一、氫能產業鏈
氫能源是可再生能源的一種，是清潔能源。氫能源的清潔利用主要是通過燃料電池，而燃料電池應用在分佈式應用場景中與其他替代方式相比成本較高。
氫能產業鏈主要包括上游制氫、氫儲運、加氫站。中游燃料電池動力系統以及下游燃料電池應用構成。其中上游制氫主要有三種方式，儲運三種方式；下游應用主要應用於交通、固定式應用、軍用以及航空航天等。
氫能產業鏈
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二、產業鏈上游分析
1、制氫
當前全球各國制氫主要是三種方式：化石能源制氫、工業副產氫以及電解水制氫。據統計，當前全球氫氣年產能約7000萬噸，我國氫氣產能約3342萬噸；國外市場以天然氣制氫為主，佔比約為75%；我國以煤制氫為主，佔60%以上。
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從我國氫氣產量上來看，據統計，2020年我國氫氣產量為2500萬噸，同比上漲13.64%，年均複合增長速度為5.74%。
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我國制氫業務上市相關公司主要有中國石化、美錦能源、寶豐能源等。
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2、儲運氫
氫儲存的方式有高壓氣態儲氫、低温液態儲氫和固態儲氫。目前高壓氣態儲運氫技術相對成熟，是我國現階段主要的儲運方式。
氣氫通常以20MPa鋼製氫瓶儲存，並通過長管拖車運輸，適用於短距離、小規模輸運。管道輸氫是實現氫氣大規模、長距離運輸的重要方式，但建設成本較大，目前我國僅有100km管道建設。
液態儲氫是指在標準大氣壓下，將氫氣冷卻至零下252.72攝氏度液化儲存在特製的高度真空的絕熱容器中，常温常壓下液氫的密度為氣氫的845倍，適用於距離較遠、運輸量較大的場合，但裝置投資較大，能耗較高。
固態儲運是以金屬氫化物、化學氫化物或納米材料等作為儲氫載體，通過化學吸附和物理吸附的方式實現氫的存儲。固態儲氫具有儲氫密度高、安全性好、氫氣純度高等優勢。但技術複雜，成本高，尚無規模化使用。
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對於高壓氣態運氫運輸，當運輸距離為50km時，運輸成本為3.6元/kg，隨着距離的增加長管拖車運輸成本大幅上升，當運輸距離為500km時，氫氣的運輸成本達到29.4元/kg。因此，長管拖車只適合短距離運輸（小於200km）。
液氫槽罐車運氫成本對距離不敏感，當加氫站距離氫源點50-500km時，運輸價格在10.4-11.0元/kg範圍內，這是由於液氫成本主要來源於液化過程中的耗電費用，僅與載氫量有關，而與距離無關。因此，液氫罐車在長距離運輸下更具成本優勢。
管道運氫成本主要來源於與輸送距離正相關的管材折舊及維護費用，當輸送距離為100km時，運氫成本僅為0.5元/kg。但管道運氫成本很大程度上受到需求端的影響，在當前加氫站尚未普及、站點較為分散的情況下，管道運氫的成本優勢並不明顯。但隨着氫能產業逐步發展，氫氣管網終將成為低成本運氫方式的最佳選擇。
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3、加氫站
加氫站是氫能產業發展的重要環節。近年來全球加氫站的數量不斷增長，2014至2020年，全球加氫站數量從181座增加至553座，年均複合增長率為20.46%。
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加氫儲氫上市公司主要分三類：1、加氫站建設。主要包括美錦能源、中石油、中石化等上市公司；2、加氫設備。主要包括雪人股份、深冷股份、厚普股份等；3、儲氫瓶。主要包括京城股份、亞普股份、中材科技等。
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相關報告：華經產業研究院發佈的《2022-2027年中國氫能行業市場全景評估及發展戰略規劃報告》
三、產業鏈中游分析
1、車載儲氫瓶
車載儲氫瓶是中游氫燃料電池重要部件之一。在未來幾年，我國儲氫瓶市場將主要由燃料電池商用車推動。據中國氫能聯盟測算，2021-2025年我國氫燃料電池車載儲氫瓶年新增市場需求的CAGR達到78%，預計2025年車載儲氫瓶新增市場達到32億元。
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與之對應，2021-2025年生產儲氫瓶用碳纖維年增需求的CAGR為88%，2025年儲氫瓶用碳纖維新增需求量將達到0.6萬噸。
資料來源：中國氫能聯盟，華經產業研究院整理
2、中游相關上市公司
我國氫燃料電池業務相關上市公司梳理如下：
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四、產業鏈下游分析
從氫燃料汽車保有量和產量來看，據統計，2016-2020年我國氫燃料電池汽車產量逐年提升；2020年受疫情影響，行業產量下滑至1199輛。截止2020年底，我國氫燃料電池汽車保有量為7352輛，進入商業化初期。2020年，燃料電池商用車價格約為200萬/輛，隨着燃料電池系統生產規模化與燃料電池電堆核心零部件國產化，在2025年燃料電池汽車保有量達到5-10萬輛的預期下，預計燃料電池汽車銷售價格將以每年10%的幅度下降。
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從國內燃料市場競爭格局來看，市場目前市場區域性訂單多，同時批量供貨的競爭者開始增多，市場競爭開始由一向多發展，市場集中度逐年下降。據統計，2020年中國燃料電池市場CR5市場份額為64%。
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五、氫能未來發展前景
根據中國氫能聯盟的預測，在2030年碳達峯願景下，我國氫氣的年需求量預期達到3715萬噸，在終端能源消費中佔比約為5%；可再生氫產量約為500萬噸，部署電解槽裝機約80GW。在2060年碳中和願景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中佔比約為20%。其中，工業領域用氫佔比仍然最大，約7794萬噸，佔氫總需求量60%；交通運輸領域用氫4,051萬噸，建築領域用氫585萬噸，發電與電網平衡用氫600萬噸。
資料來源：中國氫能聯盟，華經產業研究院整理
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