


決定氫能源發展前景(jǐng)的(de)是儲(chǔ)氫的能力。
氫能源最近一直很火。在“雙碳”目標的指引下,氫能作為清潔、高效、安全、可持續的新能源,成為低碳能(néng)源體係的主力之一,在能源、交通、工業生產領域,有(yǒu)著(zhe)巨大的市場潛力。
氫能的使用過程主要包括製氫、儲存和運輸、應用等方麵,從製(zhì)氫到氫能利用的產業鏈中,儲氫的技術貫穿在整個產業鏈中,成為控製(zhì)氫氣成本的重要環節(jiē)。
PART1
氫燃料電池爆發
2020年(nián),受疫情(qíng)等因素影響,燃料電(diàn)池汽車產(chǎn)銷量(liàng)出現較大(dà)幅度下降;2021 年有所恢複,全年產量(liàng)及銷量(liàng)分別為(wéi)1790輛和1596輛(liàng),分別同比增加 48.67%和(hé) 35.03%;2022年1-8月產銷量分別為 2196 輛(liàng)和 1888 輛(liàng),分別同比增加(jiā) 203.31%和 157.57%,增勢強勁主要與氫燃料電池汽車(chē)示範(fàn)城(chéng)市群(qún)的開展(zhǎn)有關。
現階段(duàn)國(guó)內氫燃料電池(chí)車是以客車和重卡(kǎ)等(děng)商用(yòng)車型為主,2021年客車占比 55%,專用車占比44%(其中重卡占比 41%,中卡占比 3%),而乘用車主要用來租賃(lìn),占比僅1%左右,原因一方(fāng)麵是由於此(cǐ)前(qián)的產業政策(cè)優先(xiān)支持商用車發展,但最為根(gēn)本的原因在於氫燃料車的固有(yǒu)屬性,相較於純電動車而言,氫燃料車具備更高功率和能量密度,能勝(shèng)任更長的續航(háng)和(hé)更大的載重負荷,因(yīn)此長(zhǎng)途運輸和重載領(lǐng)域是其(qí)最為重要的發展方向和優勢(shì)應(yīng)用場景。
汽車的經濟效益一般(bān)是通過全生命周期總擁有成(chéng)本(TCO)模型進行測(cè)算,總擁有成本由購買成本(běn)及運營成本構成,運營成本包括燃(rán)料費用、基礎設施成本、維修成(chéng)本、零部件(jiàn)替換成本以及保險費用等。
當前時點,氫燃料汽車的 TCO明顯高於純電動(dòng)車和傳統燃油車,隨(suí)著燃料電池係統技術成熟(shú)以及成(chéng)本下降、加上氫氣價格及(jí)氫耗水平的降低,氫燃料汽車的 TCO 將持續下行。
根據《中國氫(qīng)能產業發展報(bào)告 2020》測算,不同類型的氫燃料汽車與同類型純電動車的成本平衡點取得時間不(bú)同,其中(zhōng)客車、物流車、重卡等氫燃料電池(chí)商用車型預計將(jiāng)在 2030年前取得與同類型電動車(chē)相當的全生命周期經濟性,而續航裏程在 500km 以上的乘用車預計將於 2040年前後與純電動車型經濟性相當。
屆時,下遊客戶主動采購意願或將明顯(xiǎn)提高(gāo),疊加加氫基礎設施的普及,氫燃(rán)料車將逐(zhú)步擺脫政策依賴性,實現(xiàn)自主市場化發展。
PART2
關注儲(chǔ)氫環節
氫(qīng)能的儲備和運輸是至於氫能普及的一個重要環節。
目前國內儲氫瓶主流廠家數量僅個位數,但近兩年參與者有所增加,2019 年主要儲氫瓶供應商僅國富氫能、科泰克、天海工業(yè)、中材科技、斯林達 5 家,2020 年新增南通中集,2021 年新增奧(ào)揚科技,另(lìng)外(wài)未勢(shì)能源也專門從事氣瓶的生產(偏自產自用)。
從(cóng)出貨量來看,國富氫(qīng)能 2021年市占率達(dá) 35.63%,位居第一(yī),其次是中材科技;但行業集中度呈持續下降的趨勢,CR3份額從 2019 年的(de)91.21%下滑至2021年的 76.95%,當(dāng)前氫(qīng)能產業正處於風口,企業數量不斷增(zēng)長或將成為常態。

當前(qián)國內儲氫瓶的平均售價在2-3萬(wàn)元/支,對應單(dān)套車載供氫係統(tǒng)的成本在20萬上下,後續降(jiàng)本空間充足,降本主(zhǔ)要是從材料替換、技術進步(bù)及規模效應(yīng)三方麵來實現(xiàn)。
碳纖維(wéi)是儲氫瓶製造的關鍵原材(cái)料,其(qí)成本和(hé)性能對儲氫瓶的成本和使用性能(néng)影響重大。根(gēn)據美國(guó)能源局(DOE)的(de)研究成果(guǒ),碳(tàn)纖維複合材料的成(chéng)本占到儲氫瓶成本(běn)的 60%以上。
目前日本、韓國等成熟的氫燃(rán)料(liào)電(diàn)池車型(xíng)中已經 用上了大絲束碳纖維,而國內(nèi)儲氫瓶市(shì)場中 T700級小絲束(shù)碳纖維仍(réng)占據絕對主導,大絲束相關的應用仍處在早期的研發試驗(yàn)階段,隨著國產大絲束性能的逐(zhú)步提升以及配套 研究的持續突破,大絲束有望在氣瓶這一細(xì)分場景中實現對小絲束的部分或全麵替代,帶動儲氫瓶綜合成本的下降。
根據(jù)中國汽車工業協會統計,截止 2021年我國(guó)氫燃料(liào)電池汽車保有量為 8922 輛,若2025 年要達到 11.2萬輛的保有量規模(mó),則2022-2025年需新增投放氫燃(rán)料車 103078輛,假設單車配置8個(gè)儲氫瓶,單瓶碳纖維用量65kg,則2022-2025年合計需耗用碳纖維 5.36 萬噸。
從全球產能份額來看,美國、日本依舊領跑全球,在行業中占據舉足輕重的地位,大陸地區緊隨其後,達到17%左右的份額。其中日本、美國(guó)供給頭部市場比例遠超其他國家或地區,兩者作為碳纖維研發的領軍(jun1)者,發展較早,而且(qiě)工藝技術(shù)完備,產品性能好,在下遊應用端(duān)擁有品牌效(xiào)應,具備(bèi)壟斷優勢。
世界主要碳纖維生產企業有日本的東麗、東(dōng)邦、三菱,美國的Cytec、Hexcel,德國的SGL,土耳其的AKSA等企業(yè)。
國內行業領軍碳纖維上市公司為光威複材、中複神鷹、中簡科技、精功科技,上述公(gōng)司均屬於國內碳纖維行(háng)業國產企業的領跑者,在產品性能、生產線設備、核心技術(shù)三方麵具有大優(yōu)勢(shì)。
隨著氫能的不斷普及,碳纖(xiān)維企業將有大作為。