氢储运短中长期发展推演，气、液、管道逐步过渡--国金证券.pdf

敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 1 氢能组 分析师姚遥（执业 S1130512080001 ） yaoy ＠gjzq.com.cn 氢能 燃料电池行业产业链系列报告 之十 四 氢储运短中长期发展推演， 气、液、管道逐步过渡 短期近距离气氢拖车 ， 中 期气氢拖车短距离与 液氢 长距离结合， 长期 管道输 氢。 储 运环节 成为 氢能 大 规模应 用下 重点突 破环 节， 高密 度、 轻量化 、 低 成本、 多元 化 的 氢储 运体 系 逐 步建 立 。 综合全 文测 算， 液态 储氢 （液氢、 液 氨、甲 醇） 和管 道运 输成 本对距 离不 敏感 ，均 适用 于长距 离储 运， 气 氢拖 车对 距 离较 为敏 感 ， 更适 用于 短 距离 。 短期 运 输距 离在300km 以内时 气氢 拖车 较为 经济 ，因此 当前 加氢 站应 尽可 能分布 在氢 源附 近 ； 中期 液氢 及储 运装 备发展 相对 成熟 时 ， 液 氢运 输 将成为 长距 离运 输主 流 ， 形成 “短 距离 气氢 拖车 ， 长距离 液氢槽 车” 运输 格局 ，辅 之液氨 和甲 醇载 氢在 特定 场景和 液氢 装备 尚未 成熟 前过渡 使用 ； 长期 能源 结构 逐步 转型 下， 对 氢能 的需 求大 且稳 定， 加 氢站 和应 用场 景已 全面铺 开， 管道 输氢 前期 投入大 将不再 是阻 碍， 管道 输氢 将成为 最为 经济 的输 氢方 式。 长管拖车气氢运输适 用短 距离运输， 中短期氢 气需 求量提升对运氢降本 效果 显著 。 氢能 运输 当前 主要 以高压 气氢 运输为 主， 其经 济性 范围 半径 在 300 公里 内， 适用 于短距 离运 输， 短期 降本 方向主 要为 提高 拖车 氢瓶 工作压 力 ， 运用 III/IV 型 氢瓶 替换 当 前的 I 型瓶 ； 长 期降 本方 向 为增加 终端 用氢 需求 ， 推 广 燃料电 池汽 车 及 其他 领域 应用 。 低温液氢适合长距离 大规 模运输， 液氢装备逐 步国 产化。 未 来中 期将 实现 长 管拖车 气氢 运输 与液 氢运 输相互 配合 的输氢 格局 ， 此前 国内 液 氢设备 主要 依赖 于进 口 ， 但近年 来 国 内积 极在 氢液 化系统 集成 方面 开发 ， 液 氢装备 开始 出现国 产化 替代 趋势 ，未 来液氢 产能 有望 迅速 提升 。建议 关注 液氢 装备 及储 运领域 的相 关企 业。 液氨载氢为气氢向液 氢过 渡阶段的替代， 适用长距 离大规模运输。 液 氨载 氢 成本对 距离 不敏 感，也 适 用于长 距离 大规模 运输 ， 可在 常温 常 压下进 行运 输 ， 但 长期 看 大规模 下其 运氢 成本 高于 液氢 ， 因而 液 氨载 氢 可 成 为中短 期内 在液氢 设备 成熟 前的 长距 离氢运 输过 渡技 术 。 管道输氢经济性最强， 是 未来 运氢的 终极方向。 管 道纯氢 运输 方式 由于 前期 管道建 设投 入大， 在当 下 用氢规 模较 小且分 散的 情况 下经 济 性 有限 ； 由于 全球 天然 气管 网建设 相对 健全 ， 因 此天 然气掺 氢可 作为 中短 期管 道输氢 降 本 较为有 效的 方式 ； 从长 期看 ， 氢 能产 业较 为成 熟 、 用 氢 规模大 且集 中稳 定时 ， 纯氢 管道运 输将 成为 主流 输氢 方式。 电解水 及氢 气需 求端 放量 下， 安全 高效 输氢技 术是 氢 能大规 模商 业化 发展 的前 提， 建议 关注 昇辉科 技 、 亿 利洁能 、 华电重 工、 石化 机械 、兰 石重装 。 技术研 发进 度不及 预期 ；下 游氢 能需 求 不及 预期 ；政 策落 地不 及预期 ； 项 目落 地速 度不 及预期 。 代码 公司 市值/ 亿元 EPS/ 元 PE 相关业务 2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 300423.SZ 昇辉科技 56.52 0.42 - - - 34.62 - - - 碱性电解 槽、 氢 能车辆 运营等 600277.SH 亿利洁能 148.83 0.23 - - - 23.41 - - - 碱性电解 槽，风 光氢储 一体化 项目 601226.SH 华电重工 92.98 0.26 0.26 0.37 0.48 26.09 31.19 22.01 16.69 碱性电解 槽、气 体扩散 层等 300471.SZ 厚普股份 63.92 0.03 - - - 850.04 - - - 加氢机、 加氢枪 、加氢 站等 000852.SZ 石化机械 67.38 0.06 0.06 0.13 0.19 120.31 121.34 58.12 38.42 输氢管道 、压缩 机、PEM 电解槽 603169.SS 兰石重装 100.45 0.13 0.22 0.29 0.37 47.07 33.14 25.25 19.47 碱性电解 槽、氢 储球罐 来源Wind ， 国 金证 券研 究所 。数 据 截至4 月4 日。 注 石化 机械 、 兰 石 重装预 测值 来自 国金 预测 。 行业深度研究 证券研 究报 告 氢能 燃料 电池 行业 研 究 2023 年 04 月 04 日 买入（维 持评级 ） 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 2 内 容 目录 综述 气、 液、 管道 逐步 推进， 配套 设备 及材 料迎 来机遇 . 5 一、高 密度 、轻 量化 、低 成本、 多 元 化的 氢储 运体 系 . 6 1.1 构 建多 元化 氢储 运体 系，向 高密 度、 轻量 化、 低成本 、多 元化 发展 . 6 1.2 储 运环 节成 为氢 能大 规模应 用下 重点 突破 环节 ，涵盖 气、 液、 固三 类方 式 . 7 二、短 期以 气氢 储运 长管 拖车为 主， 适用 于短 距离 运输 . 8 2.1 氢 能运 输当 前以 气氢 运输为 主， 采用 长管 拖车 运输高 压储 氢瓶 . 8 2.2 长 管气 氢拖 车适 合短 距离运 输， 中短 期氢 气需 求量提 升对 运氢 降本 效果 显著 . 8 三、低 温液 氢适 用长 距离 大规模 运输 ，度 电成 本下 降驱动 成本 下行 10 3.1 低 温液 氢运 输适 用于 长距离 和大 规模 ，度 电成 本下行 和规 模化 驱动 降本 10 3.2 液 氢装 备国 产化 替代 趋势， 中期 将实 现气 氢与 液氢运 输配 合的 输氢 格局 11 四、液 氨载 氢为 气氢 向液 氢过渡 阶段 的替 代， 适用 长距离 大规 模运 输 13 4.1 液 氨载 氢成 本对 电价 敏感， 成本 对距 离不 敏感 下适用 于长 距离 大规 模运 输 13 4.2 甲 醇载 氢成 本对 距离 不敏感 ，需 在用 氢地 配套 甲醇裂 解制 氢工 厂 14 五、管 道输 氢经 济性 最强 ，是未 来输 氢的 终极 发展 方向 16 5.1 氢 气及 加氢 站大 规模 普及前 纯氢 管线 经济 性有 限，天 然气 掺氢 或成 过渡 16 5.2 纯 氢管 网是 大规 模集 中制氢 及长 距离 运输 的终 极目标 17 六、固 态储 氢材 料体 积密 度大， 适用 于固 定式 及小 型移动 式场 景 18 七、相 关公 司 20 7.1 厚 普股 份（300471.SZ ） . 20 7.2 石 化机 械（000852.SZ ） . 21 7.3 兰 石重 装（603169.SH ） . 21 7.4 中 集安 瑞科 （3899.HK ） . 22 7.5 富 瑞特 装（300228.SZ ） . 23 7.6 中 泰股 份（300435.SZ ） . 24 7.7 国 富氢 能 24 7.8 中 科富 海 25 八、风 险提 示 27 图 表 目录 图表 1 不同 方式 氢气 储 运成 本 比较 5 图表 2 不同 运输 规模 和 运输距 离下 的三 种运 氢模 式成本 比较 （T 气氢 拖车 ；P 管道 输氢 ； L 液 氢 储运） 6 图表 3 氢能 产业 发展 中 长期规 划（2021-2035）内容 . 6 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 3 图表 4 气、 液、 固三 种 储运方 式对 比 7 图表 5 长管 拖车 气氢 运 输场景 8 图表 6 高压 储氢 瓶分 类 及应用 现状 8 图表 7 运输 距离 对运 氢 价格的 影响 （ 以4t/ 天为 例） . 9 图表 8 运氢 量对 运氢 价 格的影 响（ 以 200km 为例 ） 9 图 表9 长管 拖车 运氢 成 本测算 关键 参数 假设 9 图表 10 长管 拖车 运氢 成本构 成 . 9 图表 11 高压 氢瓶 相关 代表企 业 . 9 图表 12 低温 液氢 运输 场景 10 图表 13 低温 液氢 运输 成本测 算关 键参 数假 设 10 图表 14 低温 液氢 成本 构成（ 满产 能） 10 图表 15 液氢 运输 成本 对距离 不敏 感（ 以 20t/ 天 为例） 11 图表 16 液氢 运输 成本 随产能 利用 率提 高大 幅下 降（ 以 500km 为 例） 11 图表 17 低温 液氢 运输 成本对 电价 反应 敏感 11 图表 18 国内 液氢 示范 工程情 况 12 图表 19 液氢 领域 相关 代表企 业 12 图表 20 液氨 载氢 场景 及相关 装备 13 图表 21 液氨 载氢 主要 参数假 设 13 图表 22 液氨 载氢 成本 结构 13 图表 23 液氨 载氢 成本 对运输 距离 不敏 感 14 图表 24 液氨 载氢 成本 随用氢 规模 变化 趋势 14 图表 25 液氨 载氢 运输 成本对 电价 反应 敏感 14 图表 26 甲醇 载氢 场景 及 相关 装备 15 图表 27 甲醇 载氢 主要 参数假 设 15 图表 28 甲醇 载氢 各环 节成本 占比 15 图表 29 甲醇 载氢 成本 对运输 距离 不敏 感 15 图表 30 甲醇 载氢 成本 随用氢 规模 的变 化趋 势 15 图表 31 管道 输氢 场景 及主要 装备 16 图表 32 国外 输氢 管道 项目情 况 17 图表 33 国内 纯氢 管道 建设情 况 17 图表 34 管道 输氢 主要 参数 18 图表 35 不同 运力 利用 率下的 管道 输氢 运输 成本 18 图表 36 三类 储氢 方式 18 图表 37 固态 储氢 材料 分类及 举例 18 图表 38 主要 的金 属间 化合物 及其 储氢 特性 19 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 4 图表 39 不同 储氢 方法 效率、 体积 能量 密度 和主 要评价 19 图表 40 固态 储氢 相关 公司及 动态 19 图表 41 相关 推荐 公司 20 图表 42 厚普 股份 主要 氢能产 品及 项目 20 图表 43 石化 机械 主要 产品 21 图表 44 石化 机械 氢能 研发产 品 21 图表 45 油气 输送 钢管 21 图表 46 兰石 重装 氢能 产品布 局 22 图表 47 神华 宁煤 球罐 工程 22 图表 48 中石 油兰 州石 化分公 司 4000m 球罐 22 图表 49 中集 安瑞 科氢 能板块 相关 产品 23 图表 50 中集 安瑞 科氢 气管束 23 图表 51 中集 安瑞 科 液 氢储罐 23 图表 52 富瑞 特装 主要 产品 24 图表 53 液氢 生产 工艺 流程示 意 24 图表 54 深冷 技术 装置 24 图表 55 国富 氢能 液氢 使用流 程 25 图表 56 2019-2021 年 国 富在中 国车 载储 氢系 统市 占率 . 25 图表 57 2019-2021 年 国 富在中 国车 载储 氢瓶 市占 率 . 25 图表 58 中科 富海 氢能 领域主 要业 务 26 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 5 短期近 距离 气氢 拖车 ，中 期气氢 拖车 短距 离与 液氢 长距离 结合 ，长 期管 道输 氢 。 综合全 文测 算来 看， 从时 间 维度来 看， 我们 认为 短 期 内以气 氢拖 车近 距离 运输 为主， 中期气 氢拖 车短 距离 与液 氢长距 离运 输结 合为 主， 长期将 以管 道输 氢为 主。 液态储 氢 （低温 液氢 、 液 氨载 氢、 甲醇载 氢） 以及 管道 运输 成本对 运输 距离 都不 敏感 ， 均适 用 于长距 离储 运， 而气 氢拖 车对运 输距 离较 为敏 感。 短期来 看， 当运 输距 离在 300km 以内 时气 氢拖 车较 为 经济， 因此 当前 加氢 站应 尽 可能分 布在 氢源 附近 。 中期来 看 ， 当 氢能 产业 进 一步发 展 ， 液 氢装 备及 储 运装备 发展 相对 成熟 时 ， 液氢 运输将 成为 长距 离运 输主 流， 将 形成 “短 距离 气氢 拖车， 长距 离液 氢槽 车” 的运 输格局 ，辅 之液 氨和 甲醇 载氢在 某些 特定 场景 和液 氢装备 尚未 成熟 前过 渡使 用。 长期来 看 ， 能 源结 构逐 步 转型下 ， 对氢 能的 需求 大 且稳定 ， 加氢 站和 应用 场 景已 全面铺 开， 管道 输氢 前期 投入大 将不 再是 阻碍 ， 管 道输氢 将成 为最 为经 济的 输氢 方式。 图表1 不同方式氢气储运成 本比 较 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ，氨 载氢 技术 经济 性分 析 ， 国 金 证券研 究所 结合成 本和 能耗 两方 面因 素综合 考虑 ， 我们 认为 气 氢拖车 运输 适合 小规 模 、 短距离 运输情 景； 气氢 管道 运输 适合大 规模 、长/短 距离 运 输情景 ；液 氢罐 车运 输适 合大规 模、 长 距离 运输， 相关 储 氢罐制 造、 碳纤 维生 产、 液氢装 备、 管道 钢材 及配 套装备 厂 商受益 。 从 运 输距 离角 度分 析 1 ）长 管 气氢 拖车 适合 短 距离运 输 ；2 ） 液氢 运输 适合 长 距离运 输；3） 管道 气氢 未 来在氢 能需 求规 模大 且稳 定的情 况下 有望 成为 主流 运 氢方式 。 从成本 角度 分析 1） 气氢 拖车运 氢成 本受 规模 影响 不大， 主要 受距 离因 素影 响 ； 2） 液 氢罐 车运 氢成 本随 着 运输规 模的 增大 大幅 降低 ， 随运 输距 离的 增大 而略 微 上升， 但上 升幅 度远 小于 气氢拖 车的 运输 方式 ；3） 管道输 氢中 投资 成本 在运 氢 成本中 占最 大份 额， 适用 于运氢 规模 大， 远/ 近运 输 距离场 景均 适用 。 从能耗 角度 分析 气、 液 、 管道三 种运 氢方 式的 单位 能耗与 运氢 规模 基本 无关 ， 仅 与 运输 距离 有关 。1 ） 管道 输 氢方 式的 能耗 最 低；2） 液 氢罐 车运 输则 在 氢气 液 化 之后 ， 由于 其高 能 量密 度 ，仅 需 少量 柴油 消 耗满 足 车辆 运 行， 因此 运 输 距 离对液 氢罐 车运 输方 式能 耗的影 响幅 度很 小。 从板块 受益 角度 分析 1） 长管气 氢拖 车运 输需 求增 长将带 动氢 气储 罐需 求上 升， 未来高 压氢 罐降 本驱 动主 要为提 高拖 车氢 瓶工 作压 力 （使 用 III/IV 型 氢瓶 替 换 当前 的I 型 瓶） 以及 终端 用氢需 求放 量， 对应 氢瓶 制造和 碳纤 维相 关企 业受 益； 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 0 100 200 300 400 500 600 运输成本（元/kg ） 运输距离（km ） 20MPa 气氢 低温液氢 液氨载氢 甲醇载氢 满运力管道输氢行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 6 2） 液氢 罐车 大规 模普 及时 ， 将带 动配 套液 氢设 备需 求高增 ， 布 局液 氢设 备相 关 企业受 益； 3） 管 道运 输建 设将带 动相 应钢 材、 压缩 机 等配套 材料 与设 备的 需求 ， 可制备 输氢 管道 钢材 及配 套设备 企业 将受 益。 图表2 不同运输规模和运输 距离 下的三种运氢模式成 本比 较 （T气氢拖车； P 管道输 氢； L液氢储运） 来源 氢 能供 应链 中最 佳运 氢方 式 的选择 ， 国金 证券 研究 所 1.1 构建多元化氢储运体 系， 向 高密度、轻量 化、 低成本、多元化 发展 逐步构 建高 密度 、轻 量化 、低成 本、 多元 化的 氢能 储运体 系。2022 年 3 月 ， 我国发 改委发布氢 能产业发展 中长期规划（2021-2035 ） 年，规划提 出要提高高 压气态 储运效 率， 加快 降低 储运 成本， 有效 提升 高压 气态 储运商 业化 水平 ； 推 动液 氢储运 产 业化应用，探 索固态、 深 冷高压、有机 液体等 储运 方式应用； 开展掺氢 天然 气管道、 纯氢管 道等 试点 示范 ；逐 步构建 高密 度、 轻量 化、 低成本 、多 元化 的 氢能 储运 体 系。 图表3 氢能产业发展中长期 规划 （2021-2035 ）内容 发展目标 2025 年 2030 年 2035 年 燃料电 池车 保有量 加氢站 可再生 能源 制氢 二氧化 碳减 排 形 成 较 为 完 备 的 氢 能 产 业 技 术 创 新 体 系 、 清 洁 能 源 制 氢 及供应 体系 。 广 泛 应 用 可再 生能源 制氢 。 提 升 可 再 生 能 源 制 氢 在 终 端 能 源 消费中 的比 重。 形成涵盖交通、 储能 、 工 业 等领 域的多元氢能应 用生态 。 约5 万辆 部署建 设 10-20 万吨/ 年 100-200 万 吨/ 年 规划路线 核心技术 产业创新 制氢设施 交通领域 工业领域 储能领域 质子交 换膜 燃料 电池 、 新型燃 料电 池 、 核 心零 部件以 及关 键装 备。 高校 、 科 研院 所 、 企 业建设 重点 实验 室、 前沿交 叉研 究平 台。 因地制宜的 制 氢 技 术 路 线 ， 清 洁 化 、 低碳化 、低 成 本 。 重型车 辆应 用， 货汽 车 市场， 与锂 电池 纯电 动 汽车的 互补 发展 模式 。 还 原 剂 ， 替 代 化 石 能源应 用。 “ 风 光 发 电 氢储 能”一 体化应 用新 模 式。 示范工程 交通 储能 发电 工业 城市公 交车 、物 流配 送车 、环 卫 车 可再生 能源 资源 富集 、氢 气需 求 量大的 地区 在金融 、医 院、 学校 、商 业、 工 矿企业 等领 域引 入氢 燃料 电池 在合成 氨、 甲醇 、炼 化、 煤制 油 气等行 业替 代化 石能 源 来源 氢 能产 业发 展中 长期 规划 （2021-2035 ） ， 国金 证券 研究 所 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 7 1.2 储运环节成为氢能大 规模应用下重点突破 环节 ，涵盖气、液、固三类 方式 氢气需 求高 增和 应用 范围 扩大， 储 运环 节成 为氢 能 大规模 应用 下重 点突 破环 节。 氢能 储运路 线将 从低 压到 高压 、 气态 到多 相态 发展， 逐 步提高 氢气 储运 能力 。 当 前国内 氢 气用量 及运 输半 径相 对较 小， 氢气 的运 用主 要发 生 在氢源 附近 ， 因此 高压 气 态运输 的 方式较 为经 济。 随着 氢能 市场的 深入 发展 ， 氢 气的 需求半 径扩 大， 运输 方式 将由高 压 气态向 甲醇 、 液 氨为 储氢 载体过 渡， 并持 续向 以液 态形式 运输 为主 发展 ； 从 更远期 来 看， 高 密度、 高安 全性 的 固态储 氢、 管道 输氢 等将 成为主 要的 氢能 储运 方式 。 按照 氢 的不同 形态 ， 通 常将 储氢 方法分 为气 态储 运 （ 高压 气氢、 管道 氢） 、 液态 储 运 （低 温 液态、 有机 液态 ）和 固态 储运三 种。 （1） 高压 气态 储氢 技 术 比较成 熟， 是我 国当 前最 常用的 储氢 技术 。未 来向 轻 量化、 高压 化、 低成 本、 质量稳 定方 向发 展， 提高 经济性 和安 全性 。 （2） 低温 液态 储氢 标况 下氢气 密度 的850 倍 ， 沸 点低至-252.78 ℃， 对储 氢 容 器的绝 热要 求高 ，低 温液 态储氢 目前 主要 在航 天领 域得到 应用 。 （3） 有机 液态 储氢 密 度 高，储 氢条 件较 为宽 松， 但目前 成本 较高 ，能 耗大 ， 尚未广 泛应 用。 （4） 固体 储氢 储 氢材 料 可以分 为物 理吸 附型 储氢 材料和 金属 氢化 物基 储氢 合 金两类 ， 其中 ， 金属 氢化 物 储氢是 目前 最有 希望 且发 展较快 的固 态储 氢方 式 ， 但 目前尚 处于 技术 攻关 及示 范应用 阶段 。 图表4 气、液、固三种储运 方式 对比 储氢方式 运输工具 压力 （Mp ） 载氢量 （kg/ 车） 储氢密度 （kg/m3 ） 质量储氢 密度 （wt ） 能耗 （kwh/kg ） 经济距 离（km ） 优点 缺点 国内技术水 平 气态储氢 长管拖车 20 300-400 14.5 1.1 1-1.3 ≤150 成本低 ，充 放气 速度快 ，常 温下 进行 耐压储 氢瓶 厚 重，存 在泄 露和 爆炸风 险 关键零 部件 仍依 赖进口 ，储 氢密 度比国 外低 管道 1-4 - 3.2 - 0.2 ≥500 前期投 入大 ，有 泄露风 险 缺少管 道掺 氢标 准法规 、现 有管 道里程 短 低温液态 储存 液氢槽车 0.6 7000 64 14 13 ≥200 储氢密 度高 ，安 全性好 成本高 ，液 化过 程能量 损失 大， 需绝热 装置 隔热 民用起 步阶 段， 与国外 存在 差距 有机液态 储氢 槽罐车 常压 2000 40-50 4 - ≥200 储氢量 大 、 能量 密度高 、储 存设 备简单 成本高 、 能耗 大 、 操作条 件苛 刻 尚未广 泛应 用 固态储氢 货车 4 300-400 50 1.5 10-13.3 ≤150 体积储 氢容 量 高，氢 纯度 高， 安全性 好 技术复 杂， 成本 高，投 资大 尚未广 泛应 用 来源 中 国氢 能产 业发 展报 告2020 ，国 金证 券研 究所 行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 8 2.1 氢能运输当前以气氢 运输为主，采用长管 拖车 运输高压储氢瓶 氢能运 输当 前主 要以 高压 气氢运 输为 主。 高压 气氢 运 输可分 为长 管拖 车和 管道 输送两 种。我 国当 前长 管拖 车运 氢主要 采用 20MPa 的 I 型 钢制储 氢瓶 （耐 压不 超 30MPa ）， 单车运 氢在 300kg 左右 ， 而国外 已经 推出 50MPa 运 输用储 氢瓶 （III 型/IV 型 ），单 车运氢 可 达 900kg 甚 至更 高，氢 瓶耐 压越 高， 单车 运氢量 就越 多。 长管拖 车气 氢运 输场 景 将上游 高纯 氢经 由压 缩机 压缩 至 20MPa， 通过 装气 柱 装 入长管 拖车 氢瓶 ， 再运 输 至加氢 站 ， 拖 车车 头和 管 束分离 ， 装有 高压 氢气 的 管束 在站内 经由 卸气 柱被 压入 加氢站 的高 、 中 、 低 压储 氢 瓶组中 进行 分级 存储 ， 最 后 由加注 枪注 入终 端车 用氢 瓶中。 图表5 长管拖车气氢运输场 景 来源 集 装管 束运 输车 在氢 气运 输 中的应 用 ， 国 金证 券研 究所 图表6 高压储氢瓶分类及应 用现 状 分类 现状 高 压 储 氢 瓶 按材质 分类 纯钢制金 属瓶 （I 型） 主要材料 为Cr-Mo 钢， 容易发 生氢 脆而爆裂 ；耐压 不超30MPa ，通 常 为 20MPa ， 重量高 。 钢制内胆 纤维缠 绕瓶 （II 型） 容易发生 氢脆； 耐压可 达70MPa ， 通常是45MPa 。 铝制内胆 纤维缠 绕瓶 （III 型） 耐压可 达 70MPa ， 我国车 载储氢 瓶 主要使 用 35MPa 的III 型瓶。 塑料内胆 纤维缠 绕瓶 （IV 型） 通常为70MPa ，质 量最轻 ，适合 车 载，是国 外主流 技术路 线；我 国应 用尚处于 起步阶 段，是 未来发 展方 向。 按用途 分类 固定式储 氢瓶 当前主要 采用20MPa 钢 制氢瓶 ，并 且可与45MPa 钢 制瓶、98MPa 钢 带 缠绕式压 力容器 组合用 于加氢 站。 车用储氢 瓶 当前我国 车载储 氢大多 为35MPa 的III 型瓶，70MPa 的 III 型 瓶也有 少量应用 ；而国 外主流 采用70MPa 的 IV 型瓶；车 用气瓶 与运输 用气瓶 的主 要差别在 于压力 不同， 储运气 瓶的 压力高于 车用氢 气瓶。 运输用储 氢瓶 当前长管 拖车钢 瓶主要 为20MPa 的I 型 钢瓶； 而国外 主流运 氢压力 可 达 50MPa 甚至更 高；我 国未来 运输 用储 氢瓶将逐 步被III/IV 型瓶 取代。 来源 中 国 氢能 联盟 ，国 金证 券研 究 所 2.2 长管气氢拖车适合短 距离运输，中短期氢 气需 求量提升对运氢降本 效果 显著 长管拖 车适 合短 距离 运输 ， 移动 式储 氢瓶 对体 积和 重量敏 感度 较高 。 运 输成 本对运 输 距离敏 感， 拖车 储氢 瓶工 作 压力越 低越 敏感 。 20MPa 长 管拖车 载氢 量约 为 300kg， 30MPa行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 9 长管拖 车载 氢量 约 为 600kg ，50MPa 长 管拖 车载 氢量 约为 900kg ， 以 运氢 量4 吨/ 天测 算， 当 运输 距离 从 50 公里 增加 至 600 公里 时，20MPa 长管拖 车运 输成 本 由 2.4 元/kg 增加 至 13.3 元/kg ； 50MPa 长管拖 车运 输成 本 由 1.7 元/kg 增加 至6.1 元/kg 。 由此 可 见， 长 管拖 车运 氢成 本随 运输距 离变 化明 显， 且长 管拖车 氢瓶 工作 压力 的提 高使运 氢 成本显 著降 低。 预计 未来 运输用 钢瓶 有望 被碳 纤维 储氢瓶 逐渐 替代 以降 低运 氢成本 。 中短期 氢气 需求 量提 升对 运氢降 本效 果显 著 。 规 模效 应对气 氢拖 车运 输降 本有 一定 作 用，当 运氢 量从 1 吨/天 提高至 10 吨/ 天时 ，50MPa 长管拖 车运 氢成 本由 4.1 元/kg 降为 2.7 元/kg ，降 本幅 度 在 30左 右， 更大 规模 的 运输降 本效 果则 不明 显。 可见， 近中期 内， 氢气 需求 量对 运氢成 本的 降低 效果 显著 ， 随着 未来 加氢 站以 及燃 料电池 汽 车数量 进一 步增 加， 短距 离运氢 成本 仍有 较大 下降 空间。 图表7 运输距离对运氢价格 的影 响（以 4t/天为例） 图表8运氢量对运氢价格的 影响 （以 200km 为例） 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ， 国金 证券 研究 所 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ， 国金 证券 研究 所 图表9 长管拖车运氢成本测 算关 键参数假设 图表10长管拖车运氢成本构 成 运氢规模 （t/天） 4 车速（km/h） 60 百公里油 耗（L ） 25 柴油价格 （元/L） 7 拖车车头 和管束 价格（ 万元 ） 66 拖车寿命 （年） 10 每车工人 数 2 工资标准 （万元/ 人/ 年） 10 压缩设备 （万元 ） 140 氢气压缩 过程耗 电（kwh/kg ） 1 电价（元/kwh） 0.6 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ，国金 证券 研究 所测算 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ， 国金 证券 研究 所 综上分 析， 长管 拖车 气氢 运输适 用于 短距 离运 输， 中短期 氢气 需求 放量 下存 在较 大降本 空间 。未 来降 本驱 动主要 为提 高拖 车氢 瓶工 作压力 （使 用 III/IV 型 氢瓶 替换当 前 的I 型 瓶） 以及 终端用 氢需 求放 量。 图表11 高压氢瓶相关代表企 业 相关领域 代表企业 碳纤维 中复神鹰 、恒神 股份、 光威 复材，中 简科技 氢瓶制造 京城股份， 中集安 瑞科， 国 富氢能， 亚 普股份， 中材科 技， 科泰克 ， 兰石重装 ，中国 一重， 国机 重装，富 瑞特装 来源Wind ，国 金证 券研 究所 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 0 100 200 300 400 500 600 运输成本（元/kg ） 运输距离（km ） 20MPa 30MPa 50MPa 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 运输成本（元/kg ） 运氢量（t/ 天） 20MPa 30MPa 50MPa 人工费 燃油费 设备电费 压缩设备 投资 车辆投资 维保费行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 10 3.1 低温液氢运输适用于 长距离和大规模，度 电成 本下行和规模化驱动 降本 低温液 氢运 输场 景， 将 上 游氢气 经过 液化 厂低 温处 理变成 液态 氢， 随 后由 液 氢槽车 运 输至加 氢站 进行 冷却 气化 ，再由 加氢 站加 注枪 注入 终端车 载储 氢瓶 。 图表12 低温液氢运输场景 来源 Hydrogen liquefaction a review of the fundamental physics, engineering practice and future opportunities ，国 金证 券研 究所 低温液 氢适 用于 距离 较远 ， 运输 量大 的应 用场 景。 液 氢槽车 运氢 成本 对运 输距 离并 不 敏感 ， 因 此适 用于 长距 离 运输 。 假 设液 氢需 求量 为 20 吨/ 天 ， 液 氢槽 车单 车载 氢量为 4 吨， 则当 运输 距离 为50km 增加 到 500km 时， 运输 成 本仅 从 13.1 元/kg 增加 到14.0 元/kg ，随 着未 来燃 料电 池 汽车的 广泛 应用 ，加 氢站 密度不 断增 加时 ，氢 气日 均需求 也将大 幅增 长 ， 同 时液 氢 的运输 成本 也将 大幅 下降 ，20 吨/天 液氢 满产 满销 时 ， 运 输 成本有 望降 至 10 元/kg 以 内。 图表13 低温液氢运输成本测 算关 键参数假设 图表14低温液氢成本构成（ 满产 能） 液化设备 及厂房 投资（ 万元 ） 58000 设备日处 理量（ 吨） 120 百公里油 耗（L ） 29 柴油价格 （元/L） 7 液氢槽车 价格（ 万元/ 辆） 350 载氢量（kg/ 车） 4000 氢气液化 过程耗 电（kwh/kg ） 12.5 电价（元/kwh） 0.6 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ，国金 证券 研究 所 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ， 国金 证券 研究 所 电费 人工费 液化厂投 资 槽车投资 燃油费 维保费行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 11 图表15 液氢运输成本对距离 不敏 感（以 20t/天为例） 图表16液氢运输成本随产能 利用 率提高大幅下降（以 500km 为例） 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ， 国金 证券 研究 所 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ， 国金 证券 研究 所 低温液 氢运 输对 电价 反应 敏感， 电价 下降 则液 氢运 输降本 空间 广阔 。 从 液氢 运输成 本 构成来 看， 电费 是主 要成 本支出 ，占 比过 半。 以满 产能， 运输 距离500km 条 件测算 ， 当电价 从 0.6 元/kWh 降到 0.2 元/kWh 时， 液氢 运输 成本 由 9.5 元/kg 下 降至 4.5 元 /kg ， 降幅 达50左 右。 图表17 低温液氢运输成本对 电价 反应敏感 来源 加 氢站 氢气 运输 方案 比选 ， 国金 证券 研究 所 3.2 液氢装备国产化替代 趋势，中期将实现气 氢与 液氢运输配合的输氢 格局 液氢装 备逐 步国 产化 ， 中期 将实现 长管 拖车 气氢 运输 与液氢 运输 相互 配合 的输 氢格局 ， 建议关 注液 氢装 备及 储运 领域的 相关 企业 。 当 前液 氢运输 在日 本、 美国 已成 为加氢 站 运氢的 重要 方式 之一 ， 我 国液氢 主要 在航 空航 天领 域有所 应用 ， 民 用液 氢正 在逐步 推 进。 目前 全球 范围 内液 氢 工厂主 要分 布于 北美 ， 尤 其是美 国 ， 产 能占67 。 此 前我国 液氢设 备主 要依 赖于 进口 ， 但近 年来 我国 在氢 液化 系统集 成方 面积 极开 发， 液氢装 备 出现国 产化 替代 趋势 ，未 来液氢 产能 有望 迅速 提升 。 基于上 游电 价的 快速 下降 ， 上游 可匹 配三 北地 区可 再生能 源发 电的 低廉 电价 ， 以及 国 产液氢 装备 不断 的 技 术突 破， 中 期看 将出 现气 氢与 液氢配 合的 输氢 格局 ， 即 气氢负 责 地区内 短距 离运 输， 液氢 跨东西 长距 离输 送。 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 0 100 200 300 400 500 600 单位成本（元/kg ） 运输距离（km ） 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 0 20 40 60 80 100 单位成本（元/kg ） 产能利用率 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 单位成本 （元/kg） 电 价 （元/kWh ）行业深度研究 敬请参 阅最 后一 页特 别声 明 12 图表18 国内液氢示范工程情 况 公司 安 装地点 时间 产 能（t/天） 鸿 达兴业 乌海 2020 年投产 0.3 浙 江能源 嘉兴 2021 年设备调试 1.5 中 建氢能 定西 2022 年开工 1.5 长 江三峡 乌兰察布 2022 年开工 0.2 华 九氢能 洛阳 2021 年投产 8.5 齐 鲁石化 淄博 2022 年开工 8.5 吴 源化工 阜阳 2022 年投产 1.5 未 势能源 定州 2022 年开工 0.5 三 十三集团 重庆 2023 年投产 5 巴 陵石化 湖 南核电 岳阳 2023 年投产 60 AP 嘉兴海盐 2020 年6 月开工 30 AP 呼和浩特 2021 年10 月开工 30 林德 嘉兴 - 30 法 液空 嘉兴 2021 年12 月开工 30 鸿 达兴业 乌海 - 100