
作者: 小編 來源: 網絡 日期:2025-12-13 09:53
(報告出品方/作者:華創證券,楊暉)
一、制氫端
作為氫能產業鏈的供給起點,制氫端的成本約占總產業鏈成本的 20%~30%。相比儲氫 環節和用氫環節,三北地區的綠氫項目超額建設預期給予制氫端增長更高的確定性。目 前中國制氫產業鏈環節呈現如下特征: 1)核心部件堿性電解槽較高的國產化率和技術成熟度使得制氫端相比其他環節更快進 入高速增長期。 2)受限于下游消納問題,制氫企業多采取自主消納或是自主布局全產業鏈的方式完成 “氫氣內循環”,以綠氫替換原有的灰氫成為制氫企業原先采用的化工原料或是將氫氣用 于參股的燃料電池下游企業。但需要看到的是自 2022 年中開始,PDH 副產氫企業的信 息披露中開始表明氫氣實現初步外售。在政策驅動下,依托工業副產氫入局氫能全產業 鏈的企業有望直接實現業績增量;從自身需求出發,打造綠氫化工產業鏈的企業作為率 先開啟化石能源轉向清潔綠氫項目的示范性企業,預計將在中長期規避能源價格上漲以 及碳稅上升帶來的成本問題。 3)光伏企業開始入局氫能,由于電力成本是電解水制氫成本的主要來源。光伏企業以 開發電解槽的方式入局氫能是制氫端降本之路開啟的重要信號。

(一)制氫企業:下游仍以就近和自主消納為主
當前發展氫能的上市企業主要依托兩種路線發展氫能:1) 依托原有化工裝置副產氫氣, 純化后送入下游,相關標的多為具備工藝副產氫產能的大型化工企業,制氫業務運轉本 質為供給驅動。2)基于地域優勢,直接發展綠電耦合電解槽制氫用于替代化石原料, 相關標的有新建內蒙基地的寶豐能源和立足于庫布其沙漠的億利潔能等,本質為資源需求耦合。當前制氫企業氫氣消納仍以就近消納為主,商業模式運轉成功的關鍵仍為 “自產自銷”產業鏈的完整性。其中產氫純度較高同時成本相對較低的 PDH 副產氫企業, 如東華能源、金能科技以及衛星石化等,已成功實現初步的氫氣外售。
美錦能源:焦炭龍頭,率先轉型入局氫能全產業鏈建設
公司現有焦化產能 715 萬噸/年,是全國最大的獨立焦炭生產商之一。以傳統焦企轉型 升級為目標,2017 年公司啟動氫能產業布局,依托自有焦化尾氣資源制氫并開展加氫 站建設和園區建設。公司現已在全國運營加氫站 17 座,較 2021 年數據實現翻倍增長, 十四五期間規劃建設上百座加氫站;中游通過參股的方式布局燃料電池核心零部件,參 股國鴻氫能進入電堆及燃料電池系統領域,參股鴻基創能進入膜電極領域,參股賽克賽 斯進入電解水制氫領域,控股飛馳科技進入燃料電池重卡行業,參股企業多為行業內領 先企業。

華昌化工:依托煤制氫發展氫能產業,首批重卡已交付運營
公司主要產品包括純堿(70 萬噸)、尿素 40 萬噸(含自用)、氯化銨 77 萬噸(含自用)、 復合肥(160 萬噸)等。以煤氣化為氫能源產業鏈源頭,具備氫氣產能 20 萬噸/年,氫 氣加工能力 3*1607 kg/天。公司于 2017 年正式開始布局氫能產業,2018 年成立控股子 公司華昌能源科技,涉足氫氣充裝站和加氫站建設、燃料電池及系統研發生產、氫能重 卡示范運行等領域。子公司華昌能源科技的電堆產品已迭代到第三代,10 輛首批裝載自 主研發的氫燃料電池動力系統的重卡已于 2022 年 7 月公告交付運營。進一步,公司同 樣關注商業合作推廣運用,與江蘇港城汽車運輸集團達成合作框架協議,與江蘇長江航 運交易中心公司設立綠色物流公司等。
東華能源:丙烯龍頭穩步擴張,已實現氫氣外銷
公司立足于長三角/珠三角地區的聚丙烯新材料和氫能應用市場,主要產品為液化氣貿 易和 PDH 產聚丙烯(160 萬噸,2022 年報口徑),延伸打造“丙烷-丙烯-聚丙烯+氫氣”全 產業鏈,副產氫氣達 9 萬噸/年以上,純度可達 99.999%。公司 2019 年加入長三角氫能 基礎設施產業聯盟,依托 PDH 產能擴張實現副產氫綜合利用:(1)氫氣外銷貢獻收入, 與多所企業建立穩定的氫氣供應關系。2022 年共實現氫氣銷售約 2.42 萬噸,收入約合 3.3 億元;(2)與氫能產業鏈相關企業以及政府合力打造氫能源運營生態圈;(3)建設 氫氣充裝站和加氫站;(4)與中核集團合作建設高溫氣冷堆項目,打造零碳產業園,與 國內外重點研發機構聯合推進核能制氫項目。
濱化股份:氯堿工業龍頭,參股天津大陸完善自身氫能產業鏈
公司是氯堿工業龍頭,主要產品為燒堿和環氧丙烷。截至 2022 年年報,公司燒堿產能 61 萬噸,在山東省內位居前列,同時公司環氧丙烷產能達 27 萬噸。依托氯堿副產氫氣, 公司 2017 年著手開發副產氫氣凈化工藝技術,至 2021 年末已形成 1500 標方/h 氫氣凈 化能力。2017 年公司與億華通共同出資設立濱華氫能源,2021 年 1 月濱華氫能源受讓 天津至信持有的 17.5%天津大陸(制氫設備高新技術企業)股權,以戰略投資的方式完 善自身氫能產業鏈。公司每年副產氫氣約 1.8 萬噸(2022 年 1 月數據),氫能源子公司 可利用副產氫氣制備動力氫用于氫能源汽車。

衛星化學:輕烴裂解行業龍頭,平湖基地為第三方提供氫氣
公司成立于 2005 年,是國內最大、全球前五大丙烯酸制造商。目前公司已形成 C2、C3 產業鏈,并依托丙烷脫氫和乙烷裂解裝置的大量副產高純氫氣開始布局氫能產業。當前 C2 和 C3 共副產氫氣 21 萬噸,1/3 計劃外售(2023 年 5 月披露)。公司于 2019 年成立衛 星氫能科技公司,積極發展氫能源:(1)加入長三角氫能基礎設施產業聯盟,投資氫能 基礎設施領域,現已和浙能集團、液化空氣等企業簽訂戰略合作,建設加氫站示范試點、氫氣液化裝置等;(2)推動新能源綜合利用示范項目,研究氫燃料電池儲能技術;(3) 在園區建設加氫站為第三方氣體公司提供氫能資源(現平湖基地已在外供)。
金能科技:丙烷脫氫助力氫氣產能增長,積極布局實現氫氣外銷
公司成立于 2004 年,主營產品有焦炭/炭黑/丙烷脫氫(PDH)/聚丙烯等。目前擁有大 型單體丙烷脫氫裝置(PDH, 90 萬噸/年),工業副產氫氣約 3.5 萬噸/年,預計 2023 年末 新材料與氫能源綜合利用二期項目投產后,氫氣產能將接近 7.1 萬噸/年。2021 年,公司 全資子公司金能化學與青島董家口經濟區管理委員會、青島董家口發展集團簽訂戰略合 作協議,三方將加強氫能綜合利用方面的深度合作;2023 年 4 月據公司披露,已與下 游公司客戶簽署協議,將通過管道輸送的方式外銷氫氣。此外,公司規劃在青島廠區周 邊建設首座加氫站,將部分面向社會車輛。
中國石油:氫能業務布局穩步推進,拓展綠色發展增長極
公司成立于 1999 年,是我國油氣行業占主導地位的最大油氣生產和銷售商之一。2021 年,公司啟動改革,正式將新能源業務(含氫能)提升為與油氣業務并列的一大業務板塊。依托石化副產氫優勢,公司氫氣總產能已超過 260 萬噸/年,產出氫氣純度達到 99.999%以上,在環渤海/陜甘寧等 7個區域部署建設 19 個氫提純項目,將現有制氫/副 產氫技術與二氧化碳捕集相結合,實現“藍氫”供應,同時滿足城市交通用氫需求。2021 年 5 月 , 公 司 成 立 氫 能 研 究 所 。 2021 年 11 月 , 公 司 參 與 建 設 的 張 家 口 200MW/800MWh 氫儲能發電工程順利通過專家會評審。

中國石化:大型能源化工國企,深度參與氫能全產業鏈布局
公司是國內最大的一體化能源化工公司之一,煉油能力和乙烯生產能力排名國內第一。 作為國家投資的風向標企業,公司幾乎實現氫能上游產業鏈的全面布局。從 2020 年的 氫氣提純裝置開始,公司的布局包括制氫,輸氫管道建設,加氫站,氫能化工應用,以 及碳纖維等多個領域,幾乎涵蓋整條氫能產業鏈,其中核心的項目有:2 萬噸新疆庫車 綠氫示范工程,2 萬噸烏審旗風光融合綠氫化工項目二期,98 座加氫站(截至 2022 年 底數據)等。2022 年 9 月,公司發布氫能中長期發展戰略規劃,宣布將加快打造中國第 一氫能公司,遠期力爭成為世界領先氫能公司,計劃到 2025 年建成保底 600 座,力爭 1000 座加氫站,形成總加注能力 12 萬噸/年的加氫站網絡。
寶豐能源:煤制烯烴行業龍頭,布局綠氫耦合煤化工項目
公司是國內高端煤基新材料行業領軍企業,同時是當前國內少有實現規模化綠氫替代化 石能源的綠色工業企業。公司目前在氫能的布局以制氫用氫一體化為主:制氫端,2022 年首批 30 臺電解水制氫設備已全部投運,產能達到 3 萬標方/小時(2022 年半年報期 間),且未來公司每年計劃以新增 3 萬標方/小時綠氫的速度不斷擴大產能。綠氫應用端, 公司內蒙古鄂爾多斯基地新項目已于今年 3 月開工,創新采用綠氫與現代煤化工融合協 同生產工藝。項目一期建設年產 300 萬噸烯烴,其中 40 萬噸植入綠氫耦合制烯烴。未 來公司將繼續探索新能源與現代煤化工產業一體化融合發展新模式。
億利潔能:立足內蒙古,積極打造特色光伏-沙漠-綠氫-化工產業鏈
公司擁有以氯堿、聚酯為核心的兩大現代煤化工產業鏈,旗下潔能科技聚焦大型工業園 區低碳、安全高效的綜合能源供應。自 2013 年起投資建設 GW 級光伏治沙項目,并立 足自身綠電優勢構筑“風光氫儲新材料”產業鏈。2021 年 11 月,公司與內蒙古鄂爾多斯 東勝區政府等多方簽訂合作協議,合資建設鄂爾多斯氫能重卡及新型燃料電池一體化生 產基地。2022 年 7 月,公司與國家電投合資成立內蒙古庫布其綠電氫能,以其為主體實施的鄂爾多斯庫布其 40 萬千瓦風光制氫一體化示范項目于 2023 年 1 月初獲批,項目總 投資 29.45 億元,制氫能力約 1.55 萬噸/年,預計于 2023 年 6 月開工建設,產出氫氣用 于下游綠色新材料項目。2022 年 9 月公司控股比例為 32%的億利氫田時代正式發布首 臺內蒙古自治區 1000 標方堿性電解槽,具備 500 臺產能的裝備堿性電解槽加工生產線 同步正式投產下線。

(二)堿性電解槽:目前主流使用的制氫設備,“軍備競賽”進行時
堿性電解槽(其電解質溶液多為 KOH 堿性溶液)由多個單一的電解槽小室串聯組成,采用雙極壓濾式結構組裝。單個電解槽小室的核心部件有雙極板(電極催化劑一體化) 和隔膜。電解質溶液由溶液通道進入小室中,堿性溶液中“富有”的氫氧根離子在陽極反 應生成氧氣,氫氣則在電解池的陰極生成,兩種氣體產物分別在陽極和陰極小室生成, 并因為隔膜的存在不會相互滲透而是從各自的通道運出。相比 PEM 電解槽,堿性電解 槽因具有成本低/大型化/技術成熟等優勢在國內的綠氫化工應用中具有更高的市占率。
行業增長迅猛,競爭激烈。國內堿性電解槽的發展呈現三大特征:1)出貨量大幅增長。 2022 年中國堿性電解水制氫設備的出貨量約 776MW,電解槽總出貨量在 800MW 左右, 同比增長超過 100%;據 GGII 統計,2023 年一季度已開工和招標電解槽的綠氫項目超 過 8 個,合計電解槽招標量達 813.5MW,同比增長超過 300%,已超過去年國內全年電 解槽出貨量。2)單槽生產能力大型化。據企業公布的堿性電解槽新品,單槽最大產氫 量已接近 2000Nm3 /h。3)國產化程度高,已實現部分出口。據勢銀統計,國內已有超 百家企業布局或規劃堿性電解槽的研發和生產,2022 年堿性電解槽生產企業已披露產能 接近 11GW,國內堿性電解槽技術相比國外更為成熟,正在開啟出口進程,如 2022 年 3 月中電豐業與西班牙某光伏公司簽訂電解槽出口協議。
考克利爾競立: John Cockerill 氫能業務中國總部,中國市場占有率近 60%
公司是比利時 John Cockerill 氫能業務中國總部。2017 年,公司研制出全球首臺 1000Nm3/h 堿性電解水制氫設備,并將該設備推向市場進行商業化應用,目前 1000Nm3/h 已成為行業內的主流型號。2021 年,公司分別下線國際首臺 1200Nm3/h 和 1300Nm3/h 的電解水制氫設備,標志著國內綠氫制備技術的規模化突破。2022 年,公司 加速進行堿性電解槽的工藝升級,并推動二對一、四對一模塊化系統應用至寶豐能源、 中石化新疆庫車等項目中。在大客戶需求與市場快速發展下,公司快速提升生產效率、 擴張產能。2022 年 10 月,公司常州工廠正式投入運行,實際年產能達 1GW。彭博新能 源財經預測公司 2023 年產能將擴大至 2.5GW。
派瑞氫能:中船 718 所全資控股,單體最大產氫量達 2000Nm3 /h
公司是 2022 年北京冬奧會綠氫裝置唯一供應商。大股東 718 所是我國電解水制氫行業 的領軍企業。公司擁有國內規模領先的電解水制氫裝備科研生產基地,圍繞氫能制、儲、 運、用全產業鏈環節,構建以制氫為核心、以加氫、供氫為兩翼的技術產品體系。公司 國內市場占有率高,產品對外出口 30 多個國家和地區。2022 年 12 月 16 日,公司舉辦 全球首臺單體產氫量 2000Nm3/h 水電解制氫裝備發布儀式。
隆基氫能:控股股東隆基綠能入局氫能的載體,電解槽裝機量高速增長
公司控股股東為光伏組件龍頭隆基綠能。2021 年 3 月,公司注冊成立,同年 10 月公司 首臺堿性電解槽在江蘇無錫下線,單臺電解槽的氫氣制備能力達到 1000Nm3 /h 以上。基 于控股股東隆基綠能在光伏綠電行業的成本和技術優勢,公司電解槽裝機量增長迅速, 2022 年底公司預期電解槽裝機產能已達到 1.5GW,2023 年底預期裝機產能將達到 2.5GW,或實現排名全球第二(基于彭博新能源財經預測)。2022 年 5 月,公司入圍中 石化首個萬噸級綠氫示范項目;2023 年 4 月公司成功中標大安風光制綠氫合成氨一體化 示范項目,獲得 15 套 1000 標方/h 電解水制氫系統訂單,占據 38.5%份額。
華光環能:環保能源雙業務“服務商”,1500 標方/h 堿槽設備已下線
公司背靠無錫市國資委,通過 2017 至 2022 年多次優質資產收購逐步發展成環保+能源 雙領域一體化服務商,環保領域主要對外銷售裝備(垃圾焚燒爐,2022 年銷售業績達 500 臺/套以上,在同類產品中市場占有率排名第一)/市政服務(生活垃圾處理)/環保 運營服務;能源領域則主要對外銷售節能高效發電設備(循環流化床鍋爐)/電站工程 與服務(火電或光伏電站總承包業務,以 EPC 為經營模式)/熱電運營/光伏電站運營服 務。 環保和能源主營業務的催化下,公司開始新能源和電解水制氫方向的布局,2022年公司 與大連理工大學合作成立零碳工程技術研究中心,進行電解水制氫、碳捕捉技術等示范 項目的開發;2022 年 10 月成功研制開發堿性電解水制氫中試示范工程設備(產氫量 30Nm3/h);2023 年 4 月,公司 1500 Nm3/h 堿性電解槽產品正式下線,目前已經形成年 產 1GW 電解水制氫設備制造能力。(2022 年年報口徑)

華電重工:工程解決方案骨干國企,工程+設備+原材料一體化供應
公司業務涵蓋物料輸送系統工程、熱能工程、高端鋼結構工程、海洋工程、工業噪聲治 理工程、氫能等多項業務,實控人為國資委。作為華電集團氫能業務的主要載體,加之 其在工程建造行業的經驗積累,相比其他電解槽生產企業,公司未來或能實現工程+設 備+原材料一體化供應,訂單獲取能力突出。2021 年,公司承擔華電集團四川瀘定電解 水制氫裝置項目;2022 年 7 月公司 1200Nm3/h 堿性電解水制氫裝置與氣體擴散層產品 已成功下線;并于同年 11 月公告簽署《內蒙古華電包頭市達茂旗 20 萬千瓦新能源制氫 工程示范項目 PC 總承包合同制氫站部分》,合同總金額 3.4 億元,自主開發的電解槽將 在該項目中得到應用;同時公司積極向上游擴展產業鏈,并購的深圳通用氫能(持股比 例 51%)具有氣體擴散層及質子交換膜生產能力。
(三)PEM 電解槽:優異的快速響應能力與綠電兼容性更高
相比堿性電解槽,PEM 電解槽的快速響應能力更能適應綠電的波動性,同時由于產品 運行無需使用堿液,產出氫氣純度較高。然而 PEM 電解槽的國產化率較低,目前國內 只有少數廠家具備兆瓦級 PEM 制氫設備的能力。據勢銀在《2022 中國電解水制氫產業 藍皮書》中披露,現有 PEM 電解槽單槽制氫產能多在 500Nm3 /h 以下,行業總裝機產 能在百兆瓦級別,實際應用端落地成熟度較低,目前仍集中在電子加工、半導體以及高 校實驗室等領域,有少量 PEM 電解槽產能規劃落地于儲能和加氫站等應用場景。
陽光電源:光伏逆變器龍頭,PEM 電解槽已成功應用于示范項目
公司是光伏逆變器龍頭企業,長期保持逆變器發貨量全球領先,產品遠銷全球 150 多個 國家和地區。截至 2022 年 12 月,公司在全球市場已累計實現逆變設備裝機超 340GW。 基于在風光儲一體化產業的經驗積累,公司開啟氫能布局。2019 年 10 月,公司與大連 化學物理研究所于安徽合肥簽訂制氫產業化戰略合作協議,針對大功率 PEM 電解制氫 技術開展協同攻關。兩年后公司宣布首款綠氫 SEP50 PEM 電解槽研發成功,實現功率 250kw。 2021 年中成立全資子公司陽光氫能正式入局氫能行業。公司 PEM 電解槽技術已在部分 風光制氫項目中得到初步應用:2022 年末長江電力綠電綠氫示范項目產氫成功,順利 產出 99.999%高純度氫氣。該項目采用陽光氫能的 PEM 電解制氫技術,將為國內首個 500kw 氫燃料電池動力船艇提供制氫加氫服務。2023 年 2 月,陽光氫能增資擴股,增資 總額為人民幣 5626.8 萬元,公司放棄優先認繳出資權,控股比例由 100%下降至 83.4%。
(四)電解槽上游零部件之隔膜:堿性電解槽最具技術含量的環節
用于隔絕陰極和陽極的隔膜是堿性電解槽最為核心的部件之一,其性能直接決定電解槽 的工作效率/安全性/產出氫氣純度等關鍵因素。性能優異的隔膜需同時滿足三個條件:1) 具備足夠的親水性允許電解槽內電路中離子的自由移動;2) 具備足夠的氣密性隔離陰極 室與陽極室;3)具備一定的化學與物理穩定性以滿足裝配運行要求。隔膜材料也沿此 準則不斷迭代更新,其發展路徑可總結為:容易溶脹和安全性差的石棉——穩定性高的 PPS 隔膜——基于 PPS 隔膜進行親水性改造的復合隔膜。

隔膜市場仍需實現進一步的自主創新。隨著電解水制氫端的上游“電源”向波動性更高的 綠電轉移,目前市面上的國產傳統隔膜已無法應對波動性能源對電解槽的挑戰,高端隔 膜大部分市場份額被日本、歐美等高價產品瓜分。由于需要同時滿足“親水性,氣密性, 穩定性”三大條件,隔膜制備難度較高,需要大量的技術儲備和工藝積累。而國內因在 氫能領域起步較晚,自主創新之路初開啟。
碳能科技:電解水隔膜產品已實現初步量產,打破國外壟斷
根據 36 氪資料,公司 2015 年成立于北京,為國家高新技術企業,擁有“工業排放二氧 化碳轉化利用”,“電解水制氫復合隔膜研發制造”和“高鹽高總氮廢水處理”三大核心技 術。創始人康鵬為天津大學博導,曾任美國 DOE 太陽能燃料中心博士后研究員,中國 科學院理化技術研究所研究員。公司現已推出第三代電解水制氫 TN-500R 復合隔膜, 綜合節電達到 8.7%,產氫量提升 30%,相較于國外競品已初步具備競爭力,并已新建 相關產線實現大規模批量化生產。2021 年 12 月,公司宣布完成數千萬元 A 輪融資,由 紅杉中國種子基金領投,奇績創壇跟投。
(五)電解槽上游零部件之堿液電極
堿性電解槽的電極是電化學反應發生的場所,通常與催化劑一體化使用。目前國內大型 堿性電解槽使用電極多為鎳基:純鎳網、泡沫鎳或是以泡沫鎳為基底噴涂高活性催化劑。 從催化劑種類可進一步分為高活性鎳基催化劑和貴金屬催化劑;從催化劑涂布方式可分 為:只噴涂陽極,只噴涂陰極和陰陽極全部噴涂。鎳網和堿液電極生產環節已實現全部 國產化。但隨著綠電產氫方式的加速滲透,堿性電解槽體積制氫效率低等問題也隨之凸 顯。電流密度低是電解槽體積效率低的本質原因,改進電極為其中最關鍵的環節之一。
莒納科技:首款堿液電極已量產下線,電流密度可突破萬安
公司注冊成立于 2019 年 7 月,是一家專注于電極材料和工藝領域的高新技術企業,其 技術團隊主要來自中科院硅酸鹽所。2022 年 7 月,公司首條堿液電極中試產線正式落地 四川成都,首期產能 100MW;12 月成都工廠正式投產,開啟產品交付。2023 年 1 月, 公司宣布其首款堿液電極 JA 系列正式量產下線,電流密度最高可達 11900A/m2,目前 國內堿性電解槽的電流密度基本在 5000A/m2以下,對比 PEM 電解槽之間存在 3~7 倍差 距。公司于 2022 年 9 月完成 5000 萬元天使輪融資,由聯想之星領投。
(六)電解槽上游零部件之密封墊片
密封墊片是堿性電解槽關鍵材料之一,需兼具密封和絕緣兩大作用。1)密封:電解槽 封裝一般采用壓濾式結構,通過擰緊螺栓,使極框與墊片接觸表面與內部產生較大的壓 緊應力從而實現密封。密封墊片需起到避免電解質溶液、氫氣和氧氣從電解槽泄露的作 用;2) 絕緣:保證電解小室兩個極框之間的絕緣,避免小室內部的短路。提高電解槽的 操作壓力和溫度可以降低槽電壓(直接降低單位能耗),但同時也對密封部件提出更苛 刻的性能要求。經過石棉橡膠板-布墊合一隔膜墊片-聚四氟乙烯(PTFE)填充石棉墊片 等多次迭代,現階段國內堿性常用的電解槽密封墊片上游原材料主要 PTFE ,PTFE 再經 玻璃纖維、氧化鋁等增強填料填充后模壓燒結加工形成密封墊片。
氟達氫能:密封墊片龍頭,在建產能充足
公司成立于 2020 年,是福達旗下控股子公司。作為國內龍頭,其在 PEM 電解槽密封市 場占有率達 90%,堿性電解槽密封市場占有率達 80%。依托成熟的技術體系,公司積極 拓寬在建產能,根據氫云鏈資料,其重點項目 2 萬平方 ALK、PEM 密封墊片與塑料極 框半自動化生產流水線正在建設中,可供 5GW 電解槽密封產品需求,年生產密封墊片 30 萬片。2023 年 3 月,公司面向全球發布最新研究產品——新型堿性密封墊片,回彈 率高達 70%,泄漏率下降到 20%(公司公眾號數據 轉引自艾邦氫能源技術網)。
(七)電解槽上游零部件之 PEM 用質子交換膜
質子交換膜生產環節是 PEM 電解槽發展的核心瓶頸。質子交換膜在 PEM 電解槽中的 作用與隔膜在堿性電解槽中的作用類似,傳遞質子的同時隔絕陰陽極的反應產物(氫氣 和氧氣)。類似地,同樣需要兼備三種特性:化學穩定性、質子傳導性、氣體分離性, 最常見的市售質子交換膜的材料是全氟磺酸聚合物(PFSA):質子傳導需要在強酸的環 境下進行,全氟膜材料在氧化性強酸性的環境仍具有滿足要求的穩定性,而側鏈的磺酸 基則聚集在一起形成若干富離子親水區域提供“質子穿行通道”。目前中國企業制備 PEM 電解槽所使用的質子交換膜大多為杜邦產品(Nafion 膜),國內僅有極少數企業如 科潤新材料,刻沃刻科技等初步具備生產制氫用質子交換膜的能力。

可再生能源資源端和應用端之間的結構性沖突下,儲運環節成為形成長距離閉環的瓶頸 環節。當前國內儲氫端行業發展特征如下:
1) 短期內儲運方式以高壓氣態儲氫為主,車載儲氫瓶市場集中度下降。2019-2021 年 國內車載儲氫瓶市場集中度連續下降,競爭模式逐步走向多樣化,儲氫瓶在儲存壓 力上逐步由 35Mpa 向 70Mpa 轉變,在結構上由 III 型(金屬內襯)向 IV 型(塑料 內襯)轉變。
2) 碳纖維是車載儲氫瓶的增強層效用核心以及成本核心,國產化率已過半。對于當前 主流使用的 35MpaIII 型儲氫瓶,碳纖維復合材料約占總成本的 62%,且隨著國內儲 氫瓶對質量密度的要求逐步提高,儲氫瓶更新換代開啟,碳纖維用量和占總成本的 比例也將逐漸上行;技術進步推動國產化,根據奧賽碳纖維技術報告,國產碳纖維 市場份額從 2019 年的 31.7%,2020 年的 38%,2021 年的 46.9%,攀升到 2022 年的 61%。
3) 低溫液態儲氫在質量密度上擁有絕對優勢,但仍處于示范性應用階段。低溫液化儲 氫密度高達 71 kg/m3,是 80 MPa 下高壓氣態儲氫密度的兩倍多。基于其對運輸距離的不敏感性,液氫明顯對國內氫能產業的長運輸距離具有更高的適配性,但國內 企業在液氫方面的布局仍處于示范性應用階段。
(一)儲氫設備相關企業
儲氫技術作為氫氣從生產到利用過程中的橋梁,幾乎參與氫能產業鏈全環節。其方式主 要有三種,分別是氣態儲氫、液態儲氫和固態儲氫。安全性和質量密度是衡量儲氫技術 優劣的兩大指標:三種技術中,高壓氣態儲氫技術比較成熟,一段時間內都將是國內主 推的儲氫技術,但質量密度仍有提升空間(目前由 35Mpa 向 70Mpa,III 型向 IV 型轉 變);低溫液態儲氫因其高質量密度具備實用性,但存在液化成本高、能耗大等問題, 且國產技術落后于國際水平;固態儲氫應用在燃料電池汽車方面優勢明顯,但技術仍有 待突破,短期內不會有較大范圍的應用。以下重點闡述車載儲氫瓶市場現狀:
國內儲氫瓶市場呈現特征如下:1) 市場規模高速擴張,受燃料電池重卡逐步推廣的驅 動,由于燃料電池重卡相比普通商用車需要搭載更多支數的儲氫瓶(8 支左右),儲氫氣 瓶市場規模呈現單位出貨/出貨量并行增長態勢,GGII 調研數據顯示,2021 年中國市場 車載儲氫瓶出貨量為 30284 支,同比上年增長 122.43%;2)質量密度穩健提升, 35MpaIII 型儲氫瓶仍為主流,但逐步向大容量發展,由 2019 年主流的 140L 逐步發展, 2021 年呈現 140L、165L、210L 平分市場的形態。III 型 70Mpa 儲氫瓶已有少量市占率, 2021 年 70 MPa 儲氫瓶出貨量達到 1203 支,出貨量占比達到 4%(GGII 數據)。IV 型儲 氫瓶(全復合塑料內襯)已有不少企業布局;3)市場集中度逐年下降。 據 GGII 數據, 2021 年國內市場實現 500 支級以上車載儲氫瓶出貨的企業有 7 家。出貨量前三企業集中 度為 76.95%,較 2020 年下降 5.42%,較 2019 年下降 14.26%。

國富氫能:車載儲氫瓶市占率領先,液氫技術優勢顯著
公司主營產品有氫氣增壓裝置與加氫站成套設備、車載供氫系統等。車載儲氫瓶端,公 司儲氫瓶產品以 35MPa III 型瓶為主。2019-2021 年公司車載儲氫瓶產能分別為 6600/9900/14850 個 , 車 載 儲 氫 瓶 市 場 占 有 率 保 持 行 業 第 一 ( 2019~2021 , 51.27%/52.99%/35.63%)。2019-2021 年三年間工信部共計發布 36 批《新能源汽車推廣 應用推薦車型目錄》,車型數量位居前十的整車廠和燃料電池系統集成廠中,90%以上 為公司客戶; 液氫方面,公司已經掌握低溫液氫儲運等核心技術,氫液化裝置已經獲得 液氫工廠 EPC 項目訂單。2023 年 2 月,公司綠氫液化示范項目簽約落戶內蒙古豐鎮, 擬總投資約 5 億元,建設 5000m3 /h 電解水制氫設備、10TPD 的液氫工廠,配套建設 10 座綜合能源站及 100 臺氫能重卡。
中集安瑞科:氣體儲運方案國資龍頭,氫能儲運業務高增速已現
公司是一家圍繞天然氣實現全產業鏈布局的關鍵裝備制造商和工程服務商,并可提供一 站式系統解決方案,在氣體儲運設備制造及工程建造方面經驗豐富,LNG 儲罐等儲運 產品全球市占率領先。控股股東中集集團持有公司 58.2%的股份,實際控制人為國資委。 早自 2006 公司便已經開始以儲運鏈為主的氫能全產業鏈布局。制氫端,已實現首臺 1200Nm3/h 堿性電解槽下線。儲運端,氫氣長管拖車、站用儲氫瓶組和球罐銷量保持行 業領先地位,且已成功研發 30MPa 纏繞氣瓶管束式集裝箱、99MPa 及 103MPa 站用儲 氫瓶組等產品,2022 年綠氫項目的產能爆發使氫氣存儲裝備的在手訂單同比大幅增長 92%;中標多個加氫站及加氫母站項目;成功為香港首輛氫燃料電池雙層巴士提供 IV 型車載儲氫瓶及供氫系統,并于下半年陸續完成 IV 型車載供氫系統出口訂單的簽訂與 交付。2023 年 Q1 公司氫能業務實現營收 9700 萬元,同比增長 64.4%,在手訂單 3.65 億元,同比增長 74.6%。
中材科技:玻纖+葉片+隔膜三線并行,儲氫瓶業務潛力巨大
公司同時布局玻璃纖維、風電葉片和鋰電隔膜三條新能源成長曲線,分別依托子公司泰 山玻纖/中材葉片/中材鋰膜經營,擁有產能 120 萬噸/14GW/15 億平米(截至 2022 年年 末),2022 年玻璃纖維及其制品/風電葉片/鋰電池隔膜 A 品銷量分別為 116.2 萬噸 /14.4GW/11.3 億平米,三大業務齊頭并進且均具有可觀的成長性和一定的產能儲備。 儲氫瓶業務發展勢頭正勁。銷售端,公司去年車載儲氫瓶銷量約 9000 只,型號仍以 35Mpa 為主,實現收入 1.5 億,市場份額約 30%,規劃 2023 年實現產銷倍增;產能端, 公司儲氫瓶產能約 5 萬只(2023 年 3 月公告),預計到 2025 年末形成 20 萬只產能。未 來隨氫燃料電池重卡滲透率的逐步上行,儲氫瓶市場規模將進一步發展,公司儲氫瓶業 務具備高速增長的潛力。

(二)高壓氣態儲氫上游核心材料:碳纖維
碳纖維是高壓儲氫瓶效用和成本核心材料,主要應用于制作高壓儲氫瓶的殼體。因其兼 具低質量密度和高材料強度被用于實現儲氫瓶輕量化,國內外主流儲氫瓶 III 型和 IV 型 的殼體均采用碳纖維復合材料進行纏繞。隨著國內儲氫瓶對質量密度的要求逐步提高, 儲氫瓶壓力由 35Mpa 向 70Mpa 轉變,內襯輕量化驅動下儲氫瓶內膽材料向 III 型(金屬 內襯)向 IV 型(復合塑料內襯)轉變,碳纖維用量/占總成本的比例也將逐漸上行。據 DOE 數據,對于儲氫質量均為 5.6kg 的 35MPaIII 型、70MPa 高壓儲氫 IV 型瓶成本,碳 纖維復合材料成本分別占系統總成本的 62%和 78%。
國產化進行時,儲氫瓶或引領碳纖維需求增長。根據《2022 全球碳纖維復合材料市場 報 告 》, 2022 年 我 國 碳 纖 維 產 量 及 需 求 量 分 別 為 4.43/7.75 萬 噸 , 同 比 分 別 +77.2%/+24.2%,國產自給市場份額從 2019 年的 32%,2020 年的 38%,2021 年的 46.9% 逐步攀升到 2022 年的 61%。其中中國的氣瓶碳纖維用量大約為 6000 噸。其中儲氫氣瓶 用量約為 2520 噸,并且氫氣瓶有望成為未來幾年主要的增長領域,以交通領域重點發 展領域重卡市場為例:重卡所用儲氫氣瓶在 210-385L,單個瓶子碳纖維用量在 40-45 公 斤之間,單車一般配置 6-8 個瓶組。隨著氫能重卡的逐漸推廣,國內碳纖維氣瓶市場在 未來有望成長至萬噸級別。
中復神鷹:碳纖維高新技術企業,儲氫氣瓶市占率領先
公司主營產品碳纖維作為關鍵戰略材料,是燃料電池產業鏈中車載儲氫系統中不可或缺 的核心材料之一。自 2019 年起,經過多年的客戶開發和產品驗證,公司完成多家壓力 容器客戶的產品型式認證,對該領域的供貨量大幅提升,壓力容器領域的銷售收入相比 2018 年增長 150%。憑借領先技術,根據 2022 年 8 月,公司在投資者問答平臺披露消 息,公司高性能碳纖維產品在儲氫氣瓶國內市場占有率達 80%,隨著西寧二期建成投 產后,公司將加大在風光氫等新能源領域以及交通建設等領域的產品供應。

光威復材:軍品優勢穩固行業地位,已面向儲氫瓶廠家供貨
公司是國內碳纖維行業的龍頭企業。產能端:截至 2022 年末,公司碳纖維、碳梁、預 浸料設計產能分別為 3655 噸、1190 萬米、1460 萬平方米,產能利用率分別為 70.06%、 49.65%、46.93%;在建產能方面,內蒙古一期項目已完成廠房建設,預計投產后可新增 產能 4000 噸;銷售端:軍品競爭優勢突出,民品配套關系穩定。公司是我國航空航天 領域高端碳纖維核心供應商,T300 碳纖維已穩定供貨多年,市場先發優勢突出,同時 公司產品也廣泛應用于風電、光伏等民用領域。碳纖維行業市場需求旺盛,壁壘較高, 相比碳纖維行業整體,公司認證優勢明顯、業務積淀深厚、專利數量眾多,具備較強規 模彈性及差異化競爭優勢。
(三)液氫儲罐絕熱潛力材料:氣凝膠
氣凝膠本質是一種物相狀態,碳化物/氧化物等多種材料都可以制作成氣凝膠。最常見 也是發展最為成熟的氣凝膠是二氧化硅氣凝膠,具有高溫隔熱性能、吸附效果與穩定的 力學性能。氣凝膠密度小,取得同等保溫效果,所采用的氣凝膠材料的厚度僅需巖棉、 硅酸鈣、膨脹珍珠巖等傳統材料的 1/2-1/3,目前主要用于高溫油氣管線保溫。動力電池 及整車防護應用是氣凝膠需求增速最快領域之一。氣凝膠在液氫儲罐保溫材料具有一定 的應用潛力(低溫液態儲氫要求氫氣壓縮后冷卻至-252 ℃以下)。 干燥過程是氣凝膠生產工藝的瓶頸。為了去除溶劑而不會使孔隙塌陷,干燥工藝對于氣 凝膠的合成至關重要,最理想的工藝是進行超臨界干燥。但是超臨界設備屬于特種設備, 制造投入高;而常壓干燥工藝的設備投入較低,對廉價硅源接納能力強,但常壓干燥工 藝對配方設計和流程組合優化要求高,目前國內工藝成熟度仍需進一步提升。
晨光新材:硅烷產業鏈完整,氣凝膠賽道的優勝者
公司是功能性硅烷龍頭,2021 年公司主要業務集中在功能性硅烷行業,其中硅烷產品 收入 12.36 億元,占比 72.81%。雙碳政策刺激下,氣凝膠市場規模迎來高速增長,多方 企業入局擴產。憑借自身較為完整的硅化工產業鏈,公司成為擴產者中少數具備氣凝膠上游原材料正硅酸乙酯產能的企業(1 萬噸年產能,約占國內行業總產能的 1/3),對于 原材料成本占比過半的氣凝膠賽道,公司在長期具備成本優勢。產能規劃方面,公司具 備國內最大的氣凝膠規劃產能(33.5 萬方),且上游同步規劃 6 萬噸正硅酸乙酯產能,進 一步鞏固氣凝膠業務優勢。

三、下游應用——燃料電池系統及重卡應用
燃料電池作為氫能下游應用的突破口,其大規模推廣成功與否對氫能產業鏈是否能成功 邁進商業化階段具有重大影響。目前中國燃料電池及重卡產業鏈環節呈現如下特征:
1) 燃料電池電堆供給能力增長迅速,成本下降明顯。據弗若斯特沙利文數據,2017 年 至 2021 年,國內燃料電池電堆市場規模由 49.6MW 上升至 522.3MW;同時國內成 本下降明顯,由 2017 年 10500 元/千瓦大幅下降至 2021 年的約人民幣 2400 元/千瓦, 下降幅度達到 77.1%。
2) 主要應用方向由示范性客車轉向貨車。政策驅動下,燃料電池汽車總銷量由 2018 年的 1362 輛上升至 2022 年 3368 輛,主要以商用車為主,同時商用車中貨車的占比逐年上升,由 2018 年的 8%上升至 2022 年的 59%。
3) 下游需求尚不足以消納燃料電池系統/電堆生產能力。當前頭部氫燃料電池系統/電 堆企業仍處于運營虧損狀態,較低的產能利用率為經營虧損的主要因素之一。據億 華通招股說明書披露,其張家口燃料電池系統生產基地 2019~2021 年產能利用率分 別為 30.1%,27.6%以及 39.5%,其上海燃料電池電堆生產基地產能利用率分別為 61.3%,33.2%以及 70.6%;據國鴻氫能披露,2019/2020/2021/2022 年上半年,燃料 電池電堆產能利用率分別為 21.1%/27.2%/78.8%/48.6%。且產能利用率均呈現一定的 季節性特征,即第四季度(政策交付期)產能利用率較高。
4) 資本市場“火熱與冷清并存”。2023 年初,燃料電池系統企業億華通繼成功上市新三 板及科創板后成功登陸港交所;國鴻氫能于 2022 年 11 月港交所上市受理,處于上 市進程中。背靠國電投的國氫科技 2022 年底獲 45 億元 B 輪融資成為獨角獸。上汽 集團控股子公司捷氫科技于 2022 年中遞交科創板上市招股書,目前正在上市進程中。 而在過往兩年,重塑股份、治臻股份、國富氫能等相繼 IPO 受阻。
(一)燃料電池系統/電堆生產企業
燃料電池市場規模高速增長推動快速降本。自 2017 年至 2021 年,中國汽車用氫燃料電 池系統的市場規模由 38.4MW 上升至 404.7MW,復合年增長率達到 80.2%。據高工氫電 數據,2022 年 1~11月中國氫燃料電池系統裝機臺數為 3757 臺,同比上年增長 161%。 核心部件電堆市場規模自 2017 年至 2021 年由 49.6MW 上升至 522.3MW,復合年增長 率為 80.1%。隨著氫燃料電池電堆環節的自主化以及規模化進程推進,燃料電池電堆成 本快速下降,從 2017 年的人民幣 10500 元/千瓦大幅下降至 2021 年的約人民幣 2400 元/ 千瓦,期間的復合年增長率約為-30.9%。同時由于電堆成本占總系統成本的 60%,帶動 燃料電池系統同樣進入降本快車道。從 2017 年的人民幣 16400 元/千瓦大幅下降至 2021 年的人民幣 5100 元/千瓦,復合年增長率為-25.3%。

億華通:2023 年 1 月港股上市,燃料電池 A+H 第一股
公司成立于 2012 年,是中國燃料電池系統研發與產業化先行者,于 2016 年開始量產, 可生產的燃料電池系統功率范圍覆蓋 30~240KW, 主要適配車型為公交車、城際客車及 物流車,下游客戶有北汽福田、宇通客車、吉利商用車等。公司燃料電池系統出貨量長 期領先,按 2021 年燃料電池系統總銷售功率計算,在中國燃料電池系統市場排名第一, 市場份額為 27.8%。2016 年,公司在新三板掛牌上市并在掛牌期間累計股權融資人民幣 7.9 億元,2020 年 6 月終止新三板上市。2020 年 8 月登陸上交所科創板并在上市期間成 功累計融資人民幣 15.5 億元。2023 年 1 月,公司登陸港股,發售價厘定為每股發售股份 60.00 港元,成為中國氫能雙重上市第一股。
國鴻氫能科技:自產電堆出貨量領先,3 月港股上市獲準
公司成立于 2015 年,總部和生產基地位于廣東云浮。據弗若斯特沙利文披露,按氫燃 料電池電堆出貨量計,自 2017 年至 2021 年連續五年公司均排名第一,按配備自產電堆 的氫燃料電池系統出貨量計,2021 年公司排名第一。截至 2022 年 6 月 30 日,公司具備 120 萬片模壓柔性石墨雙極板、30 萬千瓦的氫燃料電池電堆和 2000 套氫燃料電池系統 的估計年產能。公司產品的下游重點實際應用案例有:1)黑龍江省漠河北極村紅河谷 測試基地的重型卡車通過檢驗;2)廣東云浮示范公交線于 2017 年投入運營。截至 2022 年 6 月 30 日,該公交線的每輛公交車均始終且仍然在穩定運行;3)全球首輛氫動力數 字軌道膠輪電車于 2021 年在上海市臨港新區下線。2019 年 7 月公司引入美錦能源的戰 略投資,獲得 1.8 億的戰略投資,此后完成多次股權/戰略投資,2022 年 11 月公司遞交 港股上市申請,2023 年 3 月獲準。
捷氫科技:上汽旗下氫能子公司,科創板上市進程中
公司是上汽旗下氫能業務子公司,于 2022 年中開啟科創板 IPO 進程。截至公司招股說 明書披露日,公司直接控股股東常州創發、間接控股股東上汽集團、上汽投資和上汽總 公司合計控制公司超過 60%的股份。1) 研發端:公司具備上游原材料自主生產能力, 2021 年公司燃料電池電堆核心部件膜電極實現自主設計和量產,成功降低產品成本。2) 客戶端:因其為上汽子公司,上汽集團是公司主要的客戶之一。據公司披露,2019~2021 年公司向關聯方經常性銷售商品及提供勞務金額分別為 1.12 億元、0.78 億元 和 2.58 億元,占當期營業收入比例分別為 99.70%、31.65%和 44.03%。
國氫科技:背靠國電投集團,已完成 B 輪 45 億元融資
公司是國家電投集團旗下子公司,截至 2023 年 3 月 21 日,國電投集團和國電投科學技 術研究院共持股公司 45.46%。公司掌握從催化劑、質子交換膜等零部件級材料,到整 堆組裝、系統集成等產品級關鍵核心技術及工程化生產工藝。2022 年末,公司完成 B 輪融資簽約,融資金額 45 億元,估值躍升至 130 億元。作為全球最大的光伏發電企業 發展氫能的主體,公司成為氫能賽道的“獨角獸”企業。
(二)燃料電池上游零部件之一:膜電極
膜電極是燃料電池電堆最具技術含量的實際“功能區”。在行業定義中膜電極可分為三種: 3 層膜電極/5 層膜電極和 7 層膜電極,其中 5 層膜電極較為典型,由一層聚合物電解質 膜(PEM)、兩層催化劑和兩層氣體擴散層(GDL)組成。 在政策激勵下,膜電極出貨量呈現高速增長的態勢,據 GGII 數據,2022 年全年國內企 業氫燃料電池膜電極市場出貨量總計超 20 萬平米,同比上年增長超 50%。同時膜電極 的國產化率穩步提升,由 2018 年的不足 30%提升至 2021 年的 70%以上(數據來源: 勢銀)。隨著大功率電堆不斷推出,為減少所需單電池數及降低成本,行業著手從膜電 極單片有效面積和功率密度兩個維度提升膜電極性能:單片有效面積從 260~350cm2向 400cm2及以上延伸。2022 年,批量裝車膜電極功率密度從 1.0~1.3W/cm2提升至 1.5~1.8W/cm2。

鴻基創能:膜電極出貨量領先,美錦能源參股公司
公司成立于 2017 年 12 月,立足于廣州黃埔開發區,2022 年國內膜電極出貨量排名第一。 據公司官網披露,目前公司有三條膜電極生產線(含一條在建),年產能高達 30 萬平方 米。2019 年 1 月,焦炭龍頭上市企業美錦能源公告其控股的廣州鴻錦投資向公司增資。 截至 2023 年 3 月,美錦能源持股公司比例為 16.53%。2022 年年中,公司新建佛山基地 投產,投產項目有年產能 500 萬片高性能膜電極,是國內首條電解水制氫 CCM 卷對卷 生產線。2022 年 9 月(工商變更時間),公司完成 B 輪融資,規模約 3 億元,投前估值 約 30 億元。
武漢理工氫電:國內重點電池生產企業,雄韜股份控股
公司前身是 2006 年成立的武漢理工新能源,核心技術來自武漢理工大學。由 2018 年雄 韜股份以出資比例 51%與深圳韜略新能源股權投資基金等合資成立。經過后續數次股權 變更,截至 2023 年 3 月 22 日,雄韜股份持有公司股份比例為 44.4%。據長江日報相關 新聞,目前公司自主研發生產的 CCM 型膜電極已出口至美國、德國、韓國等十多個國 家和地區,膜電極累計銷售量達 200 萬片,裝配的燃料電池車超過 1000 臺(披露口徑: 2023 年 2 月),實現國產膜電極對國際壟斷的反向輸出。公司市場占有率位居全球前五, 膜電極產能規劃十萬平,約合 25 萬片-35 萬片。
(三)燃料電池上游零部件之二:質子交換膜
質子交換膜是核心功能區“膜電極”中的核心組件。其作用以及所用主要材料與制氫用 PEM 類似: 1) 防止電池陰陽極接觸,避免兩極燃料直接反應,確保能源利用率;2) 傳輸 氫離子,高電導率是質子交換膜電池效率的保證; 3) 阻隔電子,確保電子從外電路傳輸。 得益于其結構的特殊性,全氟磺酸材料(以杜邦公司 Nafion 膜為代表)成為最為廣泛 使用的質子交換膜材料,其擁有的全氟碳骨架負責提供優異的化學穩定性,而側鏈的磺 酸基則聚集在一起形成若干富離子親水區域提供“質子穿行通道”。隨著燃料電池發展, PEM 膜厚被要求盡可能下降以減小燃料電池內阻,其生產方式也由熔融擠出法向溶液 浸漬法/溶液流延法轉變。
溶液浸漬法由戈爾公司發明,戈爾于 1994 年開始將全氟磺酸材料與膨體聚四氟乙烯 (e-ptfe)結合起來產生具有優異機械強度的 PFSA/eptfe 聚合材料,主要生產步驟為: 將 eptfe 浸泡在全氟磺酸膜溶液中,通過控制濕膜的厚度,待溶劑蒸發后,全氟磺酸將 整個多孔材料包埋在膜內部,以形成具有加強層的復合質子交換膜。目前,應用于汽車 燃料電池的質子交換膜大多采用戈爾公司成功商業化的 eptfe-PFSA 聚合材料。 國內部分企業如科潤新材料等采用溶液流延法生產燃料電池用質子交換膜,其優勢在于 可均勻可控地制備 20 微米以下的薄膜,并且容易對質子交換膜漿料進行改性。該過程 的典型步驟如下:將 PFSA 溶解在水與醇溶劑的混合體系中得到 PFSA 分散液,分散劑 經蒸發濃縮后通過添加其他溶劑配制成離聚物分散體,然后將該分散體以設定的濕厚度 刮涂到移動的基材上,獲得所需的干膜厚度,溶劑通過高溫蒸發去除,薄膜最后退火。
東岳未來氫能:分拆自氟硅材料龍頭,燃料電池質子膜逐步開啟商業化應用
公司是中國氟硅行業龍頭企業東岳集團(0189.HK)控股子公司。產能端,2020 年 11 月,150 萬平米質子交換膜生產線一期工程 50 萬平米投產,剩余 100 萬平米燃料電池膜 將在三期建設,能夠滿足 150 萬平方米燃料電池膜生產;2022 年末,公司公示年產 500 萬平米全氟質子膜與 2 萬噸 ETFE 及其配套化學品產業化項目環境影響評價征求意見稿, 項目總投資 18 億元,主要建設年產 350 萬平米燃料電池膜、50 萬平米水電解制氫膜。 下游應用端,公司產品已逐步開啟商業化應用階段。據公司官網信息,2022 年 7 月,使 用公司質子膜產品的淄博首批 50 輛氫燃料電池冷藏車成功投入運營。2020 年 4 月公司 正式啟動科創板 IPO 進程,并于 2022 年 4 月獲得科創板輔導驗收通過,目前仍處于上 市進程中。

泛亞微透:ePTFE 和氣凝膠雙賽道布局,參股氫燃料電池
PEM 項目 公司是國內 ePTFE 領軍企業,依靠多年的技術積累打破海外技術壟斷,得以充分享受 非完全競爭紅利,主營產品 ePTFE 毛利率常年維持在 70%以上;產品端,公司以 ePTFE 材料為主線,發展 ePTFE 微透膜、吸隔聲、氣體管理、CMD 等多種產品,大部 分應用領域具有利基市場特征;客戶端,公司現有產品主要應用于汽車車燈等汽車零部件(如 ePTFE 微透產品主要用于汽車透氣栓、透氣膜、泄壓閥等),下游客戶主要為整 車廠商和車燈廠商,包括上汽通用、南北大眾等;產能端,公司產品多為定制化產品, 可根據客戶的采購計劃及具體訂單以銷定產;技術端,公司現有產品仍具有較大的國產 化空間,主營產品市場占有率大多低于 10%,成長空間廣闊。
ePTFE 市場潛力仍可挖掘,氣凝膠開啟第二曲線。主流氫燃料電池質子交換膜的“骨架” 同樣是 ePTFE 的應用領域。2022 年初,公司與多個機構共同設立合資公司江蘇源氫新 能源科技,投資建設 ePTFE 功能膜和氫燃料電池工程技術研究院以及 150 萬 m2氫質子 交換膜產業化項目,項目建設周期為 36 個月,公司出資 1 億元,占合資公司總股本的 25%;針對液氫市場潛在的保溫材料——氣凝膠賽道,公司同樣積極布局。SiO2 氣凝膠 與 ePTFE 膜復合材料項目為公司 IPO 募投項目之一,2023 年 3 月公司宣布該項目已達 到預定可使用狀態;2021 年中,公司公告擬使用自有資金 1.6 億元購買大音希聲 60%的 股權,大音希聲致力于氣凝膠的研發、生產及銷售十余年,此次收購可完善公司氣凝膠 產品布局;2022 年 3 月,大音希聲擬投入 1.9 億元建設無機固態氣凝膠復合材料研發生 產基地,預計形成產能 30 萬平方米,預計將于 2026 年 4 月完成建設。
(四)燃料電池上游零部件之三:雙極板
雙極板被稱為燃料電池電堆的骨架,占據氫燃料電池電堆的大部分體積,質量占比達到 60%~80%,成本占比 20%~40%,其主要功能是通過表面的流場將反應氣體輸送到氣體 擴散電極,同時必須為燃料電池提供電聯結并有效地排走產物水。 雙極板按材料主要分為石墨板、金屬板、復合板。石墨雙極板技術較為成熟,已實現大 規模商業化量產,是早期國內雙極板市場的主流選擇,主要缺點為機械強度低、厚度大。 金屬板的最大優點在于其機械強度高,厚度可壓縮性大。復合材料雙極板分為碳基和金 屬基兩種,綜合石墨板和金屬板的性能優勢,兼具機械強度和耐腐蝕性,但制備工藝尚 未成熟。整體來看,雙極板目前處于石墨雙極板向金屬雙極板的切換過程中。隨著國內 金屬雙極板企業技術不斷優化,金屬板的市占率持續提升。GGII 數據顯示,2021 年我 國燃料電池金屬板電堆出貨量為 354MW,已占總出貨量的 47%
治臻股份:金屬雙極板市占率領先,業務向電解水領域拓展
公司成立于 2016 年,核心技術源于上海交通大學機械與動力工程學院。2017-2019 年, 公司完成適用于 100kW、120kW、150kW 燃料電池的金屬雙極板開發,在上海臨港建 設全國首條年設計產能 50 萬片的燃料電池金屬雙極板制造產線;在蘇州建設第二條金 屬雙極板批量制造產線,截至 2021 年底,公司及子公司的合計產能已到達 260 萬片/年。 主要產品已在捷氫科技、新源動力、未勢能源等國內主流燃料電池電堆及系統企業得到 應用,2021 國內金屬雙極板市場市占率超過 50%。同時公司已在電解水制氫 PEM 用 雙極板上有所突破,技術將向電解水制氫領域逐步擴展。2022 年 6 月,公司科創板上 市申請受理;12 月 23 日,上交所宣布公司科創板 IPO 上市終止。

(五)燃料電池上游零部件之四:氣體擴散層(碳紙)
氣體擴散層位于質子交換膜的雙極板和催化劑層之間,由主要負責氣體擴散和水運輸的 微孔層以及負責提供支撐作用的大孔層組成。可使用的大孔層材料有碳紙,碳布以及金 屬材料等,其中碳纖維壓制成的碳紙因其具有良好的導電性和適當孔隙率得到廣泛應用, 電導率、孔隙率、孔徑分布和疏水性是衡量碳紙性能的關鍵要素。碳紙的生產過程具有 較高的行業壁壘。目前海外主流的碳紙生產企業有日本東麗、德國 SGL 等。該環節國 產化率極低,是燃料電池降本之路的核心瓶頸之一。目前國產碳紙整體仍處于由試驗室 階段逐步邁入小批量生產應用階段。
上海碳際:率先實現全自主碳紙量產制造,已完成 A 輪融資
公司成立于 2021 年 8 月,始終聚焦氣體擴散層和碳紙等關鍵材料領域,于 2022 年 12 月實現自主量產制造的國產化碳紙首批次成卷交付出貨,截至 2023 年 3 月,公司碳紙 產能為 30 萬 m2/年,GDL 產能 15 萬 m2/年(來源:科創板日報)。下游驗證上,據投資 界新聞網消息,公司部分產品已經十余家客戶測試驗證,對標測試結果顯示公司產品性能已達到國內外領先水平。融資進程上,2022 年 11 月,披露完成天使輪融資;2023 年 1 月,披露完成數千萬元 A 輪融資,由武岳峰資本獨投;2023 年 5 月完成千萬級 A+輪 融資,此輪融資由上海科創系的海望資本獨家投資。
(六)燃料電池下游應用:重卡企業
氫能需求端表現與政策強相關。據 Wind 數據,2020 年以前燃料電池汽車銷量主要受 “直接補貼”式政策驅動,2019 年燃料電池汽車銷量達到 2715 輛,2020 年~2021 年轉向 “以獎代補”政策以及疫情雙重影響下,燃料電池汽車銷量有所下滑。2022 年初《氫能產 業發展中長期規劃(2021—2035 年)》印發,各大城市紛紛跟進發布氫能政策規劃,全 年燃料電池汽車銷量實現翻倍增長。 重卡有望成為氫燃料電池下游首個爆發式增長領域。在銷量增長的同時,因重卡行駛需 求與氫能特征之間的適配性,燃料電池在交通領域的應用也逐步由早期的客車示范性項 目轉向貨車(重卡),據第一商用車網數據,2022 年燃料電池重卡銷量同比 2021 年增長 215%。從出貨企業來看,佛山飛馳(美錦能源控股企業)和宇通集團出貨量領先;從 地域來看,河南上海北京廣東等城市因自身為示范群城市排名靠前;內蒙古因重卡需求 較大,寒冷天氣與電動重卡之間的矛盾,政策重點扶持等因素同樣表現不俗;2022 年末, 山西呂梁發布氫能重卡購置直接補貼,共計補貼氫能重卡數量超 200 輛,山西省也借此 東風列居第二。短期內燃料電池重卡銷量也將隨城市政策支持力度呈現較強的區域分布。
宇通客車:全球客車龍頭,河南省氫能產業規劃重點整車企業
公司是全球客車龍頭。截至 2022 年上半年,公司大中型客車的產銷量穩居行業第一, 維持行業龍頭地位,業務覆蓋國內所有市縣市場及全球主要的客車進口國家。公司是河 南省氫能產業發展中長期規劃依托的重點整車企業,將極大程度受益于河南省氫能燃料 電池相關政策,2019 年燃料電池汽車銷售收入中補貼占比為 13%。據《河南省氫能產 業發展中長期規劃(2022—2035 年)》顯示,預計到 2025 年推廣各類氫燃料電池汽車 5000 輛以上,基本建成鄭汴洛濮氫走廊。據公司官網披露,自 2009 年生產第一代燃料 客車開始,公司已完成三代氫燃料客車的研發。2022 年開始,公司轉向開啟燃料電池重 卡銷售,2022 年燃料電池重卡銷量為 482 輛(第一商用車網站數據)。2023 年初,公司 向河南淄翎建筑工程有限公司交付 40 臺宇通氫燃料重卡。
濰柴動力:國內重卡發動機龍頭企業,與海外燃料電池領軍企業
深度合作 公司是國內重卡發動機龍頭企業,2021 年共銷售發動機 102 萬臺,同比+3.1%,其中重 卡發動機 42.9 萬臺,市場份額達到 30.7%,國六重卡發動機市占率排名第一。早在 2016 年,公司對國內氫燃料電池領先企業弗爾賽進行戰略投資,就此開啟氫能賽道投資: 2017~2018 年公司多次與海外燃料電池領軍企業(巴拉德,羅伯特?博世以及錫里斯動力)簽署戰略合作協議,合作開發氫燃料電池核心部件。截至 2023 年 6 月,公司持有巴拉 德股份為 15.47%。在外資技術注入的背景下,公司氫能燃料電池產業發展迅速:2020 年上半年,公司建成兩萬套級產能的燃料電池發動機及電堆生產線,并在濰坊、濟南、 聊城三地推廣 220 輛氫燃料電池公交車,開通 10 條氫燃料公交專線,累計運營里程超 過 200 萬公里;2021 年公司氫燃料電池客車累計運行超過 1500 萬公里。2022 年 9 月, 公司簽約 1100 輛商用車訂單,涵蓋 4.5 噸城市物流車、18 噸物流車、49 噸牽引車等各 系列產品。
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精選報告來源:【未來智庫】。