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氢能装备国产化提速,市场占有率持续增加

   2023-10-26 氢能观察李航31080
核心提示:我国氢能尚处于行业发展早期阶段,仍然高度依赖国家相关政策。

目前我国正持续推进氢能“制-储-运-加-用”全产业链布局,氢能产业的发展离不开装备的支持,虽然我国氢能装备制造业正处于发展阶段,部分技术还存在被国外垄断“卡脖子”的情况,但近年来,国产氢能装备正逐渐走出国门,远销海外。

据不完全统计,我国进入氢能领域的央企已有46家,地方国企也有38家。除能源电力企业外,航天、船舶、石油化工、汽车、轨道交通、核工业等企业也在氢能领域中的绿电制氢、氢能设备、燃料电池车等方面支持国内氢能产业发展。

国内氢能装备发展情况

水电解制氢设备是制氢项目的核心,据统计,2022年国内新增可再生制氢项目产能3.3万吨/年,同比增长65%;截至2022年底在建项目 17.7万吨,均有望在2年内投产运营。

2022年,国内电解水制氢设备出货量达到722MW,同比大幅增长106%。其中,考克利尔竞立以出货量230MW继续排名第一。电解槽装备企业从2020年约10家迅速上升到当前超百家。全球前20家电解槽生产商中,8家企业来自中国。

 

2022年中国电解水制氢设备厂商出货量TOP10

(资料来源:高工产研氢电研究所)

今年开始实施的全球最大的绿色合成氨项目——大安风光制氢合成氨一体化示范项目于4月16日公布了水电解制氢设备招标结果,由隆基氢能(15套)、阳光电源(12套)、三一氢能(8套)、中船派瑞氢能(4套)中标,国产水电解制氢设备市场占有率急速攀升,推动水电解制氢大规模商业化应用的发展。

常见的储氢方式包括高压气态储氢、低温液态储氢、固态储氢以及有机液体储氢等,高压储氢为目前发展最为成熟、应用最广泛的技术。在高压气态储氢中,根据储氢瓶材料不同,可将储氢瓶分为纯钢制金属瓶(I型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(II型)、铝内胆纤维缠绕瓶(III型)和塑料内胆纤维缠绕瓶(IV型)4种,目前全球储氢瓶呈现出从I型储氢瓶到IV型储氢瓶的技术发展趋势。

国内目前已开发35MPa、70MPa的钢制内胆纤维缠绕瓶(II型),其中35MPa已被广泛用于氢燃料电池车。

储氢设备市场排行主要看氢储运企业是否掌握核心技术路线、核心材料。

 
储氢企业排行榜(资料来源:泽平宏观)

今年7月,内蒙古首个中压球罐储氢项目,也是今年以来首个进行氢气球罐招标的绿氢项目公布中标结果,中集安瑞科将提供6台1500m³中压球罐。随着绿氢项目不断落地,储氢需求有望持续释放,储氢设备市场将持续扩展。

主要运氢方式有高压气氢运输、液氢运输以及管道输氢。高压气氢运输是目前最为主流的运氢方式,液氢运输国外技术较为成熟,国内尚未商业化使用。管道输氢前期投资大,适用于远距离、大规模输氢。

高压气态储运存在效率低下、成本较高的问题,比较适用于近距离、小体量运氢场景,氢气储运环节受制于氢储运效率较低的问题,一直是制约我国氢能产业发展的瓶颈所在。

液氢运输目前国内仅应用于航天及军事领域,对设备、工艺、能源的要求更高,相对来说更适合长距离运氢。

氢气储运的发展,技术突破是降低成本的前提,未来仍需加大科研及示范项目的力度,寻找性能更优、造价更低的储氢媒介来降低储氢和放氢成本。

加氢是氢能落地民用的最后一环,加氢站的核心设备是氢气压缩机、储罐以及加氢机,其中,压缩机成本占总成本的34%。目前我国及加氢站核心设备尚处于研发阶段,国产设备替代任重道远。

氢气压缩机的主要供应商包括美国PDC,英国豪顿华工程有限公司、德国AndreasHofer,尤其是美国PDC几乎占据全球隔膜加氢机的70%-75%的份额,全球近一半的加氢站采用了美国PDC的压缩机。国内具备隔膜压缩机生产能力的厂商主要有中鼎恒盛、北京天高和恒久机械,缺点是国产的隔膜压缩机很容易达到寿命上限(约2000小时),而PDC的隔膜压缩机往往能达到6000小时的寿命。

但国产压缩机也持续进行研发高进,提升自身产品竞争力,缩小和海外产品的差距。中鼎恒盛目前已经做到在45MPa级别的氢气压缩机对海外产品的进口替代,且在国内氢气充装厂大流量压缩机的市占率达到90%。

资料来源:中国氢气压缩机行业发展深度研究与投资趋势预测报告(2023-2030年)

氢气应用场景包括交通、工业、电力和建筑四大领域,其中氢燃料电池汽车产业已处于商业化初期阶段。

燃料电池核心部件为燃料电池电堆,相关零部件如金属双极板、质子交换膜、催化剂、膜电极是燃料电池系统行业产业链中最核心的环节和主要的成本构成部分。在政策及市场的推动下催化剂、质子交换膜、膜电极与双极板等领域国产化进展相对较快。

今年上半年,4月河北氢沃首批100辆氢能重卡交付邯郸,5月及6月更多大批量订单交付,如康明斯60台氢燃料电池渣土车、国家电投“氢腾”燃料电池配套200辆氢能车辆、氢蓝时代60辆氢能通勤车等。

总体来看,我国在制氢设备方面的研发成果更为明显,其他设备研发也持续发力。我国氢能尚处于行业发展早期阶段,仍然高度依赖国家相关政策。

 
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