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氫能是可持續發(fā)展*具潛力的二次清潔能源,在全球主要國家的政策積極推動(dòng)下,氫能有望高質(zhì)量快速發(fā)展。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括上游制氫,中游氫儲運、加氫站,化工、氫燃料電池為氫能主要的應用場(chǎng)景。氫能設備是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎,目前我國在氫能設備方面有極大的改善空間,在技術(shù)創(chuàng )新,降本增效,安全生產(chǎn),國產(chǎn)替代方面,都存在著(zhù)眾多機會(huì )。
氫能產(chǎn)業(yè)鏈:制氫、儲運以及應用
資料顯示,氫能產(chǎn)業(yè)鏈可大致分為制氫、儲運以及應用三個(gè)環(huán)節。
氫氣的來(lái)源與應用都集中在傳統的煉化、工業(yè)領(lǐng)域,真正具備長(cháng)期發(fā)展前景的”綠氫”仍處于起步階段。
而若想真正發(fā)揮氫氣作為一種清潔能源的優(yōu)勢,制氫、儲運以及下游應用環(huán)節均需要大量的基礎設施投入。
因此,綠氫產(chǎn)業(yè)鏈的啟動(dòng)將為大量設備、零部件、運營(yíng)企業(yè)帶來(lái)長(cháng)期的發(fā)展空間。
制氫端:綠氫潛力巨大,電解槽為核心設備。
1)灰氫:化石能源制氫設備拓展過(guò)程中,主要受益方為提純設備,包括PSA 裝置(昊華科技)、深冷分離(杭氧股份、中泰股份);
2)藍氫:在化石能源制氫基礎上增添碳捕集設備,至2025 年需增設年捕集量2000 萬(wàn)噸的CCUS 設備,核心動(dòng)力裝置為螺桿壓縮機,廠(chǎng)商主要包括冰輪環(huán)境、冰山冷熱;
3)綠氫:國際氫能委員會(huì )預計到2050 年綠氫將占氫氣總產(chǎn)量的60-80%,當前通過(guò)水電解制取,電解槽為反應場(chǎng)所,勢銀(TrendBank)預計2024-2025 年新增裝機量分別為4.8GW、8.2GW,按均價(jià)計算分別達到66 億元、112 億元。
目前我國主流的制氫方式分別為化石燃料煤制氫,天然氣制氫,電解水制氫三種方式,其中化石燃料制氫占據我國大部分市場(chǎng),但電解水制氫作為更低碳的制氫方式,具有更大的發(fā)展潛力。
電解水制氫有三種技術(shù)路線(xiàn),分別為堿性電解水制氫(AWE)、質(zhì)子交換膜(PEM)電解和固體氧化物(SOEC)電解,其中電解槽是制氫的核心設備。在三種技術(shù)路線(xiàn)中,堿性電解水技術(shù)*為成熟,成本相對較低,商業(yè)成熟度高,運行經(jīng)驗豐富,且國內一些關(guān)鍵設備主要性能指標均接近于國際先進(jìn)水平,單槽電解制氫量大,易適用于電網(wǎng)電解制氫。目前國內電解槽廠(chǎng)家已超過(guò)七十家。相比于堿性電解水,PEM電解槽中質(zhì)子交換膜更依賴(lài)進(jìn)口,有待國產(chǎn)材料進(jìn)一步突破。
近年來(lái),受益于國家雙碳目標,電解槽市場(chǎng)需求量持續增加,電解槽研發(fā)生產(chǎn)進(jìn)展迅速。據統計,2023年1-10月,全國已公開(kāi)電解水制氫項目共90個(gè),其中新簽約項目41個(gè),開(kāi)工在建項目41個(gè),預計到2023年底,我國的電解水制氫項目將超100家,從2023年的電解槽中標情況來(lái)看,隆基氫能、派瑞氫能、塞斯克斯、陽(yáng)光電源等廠(chǎng)商的市場(chǎng)份額較大。
儲運端:關(guān)注高壓儲氫瓶、氫液化裝置。
1)長(cháng)管拖車(chē)適用于200km 以?xún)鹊男∫幠_\輸,,主要儲存設備為高壓氣態(tài)儲氫瓶;高工氫電預計2025 年站用儲氫瓶市場(chǎng)規模將達到5.6億元,車(chē)載儲氫瓶市場(chǎng)規模達到34 億元,主要玩家包括中材科技、中集安瑞科、京城股份、亞普股份、蘭石重裝、科新機電等;其中儲氫瓶閥門(mén)成本占比約8.1%,對應2025 年市場(chǎng)規模2.8 億元,主要玩家包括鯤華科技、舜華新能源及富瑞閥門(mén)等;
2)低溫液氫適用于200km 以上的大規模運輸,液化過(guò)程成本較高,核心設備為包含壓縮機、膨脹機在內的液化裝置,當前國產(chǎn)民用設備實(shí)現突破,相關(guān)公司有中科富海、航天六院101 所、中泰股份等。
3)輸氫管道初始投資巨大但更具經(jīng)濟性,石化機械、國家管網(wǎng)、東宏股份等在管材、材料等領(lǐng)域發(fā)力以克服“氫脆”難題.。
加注端:加氫站集中建設,集成設備(含壓縮機)放量在即。截至2023 年底,我國已累計建成加氫站407 座,我們根據各省級地區提出的氫能發(fā)展目標測算,未來(lái)兩年集成設備增量市場(chǎng)空間至少為69.18 億元(含站用儲氫瓶),其中壓縮機為29.23 億元。國內加氫站集成設備商主要有國富氫能、海德利森、舜華新能源、氫楓能源、中集安瑞科等,氫壓縮機設備商主要包括開(kāi)山股份、石化機械等。
用氫端:燃料電池空間巨大,氫燃氣輪機逐漸突破。
1)燃料電池:弗若斯特沙利文預計至2030 年,氫燃料電池系統的運輸應用和固定式應用按銷(xiāo)量計算的市場(chǎng)規模將分別達到70.02GW 和13.35GW。①電堆,2023 年上牌車(chē)輛電堆裝機量達到931.2MW,CR5 達到62%,分別為神力科技(億華通控股子公司)、國鴻氫能、捷氫科技、濰柴巴拉德以及氫晨科技;②空壓機方面,主要公司包括勢加透博、金士頓、東德實(shí)業(yè);③氫循環(huán)部件,主要公司包括東德實(shí)業(yè)、瑞驅科技、浙江宏昇;④增濕器方面,主要公司包括伊騰迪、同優(yōu)科技、沃瑞氫能;⑤電子水泵方面,主要公司包括合肥新滬、艾爾航空、飛龍股份。
為加強氫燃料電池系統、電堆及其材料和核心零部件的核心技術(shù)研究,我國政府出臺多項技術(shù)創(chuàng )新引導政策。隨著(zhù)我國研發(fā)水平的提升,電堆及其他核心零部件的成本不斷下降,成本的降低將帶動(dòng)氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展,進(jìn)而活化整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。
2)氫燃氣輪機:國內公司積極開(kāi)展燃氣輪機摻氫試驗,主要包括上海電氣、杭汽輪集團、國家電投等。
測試設:隨著(zhù)電解水制氫市場(chǎng)的興起和燃料電池技術(shù)的更新迭代,測試設備的需求顯著(zhù)提升。一方面,測試是保障氫能裝備安全穩定運行的關(guān)鍵環(huán)節,測試設備需求將伴隨電解槽及燃料電池市場(chǎng)空間的拓展而增長(cháng);另一方面,在電解槽大標方及燃料電池大功率的發(fā)展路徑下,專(zhuān)業(yè)測試設備提供商基于檢測能力經(jīng)驗積累將具備先發(fā)優(yōu)勢,國內廠(chǎng)商包括科威爾、銳格新能源、氫導智能、大連宇科。
氫能設備發(fā)展,逐步國產(chǎn)化
設備國產(chǎn)化是氫能裝備的重要發(fā)展方向,在政策方面,各地區鼓勵氫能基礎設施建設,如——
去年9月7日,浙江省經(jīng)信廳印發(fā)的《浙江省氫能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案(2023-2025年)》,提出到2025年,全省氫能裝備產(chǎn)業(yè)規模持續做大,產(chǎn)值力爭突破100億元,基本形成較為完備的氫能裝備產(chǎn)業(yè)鏈,綜合發(fā)展水平居全國前列的總體目標。
國家發(fā)改委在11月7日提出,要始終將科技創(chuàng )新擺在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的首要位置,集中力量突破氫能“制-儲-輸-用”全鏈條關(guān)鍵核心技術(shù),促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)應用和迭代升級。
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