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氫能 | 氫能產業鏈:制氫、儲運與應用三大環節潛藏哪些市場機遇?

帕卓管路 2024-03-25 13:54:30 188次 返回

氫能是可持續發展*具潛力的二次清潔能源,在全球主要國家的政策積極推動下,氫能有望高質量快速發展。

氫能產業鏈包括上游制氫,中游氫儲運、加氫站,化工、氫燃料電池為氫能主要的應用場景。氫能設備是產業發展的基礎,目前我國在氫能設備方面有極大的改善空間,在技術創新,降本增效,安全生產,國產替代方面,都存在著眾多機會。

氫能產業鏈:制氫、儲運以及應用

資料顯示,氫能產業鏈可大致分為制氫、儲運以及應用三個環節。

氫氣的來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”仍處于起步階段。

而若想真正發揮氫氣作為一種清潔能源的優勢,制氫、儲運以及下游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備、零部件、運營企業帶來長期的發展空間。

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 萬噸的CCUS 設備,核心動力裝置為螺桿壓縮機,廠商主要包括冰輪環境、冰山冷熱;

3)綠氫:國際氫能委員會預計到2050 年綠氫將占氫氣總產量的60-80%,當前通過水電解制取,電解槽為反應場所,勢銀(TrendBank)預計2024-2025 年新增裝機量分別為4.8GW、8.2GW,按均價計算分別達到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,但電解水制氫作為更低碳的制氫方式,具有更大的發展潛力。

電解水制氫有三種技術路線,分別為堿性電解水制氫(AWE)、質子交換膜(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。在三種技術路線中,堿性電解水技術*為成熟,成本相對較低,商業成熟度高,運行經驗豐富,且國內一些關鍵設備主要性能指標均接近于國際先進水平,單槽電解制氫量大,易適用于電網電解制氫。目前國內電解槽廠家已超過七十家。相比于堿性電解水,PEM電解槽中質子交換膜更依賴進口,有待國產材料進一步突破。

近年來,受益于國家雙碳目標,電解槽市場需求量持續增加,電解槽研發生產進展迅速。據統計,2023年1-10月,全國已公開電解水制氫項目共90個,其中新簽約項目41個,開工在建項目41個,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看,隆基氫能、派瑞氫能、塞斯克斯、陽光電源等廠商的市場份額較大。

儲運端:關注高壓儲氫瓶、氫液化裝置。

1)長管拖車適用于200km 以內的小規模運輸,,主要儲存設備為高壓氣態儲氫瓶;高工氫電預計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;其中儲氫瓶閥門成本占比約8.1%,對應2025 年市場規模2.8 億元,主要玩家包括鯤華科技、舜華新能源及富瑞閥門等;

2)低溫液氫適用于200km 以上的大規模運輸,液化過程成本較高,核心設備為包含壓縮機、膨脹機在內的液化裝置,當前國產民用設備實現突破,相關公司有中科富海、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展目標測算,未來兩年集成設備增量市場空間至少為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、東德實業;③氫循環部件,主要公司包括東德實業、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研究,我國政府出臺多項技術創新引導政策。隨著我國研發水平的提升,電堆及其他核心零部件的成本不斷下降,成本的降低將帶動氫燃料電池汽車的發展,進而活化整個產業鏈。

2)氫燃氣輪機:國內公司積極開展燃氣輪機摻氫試驗,主要包括上海電氣、杭汽輪集團、國家電投等。

測試設:隨著電解水制氫市場的興起和燃料電池技術的更新迭代,測試設備的需求顯著提升。一方面,測試是保障氫能裝備安全穩定運行的關鍵環節,測試設備需求將伴隨電解槽及燃料電池市場空間的拓展而增長;另一方面,在電解槽大標方及燃料電池大功率的發展路徑下,專業測試設備提供商基于檢測能力經驗積累將具備先發優勢,國內廠商包括科威爾、銳格新能源、氫導智能、大連宇科。

氫能設備發展,逐步國產化

設備國產化是氫能裝備的重要發展方向,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,全省氫能裝備產業規模持續做大,產值力爭突破100億元,基本形成較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目標。

國家發改委在11月7日提出,要始終將科技創新擺在氫能產業發展的首要位置,集中力量突破氫能“制-儲-輸-用”全鏈條關鍵核心技術,促進先進技術應用和迭代升級。


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