“氫能時代”大幕拉開，全球主要國家與企業紛紛入局
全球氫能發展進入快車道，歐美及日韓已率先進行氫能產業鏈的佈局。一方面從國家層面， 部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件，設置了氫能源管理機構， 創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。另一方面，相關企業也加快佈局氫能市場。 全球氣體三大巨頭公司依託空氣分離技術儲備，已可以提供製氫、純化、儲運、加氫等一 系列完整的解決方案。全球主要國家和企業共同推動氫能產業快速發展。
氫能是能源技術革命的重要方向，全球發展進入快車道
全球逐步形成發展氫能的共識，普遍認為氫能是 21 世紀最具潛力的清潔能源之一。美國 通用汽車公司的技術研究中心於 20 世紀 70 年代提出“氫經濟”概念，1976 年美國斯坦 福研究院就開展了氫經濟的可行性研究。20 世紀 90 年代中期以來城市空氣汙染、能源自 主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯，增加了 氫能經濟的吸引力。氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續的新能源，逐步形成全球共 識，被視為 21 世紀最具發展潛力的清潔能源之一，是人類的戰略能源發展方向。
Hydrogen Council 預計，到 2050 年世界將正式進入“氫能時代”。據 IRENA 數據顯示， 2016 年全球氫能的下游應用的 90%仍為工業，25%用於冶金，65%用於化工領域。但據 Hydrogen Council 預計，到 2050 年氫能將佔到人類能源總供給的 18%，貢獻 58 EJ 的總 能量，其中主要的增量來自於交通運輸，將消耗約 22EJ 的能量，佔氫能下游應用的約 38%。
據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，歐美日韓中計劃到 2025 年建成加氫 站共計 2000 座，是目前五個國家及地區在營加氫站數量的 4.81 倍。據 H2stations.org 發 布的第十一次全球加氫站年度評估報告顯示，2018 年全球加氫站新增 48 座，截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。分地區來看，歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座; 在全部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放。日本、德國和美國加氫站共有 198 座，佔 全球總數的 54%，顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發展及領先地位。
美、日、德等傳統汽車強國已自上而下佈局氫能產業
美、日、德在國家層面已出臺了具有頂層設計的全國性專項規劃文件。2007 年，德國政 府、工業和科學界啟動氫和燃料電池技術國家創新計劃(NIP)的長達 10 年的重大項目。 2006-2016 年間，NIP 為 750 個項目總計投入約 7 億歐元，共 240 家企業，50 家科研和 教育機構以及公共部門得到 NIP 的資助。聯邦政府正在實施第二階段即 2016 至 2026 年 的氫和燃料電池技術計劃(NIP2)以確保研究和開發的繼續，預計在接下來十年內提供 14 億歐元左右扶持資金。
日本政府在 2014 年 4 月制定的《第四次能源基本計劃》中，明確提出了加速建設和發展 “氫能社會”的戰略方向。2014 年 6 月，日本經濟通產省(METI)發佈了《氫能與燃料 電池戰略路線圖》，提出實現“氫能社會”目標分三步走的發展路線圖。2017 年 12 月， 日本政府發佈了《氫能基本戰略》，確定 2050 年“氫能社會”建設的目標。
2002 年 11 月，美國能源部發布《國家氫能發展路線圖》，明確了氫能的發展目標，制定 了詳細的發展路線。2014 年，美國頒佈《全面能源戰略》，開啟了新的氫能計劃，重新確 定了氫能在交通轉型中的引領作用。2019 年 3 月，美國能源部宣佈將高達 3100 萬美元的 資金用於推進“H2@Scale”概念。“H2@Scale”的重點是在美國多個部門實現經濟可靠 的大規模製氫、運輸、儲存和利用。據California Air Resources board，截止 2018 年 6 月，加州擁有 36 座對外開放的加氫站，符合政府產業發展的目標。
德、日、美三個國家均設置了氫能源管理機構。2014 年日本經濟通產省能源效率和可再 生能源部(Energy Efficiency and Renewable Energy Department)下設立了氫能與燃料 電池戰略辦公室(Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office)。2005 年美國能源部下設氫 燃料電池技術諮詢委員會(HTAC)，就氫能研究、開發和示範項目向能源部長提供諮詢建 議，下設燃料電池技術辦公室(FCTO)負責協調美國能源部氫和燃料電池項目的研發活 動。2004 年德國政府牽頭成立了國家氫能與燃料電池組織(NOW);2015年由法液空、 戴姆勒、林德、OMV、殼牌和道達爾六家龍頭企業結成 H2 Mobility 聯盟，與 NOW 共同 支持德國氫能產業發展。
同時，三國已創建了相對科學安全的技術標準及監測體系。截至 2018 年底，美國國家標 準學會(ANSI)已發佈氫能技術現行相關國家標準 27 項。德國標準化學會(DIN)也已 發佈氫能技術現行相關標準 14 項，日本發佈氫能技術相關標準 29 項。
憑藉空分技術儲備，氣體巨頭公司率先提供氫能一體化解決方案
合作加收購，全球工業氣體巨頭加快佈局氫能市場。2018 年，林德集團同普萊克斯合併， 成為了全球最大的氣體集團。同時，林德集團與中國及全球其他供應商簽訂多項協議，積 極推進公司在全球的氫能佈局。2016年 5 月，法液空以 134 億美元收購美國同業 Airgas 公司，成為全球最大的工業氣體供應商。2018 年 11 月，液化空氣集團與第一元素燃料公 司簽署氫能合作協議，積極推進氫能發展目標。2018 年，空氣產品公司收購通用電氣氣 化業務及技術，並同時與中國、韓國等國家企業簽訂氫能合作協議，加速其全球氫能佈局。
氣體巨頭公司歷史悠久，技術儲備深厚。據公司官網，林德集團擁有 130 多年曆史，迄今 為止，林德在全球共交付超過 4000 套工業裝置，其中空氣分離裝置約 3000 餘套，是國 際領先的工程承包商之一。液化空氣成立於 1902 年，是世界上最大的工業氣體和醫療氣 體以及相關服務的集團供應商，目前擁有369臺大型空分設備，在全球約有 6000 套空氣 分離裝置和制氫裝置。空氣產品公司擁有超過 75 年的歷史，當前在全球 40 多個國家和 地區的各種應用中擁有和運營 300 多臺空氣分離裝置，在全球銷售、設計和建造了 2000 多臺空氣分離裝置。
依託空分技術的深厚積澱，工業氣體巨頭在制氫工藝上也處於全球領先地位。氫氣純化中 的變壓吸附、蒸汽重整和深冷分離等過程都是空氣分離工藝的重要部分。林德氫氣製備工 藝有蒸汽重整、部分氧化、連續重整、一氧化碳轉換、等溫反應器等多種技術儲備，製取 工藝最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 200 多個氫氣製造工廠。液化空氣有 Gas POX(天然氣部分氧化)、變壓吸附、SMR-X(零蒸汽制氫)、蒸汽甲烷重整等制氫 工藝，最高可以提取 99.9999%純度的氫氣，已建成 52 個氫氣製造工廠。空氣產品公司 擁有 PRISM 現場制氫、能源煉化制氫、變壓吸附、蒸汽甲烷重整等工藝，最高可以提取 99.999%純度的氫氣，在全球共擁有 60 多家制氫工廠，年氫氣總產量超過 200 萬噸。
工業氣體巨頭擁有多層次、全方位儲運方式。三大氣體巨頭公司均提供管道運輸和鋼瓶運 輸。林德是全球少數具有低溫液化系統(大規模氦氣和氫氣的低溫液化技術)的公司，可為 液態氣體提供低溫標準儲罐，製冷溫度可達 80K~1.5K，在世界範圍內已有 600 多臺投入 使用;提供兩款30 Mpa 的儲氣瓶(型號:GENIE 和 EVOS)，以及容量從 3000L~450000L、 壓力為 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低溫標準儲氫罐。液化空氣針對需求量較大的客戶採取管道 運輸方式，目前已運行了三個跨越9000公里的主要管道網絡。空氣產品公司在美國的墨 西哥灣岸區運營了全球大型規模的氫氣廠及管線供應網絡，整個系統綿延960多公里。
工業氣體巨頭作為基礎設施領導者，加氫站數量持續增長。據 OFweek，全球加氫站的 60%由美國空氣產品公司、法國液化空氣公司和林德集團建設。據各公司官網，截至 2018 年底，林德在全球參與建設及投資運營的加氫站超過 160 個，液化空氣集團 120 個，空 氣產品公司擁有近 100 個。林德擁有成熟的加氫機技術，提供的產品按壓縮技術的不同， 可以分為低溫抽氣泵、離子壓縮機和活塞式壓縮機加氫機，共有8 種型號。加氫效率最高的是採用離子壓縮機的 HydroGear 加氫機，其運行壓力最高可達 110MPa，實現每小時加 注氫氣 550 公斤。液化空氣集團參與建設及投資運營的加氫分佈在歐洲、美國、日本和阿 聯酋等地，具有豐富的加註站設備數據及相關技術。空氣產品公司是國際氫能委員會指導 級別成員，將所開發的加氫站技術提供給歐洲、中國、日本和美國。
深入氫能產業鏈，打造一體化解決方案。林德依託自主的技術設計，建設和運營氫氣及合 成氣裝置，打造全方位的氣體供應服務，其提供的ECOVAR®現場供應解決方案，可根據 需要組合系統和系統模塊，以創建適合客戶要求的、量身定製的解決方案，使開發、生產、 安裝和運營的成本顯著降低，目前，全球已有 1000 多套 ECOVAR®系統投入使用。液化 空氣的 CryocapTM解決方案是一個獨特的創新技術，是第一個 CO 2 的低溫捕獲系統，能 增加制氫率。同樣空氣產品公司一體化解決方案也涵蓋了從制氫、儲氫、提純、基礎設施 建設以及汙染的處理及回收整個產業鏈。
氫能供給豐富+產業政策支持，中國發展氫能產業優勢顯著
我們認為，中國具備發展氫能產業的基礎。一方面，中國是化工大國，據中國氫能聯盟初 步評估，中國現有工業制氫產能為2500萬噸/年，可為氫能及燃料電池產業發展的初期階 段提供低成本的氫氣供給，為更低成本制氫技術的研發提供時間。另一方面，中國具備統 籌全國資源的能力，在跨省間氫氣管道的鋪設、加氫站等基礎設施建設及氫能資源調配等 工作方面能較為高效地落實，以推進產業發展。佐以全國及各省市陸續出臺的各項支持政 策，我們認為，中國發展氫能產業優勢顯著。
國家及地方補貼有望推動氫能產業配套設備加速建設
2019年氫能產業正式被寫入《政府工作報告》。2011 年開始，國家相關政策就已經提及 制氫、儲氫等配套設施的發展;2014 年已有相關政策提出對新建加氫站給予獎勵，但在2016年以後，國家政策更多傾斜於保證氫燃料電池汽車不退步，而沒有提及在國家層面 對加氫站建設進行相關補貼的政策。2019 年“推動充電、加氫等設施建設”等內容被寫 入《政府工作報告》，這是氫能產業首次被寫入政府報告，表明國家對氫能源發展的重視。 因此，2019 年上半年政策更多的傾斜於促進加氫等基礎配套設施的發展，預計更多的相 關產業扶持政策也將陸續推出，國內氫能源產業配套設施建設有望迎來高潮。
國家政策帶動，各地方政府越來越重視燃料電池產業的發展。在2018年後，地方政府針 對氫能源基礎設施建設的扶持政策接踵而至。廣東、浙江、山東、江蘇四地的政策扶持力 度最為突出，其中，佛山南海在加氫站推廣方面的經驗給全國其他地區加氫站的建設起到 了很好的示範作用。山東濰坊《關於做好全市汽車加氫站規劃建設運營管理工作的意見》 更是全國首個地市級加氫站管理辦法，促進加氫站建設向規範化、高質量方向發展。
各地方政府也陸續推出加氫站建設的優惠補貼政策，以促進基礎配套設施的發展。補貼分 為銷售補貼和建設補貼，建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入 設備額的一定比例給予補貼。
在政策持續加碼下，各地加氫站建設規劃也陸續公佈。2019 年 5 月 24 日，由中國汽車工 程學會編寫的《長三角氫走廊建設發展規劃》正式發佈，根據規劃，長三角氫走廊目標加 氫站數量在 2019-2021年超 40 座、2022-2025 年超 200 座，2026-2030 年超 500 座。而 在 2016 年，由工信部組織指定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指出，到 2020、2025、 2030 年，中國加氫站數量將分別超過 100 座、300 座和 1000 座。
工業用氫製取技術相對成熟，低成本氫氣供給較充足
工業用氫製取技術相對成熟，電解制氫或是未來趨勢。現有制氫技術主要有煤制氫、水電 解制氫、工業副產氫等。其中煤制氫成本最低，生產每立方米氫氣成本只需 0.7~0.8 元， 也是目前的主要制氫方式;工業副產氫的成本約為 1~2 元每立方米，但目前的儲運條件無 法控制遠距離運輸的成本。水電解制氫電費成本佔 80%，設備成本小於 10%，技術生產 每立方米氫氣大約耗電 4~5 kwh，若電費低於 0.2 元/kwh，那麼水電解制氫就可以作為規 模化產氫的方式。據中國氫能聯盟預計，2050 年電解制氫將佔整體制氫量的 70%，成為 主流的制氫方式。
中國是世界上最大的制氫國，可為氫能產業化發展初期階段提供低成本氫氣供給。據中國 氫能聯盟，2018 年中國氫氣產量約為 2100 萬噸，現有工業制氫產能為 2500 萬噸/年，同 時每年中國的可再生能源棄電約 1000 億 kwh，可用於電解水制氫約 200 萬噸。2018 年 中國氫氣需求量約為 1900 萬噸，供略過於求，低成本氫氣供給相對充足。
燃料電池車產業發展有望拉動千萬噸氫氣需求，對應萬億氫能產值
據中國氫能聯盟預計，2050 年中國氫氣需求中性情況下將達到近 6000 萬噸，主要增量來 自於交通運輸的燃料電池車。據中國氫能聯盟預計，到 2030 年中國的氫氣需求量將達到 3500 萬噸/年，產能缺口約 1000 萬噸/年;到 2050 年中國的氫氣需求量將達到 6000 萬噸 /年，其中交通運輸方面的氫氣需求量將達到 2458 萬噸/年，產能缺口約 2500 萬噸/年。
我們認為，大中型客車及重中型貨車未來更可能被替換為燃料電池車。我國燃料電池汽車 發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套 設施建設，後續拓展到乘用車領域。優先發展商用車的原因在於:一方面，公共交通平均 成本低，而且能夠起到良好社會推廣效果，待形成規模後帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面，商用車行駛在固定線路上且車輛集中，建設配套加氫站比較容易。當加氫 站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。
據我們測算，到 2050 年燃料電池車對應的氫氣年需求量約為 2313 萬噸，對應氫能產業 鏈年產值約為 6.9 萬億元。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》的中性 情景假設，2030 年及 2050 年商用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 7%及 37%，乘用車銷量中燃料電池車銷量將分別達到總銷量的 3%及 14%，假設車輛壽命為 20 年，且燃料電池銷量滲透率為線性增長，則 2050 年燃料電池商用車及乘用車保有量滲透 率分別為 22%及 8.5%。據公安部交通管理局，2017 年我國商用車保有量為 2571 萬輛， 乘用車保有量為 1.8 億輛，假設 2050 年車輛保有量不變。同時考慮到技術升級，假設氫 氣終端成本價為 30 元/公斤，那麼 2050 年燃料電池車年氫氣需求量約為 2313 萬噸，對 應的氫能產業鏈年產值約為 6.9 億元。
產業發展基礎設施先行，加氫站及相關設備需求有望率先釋放
我們認為，在整個燃料電池產業鏈的發展的早期階段，加氫站及相關設備的需求有望率先 釋放。主要原因有兩個，1)氫氣有用於工業生產的歷史，氫的製取、儲運技術儲備相較 燃料電池製造更為充分和成熟，據我們測算，燃料電池車在某些場景下的使用成本已初具 經濟性，說明在氫氣製取及儲備環節的成本控制已較為具備商業化的基礎;2)加氫站作 為燃料電池產業鏈中的基礎設施，是燃料電池車順暢行駛的重要保障，從樸素的商業邏輯 來考慮，加氫站的佈局應略先於燃料電池車的普及。
在整體產業鏈中，加氫站有望率先開啟大規模建設
我們認為，在燃料電池產業鏈的發展進程中，加氫站有望率先開啟大規模建設。據中國氫 能聯盟，截止 2018 年底，中國已建成加氫站 23 座，其中建站手續齊備的商業化加氫站 有 6 座，佔比 26%，在建加氫站約 17 座。隨著政策的完善、技術標準的規範、裝備技術 的升級以及運營規模擴大帶來單位成本的降低，更多加氫站有望滿足商業化運營要求。
燃料電池車在部分場景下的使用成本上已初具經濟性
燃料電池車在動力性能、綜合效率、製造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。據《中 國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，2018 年國產燃料電池車的綜合製造成本約 為 150 萬元人民幣，相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為 25 萬元和 15 萬元，僅 為燃料電池車製造成本的 1/6 和 1/10。燃料電池車的製造成本仍居高不下，還需進一步提 升性能，縮減成本。
當週邊佈局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下，燃料電池車的使用成本方面已逐步凸 顯出經濟性。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》，目前 150 公里半徑內 氫氣的氣態運輸成本可以達到僅 2 元/公斤，因此加氫站終端加氫成本約為 37.5 元/公斤。 據中國儲能網，當加氫規模逐步上升，上海安亭加氫站有望將目前 70 元/公斤的加氫價格 降至 40-45 元/公斤，即相對成本約有 7%-20%的利潤空間，為加氫站的商業化運營奠定 基礎。據我們測算，這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元，類似性能 的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和 45.5 元。在這一應用場景下， 燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步
氫氣製備、儲運和加註環節有望在商業化的進程中先行一步。由於燃料電池車的使用成本 主要體現了氫氣製備、儲運和加註環節產生的成本，其經濟性將有望推動氫氣製備、儲運 和加註環節設備的商業化運營。
綜合考慮氫氣製備、儲運和加註三個環節的技術迭代、成本降低及資本投資因素，我們認 為加氫站環節已具備商業化運營的基礎。主要原因有兩個，1)加氫站的技術適配性較強， 在制氫和儲運設備更新迭代的過程中，不需要顯著額外的成本即可適配，相比其他設備更 具有經濟性，在投資週期中適合率先投資;2)隨著制氫及儲運技術的更新和燃料電池車 的普及，加氫站的零售端成本將被動下降，在這過程中無需額外的資本投入。
到 2050 年，氫氣製取的成本有望降低 50%。據中國氫能聯盟，我國氫能發展的技術路線 指出，近期目標將以工業副產氫就近供給為主，平均成本不高於 20 元/公斤;中期目標將 以煤制氫大規模集中供氫為主，平均成本理論上不高於15元/公斤;遠期目標是將以可再 生能源(如風、光能)發電制氫，平均成本理論上不高於 10 元/公斤，相比目前的成本有 望降低 50%。根據技術路線指引，我們認為，制氫設備或還將經歷至少 2 次大規模更新 迭代。
車載儲氫技術將向更高儲氫密度發展，氫氣管網將逐步建立。據中國氫能聯盟，目前氫能 的儲運主要以 35MPa 氣態存儲為主;中期車載儲氫將以低溫業態為主，氫氣管網將逐步 鋪設;到 2050 年，氫氣的運輸有望以管網運輸為主。氫氣的儲運技術也將不斷迭代，向 更高儲氫密度和更高安全性的方向發展。
加氫站的技術適配性較強，或將先於氫氣製備和儲運設備進行建設佈局。加氫站的技術標 準是依託氫氣製備和儲運環節的技術路線而制定的，但氫氣製備和儲運環節的技術還處在 探索和迭代階段，所以目前加氫站還沒有明確的技術標準。但由於加氫站的技術適配性相 對較強，可以在建設初期同時進行 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級的建設方案設計，並 預留 70MPa 壓力等級的建設空間和接口。這種設計對加氫站建設成本影響不大，因此加 氫站在後續氫氣製備和儲運環節技術迭代的過程中，或不需大量額外改造成本。基於此， 我們認為，在產業鏈目前的發展情況下，率先進行加氫站的建設是相對具有經濟性的。
氫氣製備及儲運具有規模效應，加氫終端銷售價格有望隨著燃料電池車的普及被動下降。據中國儲能網，我國加氫站終端氣體售價中氫氣的原材料成本佔到 50%，生產及運輸成本 佔到 20%。氫氣製備及儲運具有規模效應，據 ICCT 預計，隨著燃料電池車的普及，單位 氫氣的製造及儲運成本均會下降，當保有 100 萬輛燃料電池車的時候，氫氣的零售價格為 6 美元/公斤，但當燃料電池車的保有量上升至 500 萬輛的時候，氫氣的零售價格會降至 4 美元/公斤。因此，隨著燃料電池車的普及，加氫站基本不需要做大的技術改進即可被動降 低採購成本。
燃料電池產業助推，加氫站等配套設施及相關設備需求空間可觀
數據迴歸得，產業發展初期加氫站增速最高，隨著產業逐步成熟，加氫站等基礎設施的建 設增速將遞減。據 ICCT 的數據，根據各個國家和地區的實際及規劃的加氫站數量和燃料 電池車保有量，迴歸可得燃料電池車保有量與加氫站數量是冪指數關係，即每個加氫站能 覆蓋的燃料電池車隨著加氫站的數量增加邊際增加，前 100 座加氫站預計每個站可以支持 100-400 輛燃料電池車，而在有 1000 座加氫站的情況下，預計每個站可以支持 1000-2000 輛燃料電池車。
2019-2050年，加氫站對應設備新增投資額有望達到838億元。據 ICCT，裝有 500 kg 儲氣瓶的加氫站的造價約為 1200 萬元人民幣，以此計算新增加氫站投資總額約為 37 億 元，據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書(2019 版)》設備投資佔到總投資的 70%，對 應的設備投資額為 26 億元。如按照 2050 年的遠期規劃建設 10000 座加氫站，2019-2050 年新增投資額約為 1197 億元，對應設備投資額為 838 億元。
機遇與挑戰並存，本土氫能商業化的破局點在攻技術+降成本
我們認為，本土氫能商業化的破局點在核心技術國產化帶來的成本降低。一方面，我國在 氫能相關技術儲備上相比國際先進水平仍有差距，在部分核心零部件及設備方面未能實現 國產自制，是部分導致基礎設施建設投入資本高，成本居高不下的因素。另一方面，由於 目前處於燃料電池車產業發展的早期階段，燃料電池車數量少導致加氫站相關基礎設施的 利用率不足，投資回報週期長。自上而下的補貼政策有望將產業發展帶入正向循環，實現 技術突破及提升規模，從而實現降本增效，產業逐步商業化。
關鍵技術相對國際先進水平差距仍存
我國目前雖然具備一定的氫能相關技術，但相比國際先進水平仍有差距。衡量氫能產業發 展水平的核心在於氫能和燃料電池產業相關的核心技術是否能實現國產化，而非僅僅在於 組裝進口的核心零部件。目前，在氫能產業方面，我國有部分技術已處於國際領先地位， 如光催化和生物質制氫。但另一些與國際先進水平差距明顯，如儲氫環節，車載儲氫罐和 碳纖維目前仍存在瓶頸，我國在液氫儲運技術方面較為薄弱;加氫站環節，氫氣壓縮機和 加氫機技術與國外差距較大。綜上從成本上考慮，我國率先選擇在長續航里程運營型汽車 上發展，主要系此類汽車在燃料電池的使用上，與電動和燃油相比，更易實現使用成本的 經濟性。
加氫站等基礎設施建設仍需政策保駕護航
氫能源發展早期階段，加氫站建設資本投入高，項目回收期長。主要因素系建設費用較高 及市場開發期間設施利用不足，據 IEA，兩因素疊加可能導致 10 至 15 年的負現金流。一 方面，高資本投入主要與氫氣壓縮和儲存有關，存儲在燃料電池車上的氫氣壓力越高，該 加氫站站所需的壓縮機就越昂貴，35MPa 的加油站比70MPa的加油站便宜約 1/3。另一 方面，目前國內的燃料電池車大多數仍處於示範運營階段，往往會選擇短途行駛，加氫站 的選擇比較固定，從運營時長和頻次來說也遠不能和正式運營的車輛相提並論，因此較易 導致設施利用率不足，成本居高不下的情況。
我們認為，在行業發展的早期階段，加氫站建設的主要推力仍將是對加氫站補貼的頂層設 計。2014 年 11 月，有關部委聯合發佈的《關於新能源汽車充電設施建設獎勵的通知》， 對 2013 至 2015 年符合國家技術標準且日加氫能力不少於 200 公斤的新建燃料電池汽車 加氫站每個站獎勵為 400 萬元。2019 年 3 月 26 日，由財政部、工信部、科技部、國家發 改委等四部委聯合印發的《關於進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》稱， “從 2019年起......地方應完善政策，過渡期後不再對新能源汽車(新能源公交車和燃料 電池汽車除外)給予購置補貼，轉為用於支持充電(加氫)基礎設施‘短板’建設和配套 運營服務等方面。”國家相關補貼政策的陸續出臺，有望推動加氫站建設提速。
氫能產業鏈相關標的梳理
一方面加氫站和氫氣作為燃料電池車產業重要的原料及基礎設施，在燃料電池車商業化的 過程中具有關鍵性的作用。產業發展基礎設施先行，加氫站建設運營及相關配套設備有望 率先受益。另一方面，從三大工業氣體巨頭依託空分技術儲備及資源調配能力在氫能產業 鏈的全方位佈局的能力向國內產業發展推導，我們認為，國內具有氫的製備和純化技術儲 備的本土空分設備及工業氣體公司，有望受益國內氫能產業的發展。
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（報告來源：華泰證券；分析師：章誠等）