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氫能是可持續發展*具潛力的二次清潔能源(yuán),在全球主要國家的政策積極推動下,氫能有望高質(zhì)量快速發展。
氫能產業鏈包括上遊製氫,中遊氫儲運、加(jiā)氫站,化工、氫燃料電池(chí)為氫能主要的應用場景。氫能設備是產業發展的(de)基礎,目前我國在氫能設備方麵有極(jí)大的改(gǎi)善(shàn)空間,在技(jì)術創新,降(jiàng)本增效,安全生產,國產替代方麵,都存在著眾多機(jī)會。
氫能(néng)產(chǎn)業鏈:製氫、儲運以及應用
資料顯示,氫能產業鏈可大致分為製氫、儲運以及應用三個環節。
氫氣(qì)的來(lái)源與應用都集中在傳統的煉化、工業領域,真正具備長期發展前景的”綠氫”仍處於起步階段。
而若想真正發揮氫氣作為一種清潔能源的優勢,製氫、儲運(yùn)以及下遊應用環節均需要大量的基礎設施投入。
因此,綠氫產業鏈的啟動將為大量設(shè)備、零部(bù)件、運(yùn)營企業帶來長期的發展空間。
製氫端(duān):綠氫潛力巨大,電解槽為核心設備。
1)灰氫:化石能(néng)源製氫(qīng)設備拓(tuò)展過程中,主(zhǔ)要受益方為提(tí)純設備,包括PSA 裝置(昊華科技(jì))、深冷分離(杭氧股份、中泰(tài)股份);
2)藍(lán)氫:在化石能源(yuán)製氫基礎上增添碳捕(bǔ)集設備,至2025 年需增設年捕集量2000 萬噸的CCUS 設備,核(hé)心(xīn)動(dòng)力裝置為螺杆壓(yā)縮(suō)機,廠商主要包括冰輪環(huán)境、冰山冷熱;
3)綠氫:國際氫能(néng)委員會預計到2050 年綠氫將占(zhàn)氫氣總產量的(de)60-80%,當前通過水電解製取(qǔ),電解(jiě)槽為反(fǎn)應場所,勢銀(TrendBank)預計2024-2025 年新增裝機量(liàng)分別為4.8GW、8.2GW,按均價計算分別達(dá)到66 億元、112 億元。
目前我國(guó)主流(liú)的製氫方式分別(bié)為化石燃料(liào)煤製氫(qīng),天然氣製氫,電解水製(zhì)氫三種方式,其中化石(shí)燃料(liào)製氫占據我國大部分市場,但電解水製氫作為更低碳的製氫方式,具有更大的發展潛力。
電解水製氫有三種技術路線,分別為堿性電解水製氫(AWE)、質子交換膜(PEM)電解和固體氧化物(SOEC)電解,其(qí)中電解槽是製氫的核心設備。在三種技術路線中,堿性電解水技(jì)術*為成熟,成本相對較低,商(shāng)業成熟度高(gāo),運行經驗豐富(fù),且國內一些關鍵設備主要性能指標(biāo)均接近於國際先進水平,單槽電解製氫量大,易適用於電網電解製(zhì)氫。目前國內電解(jiě)槽廠家已超(chāo)過七十(shí)家。相比於堿性電解水,PEM電解槽中質子交換膜更(gèng)依賴進口,有待國產材料進一步突破。
近年來,受益於國家雙碳目標,電解槽市場需求量持續增加,電(diàn)解槽研發(fā)生產進展迅速(sù)。據統計,2023年1-10月,全國已公開電解水製氫項目共90個,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,我國的電解水製氫項目將超100家,從2023年的電解槽中標情況來看,隆基氫能、派瑞氫能、塞斯克斯、陽光電(diàn)源等廠商的(de)市場份(fèn)額(é)較大。
儲運端:關注高壓儲氫瓶、氫液化(huà)裝置。
1)長管拖車適用於200km 以內的小規模運輸,,主要儲存設備(bèi)為高壓氣態儲氫瓶;高(gāo)工氫電預計(jì)2025 年站用儲氫瓶市場規模將達到5.6億元,車載儲氫瓶市場規模達(dá)到34 億元,主要玩家包括中材(cái)科(kē)技、中集安瑞科(kē)、京城股份、亞普股份(fèn)、蘭石重裝、科新機電等;其中儲氫瓶閥門成本占比約8.1%,對應(yīng)2025 年市場規模(mó)2.8 億元,主要玩家包括鯤華科技、舜華新能源及富瑞閥門等;
2)低溫液(yè)氫適用(yòng)於200km 以上的大規模運輸,液化過程成本較高,核心(xīn)設備為包含壓縮機、膨脹機在內的液化(huà)裝置,當前國產民用設備(bèi)實現突破,相關公司有中科富海、航天六院101 所、中泰(tài)股份等。
3)輸氫(qīng)管道初始投資巨大但更具經濟性,石化機械、國家管網、東宏股份等在管材、材料等領域發力以克(kè)服“氫脆”難題.。
加注端(duān):加氫站集中建(jiàn)設,集成設備(含壓縮機(jī))放量(liàng)在即。截至2023 年底,我國已累(lèi)計建成加氫(qīng)站407 座,我們(men)根據各省級地區提出的氫能發展目標(biāo)測算,未來兩年集成設備增量市場空間至(zhì)少為69.18 億元(含站用儲(chǔ)氫瓶),其中壓縮(suō)機為29.23 億元。國內加氫站(zhàn)集成設備商主要有(yǒu)國富(fù)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山(shān)股份、石化機械等。
用(yòng)氫端:燃料電池空(kōng)間巨大,氫燃氣(qì)輪機逐漸突(tū)破。
1)燃料電池:弗若斯特沙利文預計至2030 年,氫(qīng)燃料電池係統的(de)運輸應用(yòng)和固定式(shì)應用按銷量計算的市場規模將分別達到70.02GW 和13.35GW。①電堆,2023 年上牌車輛(liàng)電堆裝機量達到931.2MW,CR5 達到62%,分別(bié)為神力科技(億華通(tōng)控股子公司)、國鴻氫能(néng)、捷氫科(kē)技、濰柴巴拉德以及氫晨科技;②空壓機方麵,主要公司包括勢加透博、金士頓、東德(dé)實業;③氫循環部件,主要(yào)公司包括東德實(shí)業、瑞驅(qū)科技、浙江宏昇;④增濕器方麵,主要公司包括伊騰迪、同優科技、沃瑞氫能;⑤電子水泵方麵,主要公司包括合肥新滬、艾爾航空、飛龍股份。
為(wéi)加強氫燃料電池係統、電堆(duī)及其(qí)材料和核(hé)心零部件的核心技術研究,我國政府出台多項(xiàng)技術創新引導政策。隨著我國研發水平的(de)提升,電堆及其他核心零部(bù)件的成(chéng)本(běn)不斷下降,成本的降低將帶動氫燃料電(diàn)池汽車的(de)發展,進而活化整個產業鏈。
2)氫(qīng)燃氣輪機:國內公司積極開展燃氣輪機摻氫試驗,主要包括上(shàng)海(hǎi)電氣、杭汽輪集團、國家電(diàn)投等(děng)。
測試設:隨著電解水製氫(qīng)市場(chǎng)的興起和(hé)燃料電池技術的更新迭代,測試設備的需求顯著提升。一方麵,測試是保障(zhàng)氫能裝備安全穩定(dìng)運行的關鍵環節,測試設備需求將伴隨電解槽及燃料電池(chí)市場空間的拓展而增長;另一方麵,在電(diàn)解槽(cáo)大標方及燃料電池大功率的(de)發展路徑下,專業測試設備提供商基於檢測能力經驗積累將具備先發優勢,國內廠商包括(kuò)科威爾、銳格新能源、氫導智能、大連宇科。
氫能設備發展,逐步國產化
設備國產化是氫能(néng)裝備的重要發展方(fāng)向,在政策方麵,各地區鼓勵氫能基(jī)礎設施建設,如——
去年9月7日(rì),浙江(jiāng)省經(jīng)信廳印發的《浙江省氫能裝備產業發展行動方案(2023-2025年)》,提出到2025年,全省氫能裝備(bèi)產業規模持續做大,產值力爭(zhēng)突破100億元,基本形成較(jiào)為完備的氫能裝備產業鏈,綜合發展水平居全國前列的總體(tǐ)目標。
國家發改委在11月7日提出,要始終將(jiāng)科技創新擺在氫能產業發展的(de)首要位置,集(jí)中力量(liàng)突破氫能“製-儲-輸-用”全鏈條關鍵核心技(jì)術,促進先進技術應(yīng)用(yòng)和迭代升級。
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