两性电解质两性咨询两性畸形

　　今朝，氢能财产相干补助次要经由过程燃料电池树模使用政策阐扬感化，补助的主体次要 以氢能车为主，也包罗了相干零部件及氢能供给端

　　今朝，氢能财产相干补助次要经由过程燃料电池树模使用政策阐扬感化，补助的主体次要 以氢能车为主，也包罗了相干零部件及氢能供给端。2021 年 8 月尾，第一批燃料电池示 范使用都会群落地，对应了广东、上海、北京三个地区，这三个都会群是前期财产链相对 完好、财产开端具有范围的地区，虽然有些都会群也呈现了跨天文地区的结合，但第一批 次要城郊区域仍是集合在东部省分。 本年年头，都会群又进一步扩容，新增了以河北张家口和郑州为中间的两大都会群， 相干政策惠及的地区及企业进一步扩展，为氢能行业开展带来增量政策撑持。我们估计随 着氢能财产的快速开展，将来更多的地区将具有燃料电池树模使用的前提和根底，好比中 部的湖北和西南地区的四川、重庆都有能够呈现新的树模都会群，从而将有用动员财产 链范围扩大。

　　在国度发改委公布的《氢能中持久开展计划》中，提出至 2025 年可再生能源制氢量 到达 10～20 万吨/年的目的，将“绿氢”作为新增氢能消耗的主要构成部门，完成 CO2 减排 100～200 万吨/年。我们以为，2025 年对“绿氢”的计划略超预期，由于之前市场 遍及以为绿氢本钱完成平价是在 2030 年前后，进入“碳中和”阶段“绿氢”才会大范围 上量。但跟着政策目的的明白，估计可再生能源制氢的促进也将提速。

　　在交通范畴，“双碳”目的也在鞭策航运业的绿色转型，这就为开展氢能船舶财产带 来了市场机缘。海运业是温室气体次要排放源之一。海运业每一年的二氧化碳排放量到达 3 亿吨阁下，约莫占环球温室气体排放的 3%，推行绿色船舶则无望削减这一行业的碳排放。 比年来，研讨干净、高效、可连续开展的新能源动力促进手艺曾经成为绿色船舶的主要发 展标的目的，而将零排放的氢燃料电池手艺使用于船舶，则被遍及视为一种有用的处理计划。 以今朝氢能燃料电池的手艺而言，牢固线路轮渡、远洋船只、收支峡湾的游轮等可思索采 用氢电船舶来替代。

　　气体分散层在燃料电池中是支持催化剂，和为到场反响的气体和天生的水供给传输 的通道，是膜电极的枢纽构成质料之一。气体分散层因为在双极板及触媒层之间，在电化 学反响的前提下，必需具有抗腐化性；同时因为作为气体反响的质料，必需为多孔透气性 质料；气体分散层也必需是高导热质料，将热量导出，制止质子交流膜破坏；同时也要具 备一些疏水性。 从质料滥觞来看，大致分为四种，碳纤维纸、碳纤维编织布、无纺布和碳黑纸。因为原质料和制备工艺的差别，获得的分散层质料的机能也存在差别。从消费工艺来看，气 体分散层根底的制作工艺包罗树脂涂胶固化、高温石墨化热处置、疏水层、微孔层涂布， 在前段碳纤维制备原纸环节则有三种手艺：湿法（造纸法）工艺；干法无纺布消费工艺； 碳纤维编织工艺。相较之下，湿法手艺接纳水份散体系，成纸匀度好，有益于进步孔隙率、 孔径散布等目标，有益于消费薄型气体分散层。国际气体分散层龙头企业根本都接纳了湿 法工艺手艺。 今朝海内气体分散层的中心质料碳纸供给，根本被外洋把持，龙头企业次要是日本东 丽、美国 Avcarb、德国 SGL 三家企业，而海内碳纸完成量产还需求必然的工夫。2020 年 4 月，上海华谊与 VIBRANT EPOCH 正式签订协作框架和谈，在中国成立“气体分散层 用碳纸”消费基地。通用氢能、江苏天鸟等的气体分散层在 2021 年也向客户送样测试。

　　今朝招致 PEM 电解槽本钱较高的中心身分之一是利用贵金属催化剂，PEM 电解槽阳 极因为遭到高氧化电位的影响，很少有质料能够在此情况下持久利用，因而需求利用铱作 为催化剂，而传输层（PTL）也需求大批的包裹着铂金属的钛基质料，金属铱和铂是两种 非常高贵的贵金属质料，这招致 PEM 电解槽的质料本钱大幅高于碱性电解槽。PEM 电解 槽中铂的利用量为 1g/kW，今朝每一年铂金属的产量约为 200 吨，假定一切铂金属都用于生 产电解槽，这将撑持每一年布置 200GW 电解槽。思索到装备最少 10 年的利用寿命和从 装备中收受接管铂金，这将在将来撑持 2000GW 的电解槽消费才能。PEM 电解槽中铱的利用 量为 1-2.5g/kW, 每一年环球铱金属的产量为 7-7.5吨，这只能撑持在将来十年布置 30-75GW 的电解槽。别的消费铂和铱金属的过程当中也会发生大批的二氧化碳。因而综合来看低落电 解槽中贵金属催化剂的利用量是非常须要的。

　　我们将交通、产业等次要耗氢范畴的氢能需求停止分拆测算（交通范畴的猜测次要以 前文氢能车、船舶、飞机数目为根底，根据今朝单元交通装备耗氢量加总猜测；产业范畴 耗氢次要假定 2025/2045 年化工范畴对氢能需求连结稳定， 2045 年氢能对传统产业用化 石能源替换率到达 20%），估计 2025/2045 年氢气需求别离为 0.25/1 亿吨，假定绿氢占比 别离在 1%/60%，对应的电解槽需求量别离为 3/550GW，假定两个阶段电解槽单价别离为 4000/2000 元/kw，对应电解槽的市场范围别离为 127/11050 亿元，估计电解槽市场在 2025 年可破百亿元，2045 年便可破万亿元。

　　海内次要的储氢瓶消费商有国富氢能、中材科技、中集安瑞科、都城股分等。今朝储 氢瓶国产化的“最初一千米”次要是加大海内碳纤维的质料供应，一方面国产化质料的提 升能够有用低落国产储氢瓶的本钱，另外一方面也能够不变碳纤维质料的供给。2021 年国 内曾一度呈现由于碳纤维入口受限，部门储氢瓶企业没法一般消费的状况。跟着海内里复 神鹰、光威复材等碳纤维制作企业参加储氢瓶质料的供给，海内 IV 型储氢瓶的上游供给链将逐渐强化。后续假如瓶口组合阀加工手艺能有进一步打破，IV 型储氢瓶的国产化即无望 完成。我们估计，根据 2025 年 10 万辆氢能车保有量计较，2025 年储氢瓶的需求量将接 近 63 万只，市场范围也可打破 100 亿元，届时海内企业的市场占据率无望到达 50～60%。

　　我们根据燃油、氢电、锂电三种差别能源范例的车辆，别离测算了客车两性畸形、重卡、乘用 车三类用处车辆的本钱，思索的本钱次要包罗：车辆购买本钱根据汽车利用年限计较的“折 旧”本钱、年度燃料利用本钱、年度维修调养本钱、年度保险用度、年渡过路及泊车等费 用。在今朝的手艺道路下，不管是客车、重卡仍是乘用车，锂电都有绝对的本钱劣势，我 们测算锂电范例的客车/重卡/乘用车年度本钱别离为 20/35/3 万元，而氢电范例的客车/重 卡/乘用车本钱别离为 42/67/7 万元，氢电的本钱根本比锂电本钱高 1 倍以上。因而从经济 性而言，锂电是今朝最有合作劣势的。

　　根据中汽协统计数据，2022年1～5月新能源重卡累计贩卖7677辆，同比增加488%； 但氢能重卡的销量只要 130 辆，数目差异较着，次要仍是因为经济性的短板。从可得到的 分类数据看，一季度燃料电池车型和混淆动力合计仅贩卖 114 辆，经济性仍然是影响氢能 汽车推行的次要方法。思索到氢燃料电池在续航里程方面的劣势，在远程货运范畴内具有 较大的开展空间，因而将来氢燃料电池汽车的开展重点范畴是氢燃料电池重卡。从消耗端 思索，氢能重卡的全性命周期本钱（TCO）与竞品的均衡点是氢能重卡市场浸透率提拔的 枢纽。中国电动汽车百人会公布的《中国氢能财产开展陈述》猜测，氢能重卡每千米 TCO 本钱在 2025 年将降至 5.6 元/km, 在 2030 年可降至 4 元/km 阁下的程度，根本与锂电车 平价，2035 年可降至 3 元/km，开端呈现本钱劣势。

　　凭仗转化服从相较高温电解水制氢手艺更高且耗电量更低的长处，固体氧化物水电 解手艺（SOEC）也无望成为将来手艺的开展标的目的，出格是在大型化、成范围的使用处景 中，今朝一些树模项目标范围曾经到达 1MW。固体氧化物水电解手艺（SOEC）接纳固体 氧化物作为电解质质料，可在 400~1000℃高温下事情，优良的动力学表示使得电解槽可 以利用相对自制的镍电极，并且对电力需求也会削减，由于别离部门的能量能够经由过程热能 供给。SOEC 电解槽制氢能耗约为 35-50 kWh/Kg H2,较碱性电解槽和 PEM 电解槽低落约 30%，转化服从（LHV）提拔约 20%-30%。别的 SOEC 的另外一劣势是可逆性，行将可逆 燃料电池 SOFC 用于可再生能源的存储，构成电-氢气-电的制氢、储氢和发电的体系。目 前搅扰 SOEC 开展的主要身分是经久性欠安，次要因为电解过程当中的热化学轮回招致质料 降解速率放慢从而低落体系利用寿命。今朝固体氧化物水电解手艺（SOEC）仍未完成商 用，提拔固体氧化物的机能、经久性和低落操纵温度是将来的研发重点。

　　目行进口 PEM 电解槽的价钱约为碱性电解槽的 3～4 倍。为计较 PEM 电解水制氢成 本，假定（1）1000 Nm3 /h PEM 电解槽价钱 5000 万元，即 11000 元/kw；（2）装备折旧 期 10 年，装备每一年折旧 10%；（3）产业用电价钱 0.5 元/ kWh，每立方氢气耗电 4.5kWh; （4）每一年事情 2000 小时，每一年制氢 200 万 Nm3 ;（5）野生本钱和保护本钱每一年 40 万 元。颠末计较可得今朝 PEM 电解水制氢的本钱为 55.62 元/kg。 将来跟着手艺前进和产业化消费等身分，电解槽价钱也会有大幅低落。按照国际可再 生能源构造的猜测，思索到制作范围、进修率、手艺改良等身分，到 2030 年，假如布置 100GW 的容量，电解槽装备本钱可低落 40%；从久远来看，到 2050 年假如布置 1700GW 的电解槽，装备本钱可低落 70%以上。根据我们前文的测算，假定到 2030 年新能源发电 本钱降至 0.2 元/KWh，PEM 电解槽本钱为 4400 元/kw 时，制氢本钱将会降落至 29.21 元 /kg，即 2.6 元/m³，较今朝低落 47%，此时电耗本钱占比总本钱的 35%；估计到 2050 年 新能源发电本钱降至 0.13 元/kWh，电解槽本钱为 3300 元/kw 时，制氢本钱将会降落至 17.25 元/kg，即 1.54 元/m³，较今朝低落 68.98%，此时电耗本钱占比总本钱的 38%。

　　按照新能源汽车国度大数据同盟统计，从行驶时长看，燃料电池树模群累计行驶时长 约为 632.59 万小时，此中广东都会群行驶市场 305.25 万小时，时长最高；河南、河北、 上海都会群别离为 111.68/84.15/81.67 万小时。从月度车辆上线 月份，广 东都会群月度上线 辆以上；京津冀都会群居其次，月度上线 辆以上；上海都会群上线车辆数呈月度降落趋向。以上线率计较，京津冀都会群、河 南都会群氢燃料电池客车上线率较为不变，月度间颠簸小；因为 2～3 月份冬奥会时期， 河北都会群氢燃料电池客车险些全数运转，冬奥会完毕后，上线率略有降落，但仍然保持 在 80%以上。而上海地域，受疫情影响，3～4 月份上线 月车辆月度上线%。

　　《计划》在“稳步促进氢能多元化树模使用”方面 提出了四大使用标的目的，这四风雅 向大几率也将成为氢能行业中生长较快的子范畴，别离对应：1）氢能车范畴“有序促进”， 次要以推行氢能商用车型为主，在车辆范畴，出格夸大了“氢能将是锂电的弥补”。2）储 能范畴“阐扬氢能调理周期长、储能容量大的劣势”，打造“风景氢储”一体化，“探究氢 能跨能源收集协同优化潜力”，将来氢能更多饰演的是能源灵敏转换载体的脚色。3）推行 氢能在散布式能源范畴的使用，在可再生能源基地，探究以燃料电池为根底的发电调峰技 术研发与树模。4）“探究氢能在产业消费中作为高品格热源的使用，扩展产业范畴氢能替 代化石能源使用范围”，将来氢能将在产业减碳中阐扬枢纽感化，是“碳中和”不成短少 的一环。 在中心层面的政策计划落地后，估计处所当局的财产政策和鼓舞标的目的也将向中心政策 挨近，财产到场者的预期也更加明白，有助于氢能财产的加快开展。

　　总结而言，瞻望 2022 年下半年，估计氢能车将持续上半年的高增加趋向；假如单月 呈现 800 辆阁下的产销量数据（即对应年化靠近 1 万辆的程度），估计将有用催化市场情 绪，动员板块上涨。别的，船舶和无人机等交通范畴的新使用也无望开端上量，进入贸易 化晚期阶段。

　　参考今朝正在建立的中国石化新疆库车绿氢树模项目计划预算数据，制取 1Nm3氢气 所需脱盐水的本钱约为 0.004 元，用于脱氧和脱氢体系的金属钯催化剂的本钱约为 1 元 /1Nm3 氢气。催化剂实际上不到场反响历程，但在实践中会失活而且发生耗损，因而需求 按期改换收受接管，因为收受接管价钱不定，该部门暂不计入计较。别的，按照国际再生能源构造 计较，电解水的最小耗损约莫是每公斤氢耗损 9 公斤水，水的本钱占比制氢总本钱的 2%， 为便利计较，本次计较疏忽水价。假定本钱计较公式为：制氢本钱=电价×单元电耗+(每 年装备折旧+每一年运维) /每一年制氢总量，别的假定（1）碱性电解槽价钱 5000 元/kw;（2） 装备折旧期 10 年，装备每一年折旧 10%；（3）产业用电价钱 0.5 元/ kWh，每立方氢气耗 电 4.5kWh;（4）装备每一年事情 3000 小时，每一年制氢 300 万 Nm3 ;（5）野生本钱和保护 本钱每一年 40 万元。经计较可得在如今的手艺前提下制氢本钱为 36.14 元/kg。

　　增长电解槽的运营工夫，也能够摊薄单元制氢本钱。电解槽运营工夫次要受限于可再 生能源的发电状况，按照国度能源局公布的 2021 年可再生能源并网运转状况显现，2021 年，天下风电发电量 6526 亿千瓦时，同比增加 40.5%；操纵小时数 2246 小时。将来随 着风机电组大型化和海下风电手艺的开展，江苏、广东、福建部门地域年均操纵小时数 可到达 4000 小时阁下。在光伏发电方面，2021 年，天下均匀操纵小时数 1163 小时，同 比增长 3 小时。今朝为了应对可再生能源发电的间歇期，制氢厂商凡是外购用电以提拔电 解槽的操纵率。以中石化库车绿氢项目为例，在光伏发电时段，电解槽及其他用电装备采 用光伏所发电电源；光伏不发电时段，外购部门绿电供部门电解槽持续运转，其他用电负 荷一样接纳外购绿电。2021 年天下弃光电量 67.8 亿千瓦时，操纵光伏发电制氢能够有用 地消纳这些电量，今朝光伏发电制氢在西北地域等资本一类地区已具有经济可行性，跟着 光伏发电本钱的连续降落，光伏发电制氢合作力将进一步加强。

　　海内氢能船舶的促进也在起步，在 2021 年年头，武汉众宇动力得到中国船级社颁布 的首张船用燃料电池产物型式承认证书；2022 年 5 月 17 日，海内首艘入级中国船级社的 500kw 氢燃料电池动力事情船“三峡氢舟 1 号”在江龙船艇中山科技园举办盛大的完工典礼； 2022 年 6 月，国电投氢能的 FCPS-S120 船用氢燃料电池也经由过程中国船级社的认证。外洋 市场上，美国燃料电池企业 Bloom Energy 也计划进入船舶范畴，Bloom Energy 方案与法 国大西洋船坞（Chantiers de l’Atlantique）、地中海邮轮三方本年在“MSC World Europa” 号邮轮上调试一套固体氧化物燃料电池(SOFC)帮助动力体系。 关于氢能财产链而言，氢能船舶市场有较大的开辟潜力。一方面，氢能船舶的运转环 境大都都是开放式的情况，宁静性友爱，合适大范围的推行；另外一方面，氢能船舶的燃料 电池功率相对较大且需求多样化，海内今朝船舶上使用的电池功率从 120～500kw 不等， 外洋等电池体系厂商以至推出了兆瓦级（3 兆瓦，约 4000 马力）等超大功率的燃料电池 体系，也意味着将来船舶范畴对燃料电池有更大的需求空间。

　　因为启动或封闭速率慢，碱性液体电解槽很难与颠簸较大的可再生能源发电相婚配。 风力发电和光伏发电着力存在时节性偏向，发电的间歇性和不愿定性较大，风电发电量主 要集合在春冬两季（约占 60%），光伏发电量次要集合在夏秋两季（约占 60%）；巨细风 年的风电操纵小时数相差超越 20%，光伏操纵小时数相差约 10%。据国度电网猜测，2060 年天下范畴内风电及光伏发电日内最大功率颠簸将超越 16 亿干瓦，约占日峰荷的 60%~ 75%；15 分钟最大功率颠簸可达峰荷的 10%阁下，1 小时可达 25%阁下。为了婚配可再 生能源发电的颠簸性，聚合物电解质（SPE）水电解手艺获得快速开展。起首使用的是质 子交流膜（PEM）电解手艺，PEM 电解槽的负载范畴为 5%-120%，冷启开工夫小于 20 分钟，因而相较于碱性电解槽能够更好的婚配可再生能源。经由过程质子交流膜传导质子而且 隔断电极两侧气体，较好的克制碱性液体电解槽的缺点。同时，PEM 水电解池的构造也有 助于低落欧姆电阻，进步电流密度，服从和宁静性较着高于碱性液体电解槽。

　　今朝新能源装机和在发电构造中的占比不竭提拔，可是因为发电与负荷的天文散布 不均，远间隔外送的手艺限制加上可再生能源发电所固有的随机性、时节性和反调峰特征 进一步增长了可再生能源调峰难度，加上风力和太阳能存在很大水平的不成猜测性，这使 得风电和光伏发电存在散布不均和发电量不不变的特性，招致弃风、弃水、弃光严峻。氢 能是一种幻想的能量贮存介质，可觉得多种能源之间的能量与物资转换供给处理计划。通 过 PTG（Power to Gas）手艺，可有用处理可再生能源消纳及并网不变性成绩。在风力条 件好大概光照工夫长的时节，将过剩的电量电解水制氢，在电力供给不敷的时节，则利用 贮存的氢经由过程燃料电池发电，供给电能。别的，氢气也可间接作为燃料，混入自然气中进 行混烧或在纯氢燃气轮机中直燃。

　　今朝环球成熟的电解水制氢手艺，次要是碱性电解和 PEM 电解两种方法。二者的成 本组成也有较着的区分，PEM 电解水制氢的绝对本钱高，次要是双极板、膜质料和铂、 铱等贵金属催化剂质料，本钱较着高于碱性电解槽。

　　从电池装车量看，按照中国汽车动力电池财产立异同盟数据统计，本年前 5 月乘用车、 客车、公用车燃料电池累计装车量别离为 0.7/22.4/33 兆瓦，同比别离有 130%/6.2%/9.7% 的增幅。前 5 月客车与公用车的均匀单车装车电量别离为 110/89KW，客车单车电堆功率 较客岁均匀程度有较着提拔（+17%），公用车均匀装车功率有所降落，估计与小型车辆占 比提拔有关。

　　财产链手艺自立是燃料电池降本及贸易化的枢纽一环，因而，枢纽质料和配备“从 0 到 1”的手艺打破是海内氢能财产开展的殊途同归。跟着海内氢能及质料类企业连续的研 发投入，我们估计枢纽质料的手艺打破、产物考证、量产鄙人半年也无望呈现枢纽性的进 展。

　　产业化水电解手艺早在上世纪 20 年月就开端了在消费使用中的探究，次要动因是炼 化消费的需求。70 年月开端，石油危急的打击和环保认识的呈现，招致对能源利用理念 开端发生变革，加上太空航天的开展，对氢能的开辟和操纵逐渐得到正视，开端鞭策电解 水手艺的开展。今朝，可实践使用的电解水制氢手艺次要有碱性液体水电解与质子交流膜 电解槽两类。 碱性液体水电解手艺是以 KOH两性征询、NaOH 水溶液为电解质，在直流电的感化下，将水电 解天生氢气和氧气。但天生的氢气需求颠末脱碱雾处置方可达标，这一手艺是最早成熟的 电解水制氢手艺，在 20 世纪中期就完成了产业化。装备方面，碱性电解槽以含液态电解 质和多孔隔板为构造特性，隔阂为则多接纳石棉绒制隔阂。提拔碱性液体水电解手艺服从 的方法次要包罗增长电流密度、低落膈膜厚度、提拔催化剂的比外表积和改良利用传输 层(PTLs)。今朝一些制作商曾经胜利消费了更高电流密度的碱性电解槽。别的，提拔催化 剂的比外表积能够放慢氢气和氧气的析出反响速度。

　　续航里程角度，今朝海内重卡遍及设置 10 个储氢罐，单罐储氢重量在 3.5～4kg 氢气，最少能够驱动 31 吨载重的重卡运转约 400 千米，而锂电重卡充电一次， 续航里程仅在 100～200 千米。

　　气体分散层的财产化次要是触及的工程环节多，包罗制浆造纸、涂布热压、碳化石墨 化等多环节穿插，链条长、消费环节庞大，对量产过程当中碳化的工夫和温度掌握也有较高 的请求。在前期研发周期长、资金投入大，以是对企业的研发和工程配备根底也有必然的 请求，限定企业进入了这个范畴。 我们以为，国产气体分散层的“最初一千米”在工艺手艺上还需求进一步的晋级，特 别是在基材的制作上，还需求低本钱量产的手艺打破。而在推行端，则面对与质子交流膜 相似的成绩，需求在装车考证上缔造更多的前提和时机。

　　近三年，燃料电池车销量不断处于颠簸期，次要受补助政策出台的节拍影响。在 2021 年 8 月尾燃料电池树模使用政策落地以后，财产链对补助政策和标的目的都更加明白，定单也 开端活泼。2022 年开端燃料电池汽车产销量同比已呈现大幅增加，根据中汽协数据统计， 前 5 月燃料电池汽车产销别离完成 0.12 万辆和 0.09 万辆，同比别离增加 5.8 倍和 3.5 倍， 此中 5 月单月产销量别离为 243/103 辆，同比别离增加 5.4/10.4 倍，同比增加势头微弱。 但从单月节拍看，3 月份是近两年的单月新高，4～5 月份数据较前 3 月单月有较着下滑。

　　根据国际可再生能源署猜测，将来经由过程手艺改良等方法，PEM 电解槽中的铱含量将降 低 96%两性征询，铂含量将低落 97.5%。

　　跟着氢能手艺的晋级和使用的不竭迭代，氢能在无人机范畴的使用也逐步睁开。2021 年 12 月，深圳市开展和变革委员会订定并印发《深圳市氢能财产开展计划 2021-2025 年》， 提出至 2025 年，深圳市氢能无人机树模使用很多于 100 架。2022 年 3 月 23 日，国度发 展变革委公布的《氢能财产开展中持久计划（2021-2035 年）》中也提到，要主动探究燃 料电池在航空器范畴的使用，鞭策大型氢能航空器研发。 今朝，氢能无人机已在包罗北京冬奥会、国度电网线路巡检、中海油海上油气设备巡 检等多范畴树模使用，市场反应好。并且相对锂电池，氢燃料电池无人性能量密度与热 值高，续航才能可超越 5 小时，本领受酷寒和高温等卑劣情况。同时由于在高空飞翔，氢 气假如有走漏分散更快，宁静性更高。

　　从中心四处所，氢能船舶的政策、计划也在连续促进。本年 3 月，我国海事局印发了 《氢燃料电池动力船舶手艺与查验暂行划定规矩（2022）》（简称《划定规矩》），从查验与发证、船 舶安插、轮机、电气安装、掌握检测和安部分系、消防、氢燃料加注、氢燃料加注等方面 做出了详细的请求。同时，各处所在氢能相干开展计划中，也频仍呈现了对氢能船舶的政 策表述。

　　2016 年深圳科比特航空在海内领先公布了 Hydrone-1800 型氢动力无人机，完成 4.5 小时的续航，耗损氢气约 3.5 立方米。2021 年 ZeroAvia 制作了环球首架贸易范围的氢动 力飞机并胜利腾飞，德国干净航空公司 H2Fly 和 Deutsche Aircraft 正在结合开辟一种可搭 载 40 人的氢燃料电池飞机，并方案在 2025 年头次试飞树模。 氢燃料电池无人机财产凭仗其高能量密度、长续航、高情况顺应性等劣势，估计将来将在无人机市场，出格是产业级无人机市场占有必然的市场职位。根据民航局统计数据， 停止 2021 年末，全行业无人机具有者注册用户达 78.1 万个，全行业注册无人机共 83.2 万架，同比增加 64%。假如将来根据每一年 10%的注册增速递增，估计 2025 年无人机注册 数目将超越 120 万架，假定此中氢能产业用无人机对应的市场浸透率为 0.5%，估计将有 6000 架燃料电池无人机需求，根据单机搭载 2kw 的燃料电池推算，估计燃料电池需求量 约有 12MW。若将来浸透率提拔至 10%，无人机每一年根据 10%的增速增加，估计 2035 年 前后无人机对燃料电池的需求量能够打破 1GW。

　　现行手艺前提下电解水制氢本钱较高，此中次要包罗电费本钱两性畸形，装备折旧本钱、野生 用度等。跟着手艺的前进和主动化消费，装备本钱会逐步降落；提拔装备利用时长从而 提拔氢气产量的方法也能够摊薄装备的折旧本钱和其他牢固用度。别的，占比电解水本钱 较高的电价也会跟着光伏、风电等可再生能源的开展连续降落。

　　今朝海内并没有运输用的大型商用氢能船舶，根据今朝可得到的总量数据，交通部 2015 年统计，我海内河运输船舶、内地运输船舶的功率别离为 3279/1858 万千瓦，根据 2010～2015 年 6%的 CAGR 外推，我们估计 2035 年/2050 年两大类运输船舶的功率无望 别离到达 166/403GW。假定氢能船舶浸透率为 1.5%，2030～2035 年氢能船舶对燃料电 池的需求无望打破 1GW，假定 2050 年氢能船舶浸透率提拔至 30%，2050 年氢能船舶对 燃料电池的需求无望打破 100GW，也是不容无视的大市场之一。

　　氢能财产是计谋性新兴财产和将来财产重点开展标的目的。以科技自主自强为引领， 紧扣环球新一轮科技反动和财产变化开展趋向，增强氢能财产立异系统建立，加 快打破氢能中心手艺和枢纽质料瓶颈，加快财产晋级强大，完成财产链良性轮回 和立异开展。践行立异驱动，增进氢能手艺配备获得打破，放慢培养新产物、新 业态、新形式，构建绿色低碳财产系统，打造财产转型晋级的新增加点，为经济 高质量开展注入新动能。

　　充能工夫角度，纯电动重卡的充能工夫遍及在 1.5 小时阁下，而氢燃料重卡的充 能工夫遍及只需求 10～15 分钟，具有较着劣势。固然电动汽车今朝也在推行换 电，能够节流充能工夫，但续航里程短和频仍的换电次数，也会较着影响重卡运 营服从和利用经济性，因而从干净电动车型看，氢燃料重卡更合适长间隔运输。

　　我们以为，国产质子交流膜消费手艺今朝曾经得到开端打破，推行的“最初一千米” 次要在于车辆考证和下流企业的承受水平上，下半年无望三方面途径发力：第一，后续国 产膜价钱假如降落、性价比可以进一步提拔，或可协助其推行和使用。第二，假如气力较 强的下流企业向上游质料环节延长财产链，能够对自产的质子交流膜有充实的考证前提， 也有助于完成对海内质子交流膜的推行和迭代。第三，跟着海内氢能车的推行，公用物流 车等多元车型推行，有助于增长对差别功率、机能的燃料电池多样性的需求，也为国产材 料的试用推行供给了新的空间。（陈述滥觞：将来智库）

　　在中心当局层面的树模使用政策启动以后，树模使用都会也连续跟进了补助细则。11 月 3 日，上海市发改委等部分结合公布了《关于撑持本市燃料电池汽车财产开展多少政策》， 政策明白了至 2025 年上海氢能补助政策及尺度。广东省发改委在 11 月下旬也出台了《广 东省放慢建立燃料电池汽车树模都会群动作方案（2021～2025 年）》，关于整车、枢纽零 部件质料和加氢站均确认了处所与中心 1：1 的补助配比金额。别的，部门非树模使用名单的都会，如宁波，提出根据不超越中心财务燃料电池汽车树模使用嘉奖尺度（不含关 键零部件分外嘉奖）的 2 倍停止补助，此中 2021 年、2022 年参照国度第一年嘉奖尺度。 除车辆的补助外，各个处所对加氢站和响应枢纽零部件也都有配套补助跟进。处所当局 补助的跟进有助于进一步减轻财产链的本钱承担，加快氢能车的推行和使用。

　　事情情况角度，锂电池的最好事情温度普通在 20℃以上，普通放电事情温度在 -20～60℃。对重卡经常使用的磷酸铁锂电池，在 0℃时，放电服从只要 85%，在-20℃ 时放电服从只要快要一半。固然针对锂离子动力电池高温机能也有改良步伐，但 会对别的一些手艺目标，好比轮回性和能量密度等带来较大的负面影响，而且增长电芯本钱。氢燃料电池固然有“冷启动”的成绩，但海内已遍及完成-30℃低 温启动，在高温情况下其实不会呈现较着的电量衰减，可满意北方夏季绝大大都的 使用处景。

　　海内 IV 型储氢瓶手艺尚不成熟，70 MPa III 型储氢瓶使用另有范围性。海内推行 IV 型储氢瓶的瓶颈在于：（1）塑料内胆的纤维环绕纠缠手艺、瓶口密封手艺和抗浸透才能研发不 成熟；（2）缺少行业手艺相干尺度；（3）碳纤维、环氧树脂等枢纽质料极端依靠入口；（4） 未达范围化使用本钱用度高。别的，储氢瓶的瓶口组合阀关乎气瓶密封性、宁静性，是安 全使用的枢纽身分。我国氢能罐体瓶口阀大部门市场被加拿大 GFI、意大利 OMB 和美 国 Luxfer 公司把握。海内也短少高压储气瓶高压储氢瓶用瓶口阀的查抄与实验尺度。

　　假如将氢能重卡与燃油重卡本钱比力，从初始购车用度和一样平常保护本钱的角度，二者 差别不大，次要的不同在于燃料本钱。我们根据行业均匀的燃料耗损程度，燃油重卡每百千米耗油 35L，氢燃料重卡每百千米耗损氢气约 12kg，根据 7 元/L 和 35 元/kg 的单元燃 料本钱测算，百千米燃料本钱别离为 245/420 元。因而，以今朝的本钱系统和程度，若要 在运转过程当中完成平价，则需氢气的价钱降至 20 元/kg。 氢能重卡的推行在 2021 年曾经起步，鄂尔多斯等处所当局和高耗能行业的部门国 企，已参加到氢能重卡的采购和试用中。2022 年以来，氢能重卡的树模使用和推行也在 深化促进：2022 年 1 月，浙江嘉兴港区 49 吨燃料电池重卡在口岸、船埠运输范畴的贸易 化使用项目胜利申报了“嘉兴市燃料电池汽车树模使用项目”；上汽红岩鄂尔多斯基地天 隆工场投产暨首批车辆下线盛大举办，标记着环球首个万辆级氢能重卡财产链项目落地取 得阶段性功效。湖北武汉、浙江嘉兴等地首台氢能重卡在 5 月份连续投入运转。长城汽车 “长征牌”重卡停产传统燃油车型，氢能重卡在 6 月份正式问世。

　　氢能是用能终端完成绿色低碳转型的主要载体。以绿色低碳为目标，增强氢能的 绿色供给，营建情势多样的氢能消耗生态两性征询，提拔我国能源宁静程度。阐扬氢能对 碳达峰、碳中和目的的支持感化，深挖跨界使用潜力，量体裁衣指导多元使用， 鞭策交通、产业等用能终真个能源消耗转型和高耗能、高排放行业绿色开展，减 少温室气体排放。

　　国度发改委 2022 年 3 月 23 日公布《氢能财产开展中持久计划（2021-2035）》（下文 简称《计划》），明白了氢能财产将来的定位，也明白了政策鼓舞的使用处景和范畴，勾画 出氢能中持久开展蓝图，有助于强化投资者对氢能财产开展自信心，提振财产到场者的持久 预期。整体而言，行业中持久计划对投资而言两性征询，次要有三大中心要点，包罗氢能定位、未 来开展目的和使用标的目的。

　　从长周期数据看，今朝氢能燃料电池车单月销量还在 100～300 辆的量级，假如跟锂 电车比力，这一量级的销量差未几对标 2011～2012 年的锂电车单月销量。假如简朴做类 比，从氢能在交通范畴的使用看，燃料电池车的开展相称于 10 年前的锂电，还处在财产 化的低级阶段。可是与前一个十年差别，海内制作业的配备手艺程度和质料财产手艺积 累都在加快，也为燃料电池车的加快开展供给了坚固的根底，我们也悲观判定，2025 年 前后，氢能车就可以够完成财产化，完成全行业的红利。

　　根据燃料电池树模使用补助政策计划，燃料电池八大零部件包罗电堆、膜电极、质子 交流膜、双极板、催化剂、气体分散层、空压机、氢轮回泵。详细到国产化状况，今朝质 子交流膜、气体分散层和氢轮回泵另有待打破，其他五大零部件国产化曾经初具范围。 2020 年 7 月，东岳 150 万平米/年燃料电池膜配套化学品财产化项目完工，并投产， 其 DMR100 燃料电池膜已满充足产车型需求，并得到 IATF 16949 考证。2021 年 11 月， 国电投氢能在武汉投产了 30 万平米的质子交流膜产线，成为继东岳团体以后，又一完成 质子交流膜量产的企业。别的，科润新质料、浙江汉丞等也正在主动睁开树模推行，开端 停止产物考证及小批量出货，同时广东埃蒙特、华谊团体等也在研发氢燃料电池质子交流 膜。2021 年之前，海内消费的膜电极中大都利用戈尔(Gore)的加强复合膜，市场占比 90% 以上。按照高工氢电数据显现，2021 年国产质子交流膜的市场占据率曾经提拔至 11.61%。 海内大部门企业消费的质子交流膜还处于客户送样、测试考证阶段。

　　在车型构造方面，绝大部门燃料电池车型为商用车，而乘用车前 5 月累计产量唯一 20 辆，次要是乘用车本钱高及利用处景的限定。在商用车中，货车的占比有较着提拔，从去 年整年5.8%的占比提拔至29.3%，公用车的占比升至52.51%，较客岁整年占比提拔15pcts。 在货车的销量构造中，重卡及微型货车销量较着增长，重卡的增长，一方面得益于补助政 策关于大载重商用车的倾斜，别的一方面是处所当局及国企的采购增长；而微型货车的销 量增长估计次要是车辆合用处景较为丰硕，便于推行。公用车的数目占比过半，次要是对 应叉车、环卫车等公用特定车型。

　　瞻望 2022 年下半年，氢能重卡上量的鞭策身分或持续阐扬主动感化：第一，在新的 补助框架下，重载商用车可得到最高金额的补助，为企业增长重卡产量供给充实的鼓励； 第二，财产链降本叠加机能的提拔，有助于车辆的推行；第三，处所当局和国企基于减碳 的目的，对氢能重卡的采购志愿还会连续升温。 我们估计 2022 年氢能车的销量或超越 6500 辆，此中客车及货车销量别离为 1250、 1670 辆阁下，货（卡）车增量开端超越客车，此中次要的增量来自于重卡，物流车因为 品种多、使用处景丰硕，仍然是销量最多的车型，估计销量在 3500 辆。

　　别的，质子交流膜占比本钱也较高，因而改良交流膜也是低落装备本钱的主要方法。 质子交流膜曾经使用于氯碱产业数十年，今朝在业内已有成熟的供给商如美国戈尔、3M 等，因而跟着 PEM 电解槽市场范围的扩展，大范围消费质子交流膜后能够发生相称的经 济效益，从而低落本钱。近来，天下抢先的工程陶瓷制作商 CoorsTek 颁布发表曾经胜利将质 子陶瓷膜使用于电解水制氢，质子陶瓷膜的事情道理起首是合成含氢份子，如水或甲烷， 然落后一步将氢原子合成成质子和电子，质子经由过程固体陶瓷膜传输，而电子经由过程毗连电源 的金属导体别离传输。当质子和电子在陶瓷膜的另外一边从头组应时，纯氢就会以紧缩气体 的情势发生。近期 Nature 也报导了质子陶瓷膜手艺获得的最新打破，经由过程酸处置，电极 更 好 地 与 固 态 电 解 质 整 合 并 且 发 挥 其 本 征 性 能 ， 未 来 质 子 陶 瓷 燃 料 / 电解电池 (PCFCs/PCECs)将无望在中温(400-600°C)前提下完成高效和零排放的化学能和电能之 间的可逆转换。手艺前进将会使得质子交流膜本钱降落以至获得反动性打破，以此低落 PEM 电解槽装备本钱。

　　IEA（国际能源署）的数据表白，环球交通行业的二氧化碳排放量逐年增长，是环球 第二大排放部分，占总排放的 25%；细分构造，公路运输占行业碳排量比重最大（75%）。 中国正走在碳中和的门路上，公路运输行业也持续鼎力减排。交通范畴减碳最底子的方法， 是对中重型车辆停止燃料替换，晋级为干净排放的电动范例车辆。从车辆运转道理而言， 氢燃料电池车和锂电池车都是电力驱动，机电和电控体系相似，区分就在于电力滥觞上。 氢燃料电池能够看做小型“发机电”，而锂电池则更相似于“储电”的安装。

　　海内储氢瓶的退化晋级也无望成为下半年财产链打破的标的目的。I 型和 II 型储氢瓶因为 储氢密度低、宁静机能较差、氢脆征象严峻等缺陷并分歧用于车载供氢体系。复合质料储 氢瓶（III 型和 IV 型）具有质量轻、刚度好、容器特征系数高的劣势，普遍使用于车载储 氢。当前我国次要利用事情压力为 35MPa 和 70MPa 的 III 型储氢瓶，合用尺度 GB/T35544-2017《车用紧缩氢气铝合金内胆碳纤维全环绕纠缠气瓶》。不异外径、容积和压力 下，IV 型储氢瓶具有低本钱、小重容、轻量化的劣势，将来 IV 型储氢瓶将成为研发重心。

　　总结而言，碱性电解槽降本的次要方法是增长电流密度、低落膈膜厚度、提拔催化剂 的比外表积和改良利用传输层(PTLs)，综合耽误装备利用工夫，低落电价等；PEM 电解 槽降本的次要方法是低落贵金属催化剂载量和寻觅其他高比外表积的催化剂、改良膜技 术、扩展消费范围等。根据我们上述测算，现阶段 PEM 电解水制氢本钱较碱性电解水制 氢本钱超出跨越约 40%，跟着装备本钱的低落、运营工夫增长和电价降落等身分，两者的成 本差异在 2030 年会降至 37%阁下，在 2050 年进一步低落至 22.18%。并且因为 PEM 电 解槽受腐化水平远小于碱性电解槽，因而装备残值将会大于碱性电解槽，因而两者制氢成 本差异将会进一步低落。别的，因为 PEM 电解手艺能够更好的婚配可再生能源发电手艺 的颠簸性，且 PEM 装备体积小，占用地盘面积小，因而能够估计 PEM 手艺在本钱降落后 会发生宏大的合作劣势，在将来成为支流电解水制氢手艺。

　　因而，将来 1～2 年仍然会处于氢能政策公布的顶峰期，中心政策在氢能手艺攻关方 面还会加鼎力度，也会有响应的研发和功效转化配套撑持政策，这些都有助于氢能市场的 开辟。处所当局在减碳和新能源基建政策的鞭策下，也有动力对氢能财产停止搀扶和补助。 政策结果还将不竭叠加，有助于财产吸收本钱参加，助推财产开展提速。

　　估计 2022 年在政策的鞭策下，绿氢项目也将从树模项目逐渐向商用拓展。在减碳和 “碳中和”的场景下，绿氢有丰硕的使用处景。一方面能够与新能源电站共同，阐扬氢能 储能的感化。另外一方面，在产业范畴，氢能也能够作为减碳的东西。工信部公布的《“十 四五”产业绿色开展计划》明白提到了促进“绿氢开辟操纵”等新型净化物管理手艺配备 根底研讨，和在炼化产业中推行“绿氢炼化等绿色低碳手艺”。因而，我们估计 2022 年 绿氢需求将有较着增长，次要增量来自于产业范畴大型国企减碳的树模项目，同时新能源 电站也无望对绿氢的制取、储能等展开进一步探究。绿氢项目标增长无望间接动员对电解 槽的采购需求，我们估计 2022 年电解槽销量无望到达 1GW 的范围，对应市场空间在 30～ 50 亿元。

　　假如根据上述 SOFC 的发电服从，假如以“电—氢—电”的转化历程计较，全部流程 的服从约为 45%。假定光伏发电本钱为 0.4 元/kwh，颠末电解水制氢，度电的本钱变成 1.27 元/kwh(思索电解水制氢 70%的转化服从及 SOFC64%的发电服从)，电解过程当中的制 造用度及折旧本钱度电约莫负担 0.2 元/Kwh，发电过程当中，今朝外洋运转的 SOFC 除氢气 质料外的发电本钱约为 0.5 元/Kwh，假如思索大范围的液氢贮存，度电分摊的紧缩本钱约 为 1 元/Kwh，氢气贮存本钱对应为度电 0.05 元/Kwh。由此测算，今朝手艺下，氢气储能 的本钱在 3 元 kwh 阁下；假如度电本钱降至 0.2 元/kwh，氢能储能的本钱能够降至 2.3 元 /Kwh。假如利用弃风、弃光的电量，并思索 SOFC 发电过程当中的余热收受接管，氢能储电的 经济性和可行性都将进一步闪现。

　　今朝，已经由过程国度批复的五大燃料电池汽车树模都会群有：京津冀都会群、上海都会 群、广东都会群、河北都会群、河南都会群。从各树模都会群分范例车辆累计接入量来看， 广东都会群和上海都会群氢燃料电池公用车累计接入量高于客车；京津冀都会群、河北城 市群、河南都会群以氢燃料电池客车推行占主导。按照新能源汽车国度大数据同盟统计， 停止 2022 年 4 月尾，各树模都会群氢燃料电池汽车累计行驶里程总计 16379.10 万千米， 此中广东都会群氢燃料电池汽车累计行驶里程最高，到达 8780.03 万千米；其次是上海城 市群，累计行驶里程别离为 2326.85 万千米。

　　别的，阴离子交流膜电解手艺（AEM）也具有开展潜力。提拔 AEM 手艺机能的方法 包罗提拔膜的导机电能或增加撑持性电解质（如 KOH 或 NaHCO3），但是如许的调解可 能会招致经久性降落。因而后续研讨事情的次要目的是寻觅具有幻想机能的 AEM 膜（高 机器、热和化学不变性、离子传导性和对电子和睦体的低浸透性）。AEM 手艺具有本钱 低，服从高档劣势，假如能够经由过程手艺前进克制膜导电率低等缺陷，估计将会有很好的应 用远景。（陈述滥觞：将来智库）

　　《氢能财产中持久开展计划》落地其实不料味政策到此为止。除氢能行业本身和燃料 电池树模使用相干政策以外，别的范畴的财产政策对氢能的正视水平也在提拔。估计将来 政策将沿着多个维度睁开，为财产送来政策“春风”。 起首，从中心政策角度，能源范畴的相干计划估计也会逐渐将氢能归入政策框架。如 2022 年 4 月公布的《“十四五”可再生能源开展计划》，将范围化可再生能源制氢、氢储 能列入开展标的目的。 第二，估计树模使用都会群范畴还将有所扩展。除本年头新增的张家口、郑州两大 都会群外，估计氢能草创企业散布较多的成渝等西南地区和武汉等华中地区，也无望加 入新的树模都会群。 第三，估计处所新增政策也会不竭叠加。2021 年在树模使用都会群以外的处所当局， 也主动促进了鼓舞政策，好比宁波市的氢能财产计划，也对照燃料电池树模使用都会的补 贴尺度对财产链相干企业停止补助。2022 年，在各省出台的能源、交通范畴“十四五” 计划中，也能够看到对氢能财产链开展的政策目的。除此以外，上海等燃料电池树模使用 次要都会，也推出了处所层面的氢能财产中持久开展计划。

　　我们从前文的悲观预期计较，假定 2022 年 FCEV 销量为 8000～10000 辆，估计燃料 电池出货量对应 0.9GW，枢纽材猜中，国产质子交流膜用量为 2.8 万平米；假定 2023～ 2025 年 FCEV 销量别离为 1.2/2.5/3.9 万辆，猜测对应燃料电池出货量为 2.8/5.8/10GW， 对应质子交流膜的用量别离为 15/33/50 万平米。 瞻望“十四五”时期，海内氢能源车无望进入量产阶段，分离各处所当局的氢能源规 划，我们估计 2025 年天下燃料电池车保有量无望到达 9 万辆阁下，此中估计乘用车、客 车、重卡、物流车保有量将别离到达 1000、12000、50000、30000 辆阁下，2050 年燃 料电池车数目能够超越 600 万辆。响应的燃料电池需求估计将从今朝的 0.3GW 阁下上升至 2025 年的 800～850GW。（陈述滥觞：将来智库）

　　氢能是将来国度能源系统的主要构成部门。充实阐扬氢能作为可再生能源范围化 高效操纵的主要载体感化及其大范围、长周期储能劣势，增进异质能源跨地区和 跨时节优化设置，鞭策氢能、电能和热能体系交融，增进构成多元互补交融的现 代能源供给系统。这些提法中，相对之前将“氢气”作为产业危化品停止办理， 氢能职位有了较着提拔。

　　假定 2030 年碱性电解槽本钱至 3000 元/kw，电解槽每一年事情工夫 4000 小时，度电 本钱在 0.3 元的前提下，制氢本钱为 20.51 元/kg，根本能够与化石能源制氢完成平价；若 度电本钱保持在 0.4 元/kwh，则对应的制氢本钱为 26.97 元/kg。假定 2050 电解槽价钱下 降至 1000 元/kw两性畸形，电价降至 0.13 元/kWh，制氢本钱为 9.1 元/kg，假如操纵小时数能够升 至 6000，对应的制氢本钱可降至 8.26 元/kg。

　　从样本数据日均行驶里程看，大部门地区燃料电池车日均行驶里程都超越了纯电动车， 判定次要是氢燃料电池车以商用车为主，单车单日行驶间隔长；从车辆日均行驶时长看， 两类车型差异其实不大。 整体而言，不管是车辆推行数和运转里程数，广东都会群在各大都会群中都是遥遥 抢先，次要是基于广东地区较早的财产规划和次要都会较强的财务撑持力度。

　　今朝，SOFC还处于贸易化早期，外洋抢先厂商次要包罗美国的Bloom Energy公司、 日本三菱日立电力体系公司、日本京瓷、德国博世等。海内厂商中，最早开端研发消费 SOFC 的是潮州三环（团体）股分有限公司，公司于 2004 年开端开辟消费 SOFC 隔阂，2012 年开端批量消费 SOFC 单电池，2017 年推出 SOFC 电堆产物。2022 年 6 月，由广东能 源团体所属科学手艺研讨院与潮州三环结合展开的“高温燃料电池发电体系研发与使用示 范”项目获得优良停顿。按照第三方认证机构 SGS 查验陈述显现，该项目装机容量打破 100KW，交换发电服从到达 64.1%两性畸形，热电联供服从到达 91.2%，装备次要手艺目标到达国 际先辈程度。