1、谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 1 证券研究报告证券研究报告行业研究/深度研究 2019年08月02日 机械设备 增持（维持）章诚章诚 执业证书编号：S0570515020001 研究员 021-28972071 肖群稀肖群稀 执业证书编号：S0570512070051 研究员 0755-82492802 李倩倩李倩倩 执业证书编号：S0570518090002 研究员 关东奇来关东奇来 执业证书编号：S0570519040003 研究员 021-28972081 黄波黄波 0755-82493570 联系人 时彧时彧 021-28972071 联系人 1机械设备机械设备:工
2、业气体四问：为何看好本土龙头的扩张？工业气体四问：为何看好本土龙头的扩张？2019.07 2 杭氧股份杭氧股份(002430,增持增持):半导体供气项目首次落地，看好公司战略布局半导体供气项目首次落地，看好公司战略布局2019.07 3 机械设备机械设备:行业周报（第三十周）行业周报（第三十周）2019.07 资料来源：Wind“氢”风徐来，氢能设备需求有望率先释放“氢”风徐来，氢能设备需求有望率先释放 燃料电池产业系列研究：氢能设备 氢能技术是氢能技术是燃料电池车商业化的关键环节燃料电池车商业化的关键环节，“氢能时代”大幕拉开“氢能时代”大幕拉开 2019 年氢能产业第一次被写入政府工作报告
3、，相关产业扶持政策有望出台，“氢能时代”大幕徐徐拉开。我们认为，一方面，中国在发展氢能产业方面优势显著，燃料电池车产业发展有望拉动千万吨氢气需求，对应万亿氢能产值；另一方面，氢能基础设施的布局和建设，是燃料电池汽车产业商业化发展的突破口，加氢站及相关设备需求或率先释放，到 2050 年加氢站对应设备投资额有望达到 840 亿元。建议关注具备氢能相关技术储备的本土优势企业。氢能供给丰富氢能供给丰富+产业政策支持，中国产业政策支持，中国具备具备发展氢能产业发展氢能产业的潜力的潜力 一方面，中国是化工大国，据中国氢能联盟，中国现有工业制氢产能为 2500万吨/年，可为氢能及燃料电池产业发展的初期阶段
4、提供低成本的氢气供给，为更低成本制氢技术的研发提供时间。另一方面，中国具备统筹全国资源的能力，在跨省间氢气管道的铺设、加氢站等基础设施建设及氢能资源调配等工作方面能较为高效地落实，同时全国及各省市陆续出台各项支持政策，以推进产业发展。我们认为，中国具备发展氢能产业的基础，但目前基础设施、成本、核心技术的系统性研发方面仍存在制约，后续仍需观察推进节奏。燃料电池车产业发展有望拉动千万吨氢气需求，对应万亿氢能产值燃料电池车产业发展有望拉动千万吨氢气需求，对应万亿氢能产值 据中国氢能联盟预计，2050 年中国氢气需求中性情况下将达到近 6000 万吨，主要增量来自于交通运输的燃料电池车。我们认为，考虑
5、到平均成本及社会推广效果因素，大中型客车及重中型货车未来更可能被替换为燃料电池车。据我们测算，若 2050 年乘用车及商用车中燃料电池车渗透率分别为 8.5%及 22%，氢气年需求量约为 2313 万吨，若氢气终端成本价为30 元/公斤，对应的氢能产业链年产值约为 6.9 万亿元。产业发展基础设施先行，加氢站及相关设备需求或率先释放，产业发展基础设施先行，加氢站及相关设备需求或率先释放，空间可观空间可观 我们认为，在整个燃料电池产业链的发展的早期阶段，加氢站及相关设备的需求有望率先释放。主要原因有两个，1）氢气有用于工业生产的历史，氢的制取、储运技术储备相较燃料电池制造更为充分和成熟，据我们测
6、算，燃料电池车在某些场景下的使用成本已初具经济性，说明在氢气制取及储备环节的成本控制已较为具备商业化的基础；2）加氢站作为燃料电池产业链中的基础设施，是燃料电池车顺畅行驶的重要保障，从朴素的商业逻辑来考虑，加氢站的布局应略先于燃料电池车的普及。2019-2050 年，加氢站新增设备投资额有望达到 838 亿元。建议关注建议关注具备氢的制取、纯化、储运和加注技术储备的本土优势企业具备氢的制取、纯化、储运和加注技术储备的本土优势企业 一方面，从三大工业气体巨头依托空分技术储备及资源调配能力在氢能产业链的全方位布局的能力向国内产业发展推导，我们认为，具有氢的制备和纯化技术储备的国内空分设备及工业气体
7、制造公司有望受益国内氢能产业的发展，建议关注。另一方面产业发展基础设施先行，加氢站建设运营及相关配套设备有望率先受益。风险提示：技术研发不及预期，专项规划和政策体系尚未形成，商业化推广模式尚未建立，基础设施建设不及预期。(11)(1)9182818/0818/1018/1219/0219/0419/06(%)机械设备沪深300一年内行业一年内行业走势图走势图 相关研究相关研究 行业行业评级：评级：2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标
8、准 2 正文目录正文目录 氢的制备及储运是燃料电池车商业化的关键环节.5 我国氢能产业已初具雏形.5 氢能产业的主要环节包括制备、储运、加注.6 可再生能源+水电解制氢有望成为大规模制氢发展趋势.6 氢气提纯的主要方法有深冷分离、变压吸附和膜分离.7 储氢技术是氢气生产与使用之间的桥梁.8 氢能运输将向更高压、多相态的技术路径发展.9 加氢站是氢能供应的重要保障.9“氢能时代”大幕拉开，全球主要国家与企业纷纷入局.10 氢能是能源技术革命的重要方向，全球发展进入快车道.10 美、日、德等传统汽车强国已自上而下布局氢能产业.11 凭借空分技术储备，气体巨头公司率先提供氢能一体化解决方案.13 氢
9、能供给丰富+产业政策支持，中国发展氢能产业优势显著.16 国家及地方补贴有望推动氢能产业配套设备加速建设.16 工业用氢制取技术相对成熟，低成本氢气供给较充足.19 燃料电池车产业发展有望拉动千万吨氢气需求，对应万亿氢能产值.19 产业发展基础设施先行，加氢站及相关设备需求有望率先释放.21 在整体产业链中，加氢站有望率先开启大规模建设.21 燃料电池车在部分场景下的使用成本上已初具经济性.21 氢气制备、储运和加注环节有望在商业化的进程中先行一步.23 燃料电池产业助推，加氢站等配套设施及相关设备需求空间可观.25 机遇与挑战并存，本土氢能商业化的破局点在攻技术+降成本.27 关键技术相对国
10、际先进水平差距仍存.27 加氢站等基础设施建设仍需政策保驾护航.27 氢能产业链相关标的梳理.29 风险提示.31 2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 3 图表目录图表目录 图表 1：氢能产业链与燃料电池产业链的关系.5 图表 2：氢能产业链示意图.5 图表 3：制氢的三种主要技术路径示意图.6 图表 4：2018 年全球按终端热值口径各方法制氢占比情况.6 图表 5：氢气提纯的三种工艺工艺流程简图.7 图表 6：三种氢气提纯工
11、艺特点.8 图表 7：储氢技术分类示意图.8 图表 8：储氢瓶组类别.8 图表 9：氢的不同输运方式的技术比较.9 图表 10：加氢技术路径示意图.9 图表 11：2016 年氢能下游应用占比.10 图表 12：2050E 总能量供给中氢能及其下游应用情况（单位:EJ）.10 图表 13：全球 2018 年底在营加氢站及未来计划建设加氢站情况.11 图表 14：德国 NIP20072016 年第一阶段成果示意图.11 图表 15：德国 NIP20162026 年第二阶段规划示意图.11 图表 16：日本氢能与燃料电池战略路线图“氢能社会”三阶段示意图.12 图表 17：日本第四次能源基本计划“
12、氢能社会”战略方向.12 图表 18：加州截止 2018 年 6 月的对公众开放的加氢站分布.12 图表 19：气体巨头公司主要投资情况一览.13 图表 20：2018 年气体巨头公司经营数据.13 图表 21：截至 2018 年气体公司巨头制氢工厂数情况.14 图表 22：法液空公司在北欧的氢气管道分布示意图.14 图表 23：美国空气产品公司在墨西哥湾北岸的氢气管线分布示意图.14 图表 24：2018 年三大气体巨头公司加氢站数量占全球比例.15 图表 25：截止 2018 年底各工业气体公司投资建设及运营的加氢站数量.15 图表 26：林德集团提供氢气制备到加注的一体化解决方案.15
13、图表 27：燃料电池产业配套设施发展主要国家政策.16 图表 28：地方政府推动燃料电池产业发展的部分相关政策.17 图表 29：各地加氢站补贴政策一览.18 图表 30：各地加氢站建设规划（单位：座）.18 图表 31：2018 年制氢技术成本比较.19 图表 32：中国氢气供给结构预测.19 图表 33：2017-2050E 氢气年需求量.19 图表 34：2050E 中国氢气需求量分行业情况.20 图表 35：2050E 中国氢气需求量分行业占比.20 图表 36：2050 年燃料电池车对应氢气需求量测算.20 图表 37：截止 2018 年底中国已运营的加氢站分布.21 图表 38：2
14、018 年不同动力类型的物流车及乘用车的制造成本情况.22 图表 39：燃料电池车、锂电车及燃油车行驶成本经济性对比.22 2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 4 图表 40：中国氢气制取成本近期、中期及远期目标展望.23 图表 41：中国氢能技术路线展望.24 图表 42：2018 年加氢站终端零售成本占比情况.24 图表 43：氢气零售价与燃料电池车保有量关系.24 图表 44：加氢站数量与燃料电池车保有量关系散点图.25
15、图表 45：2018-2050E 燃料电池车销量.25 图表 46：加氢站数量及投资额测算.26 图表 47：截止 2018 年不同规格的加氢站造价一览.26 图表 48：氢能产业链各环节国内外技术水平比较.27 图表 49：加氢站市场早期阶段累计现金流情况示意图.28 图表 50：氢能及燃料电池产业链相关标的梳理示意图.29 图表 51：氢能产业链相关上市公司及主要业务布局情况.30 2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 5 氢
16、氢的的制备及储运是燃料电池车商业化的关键环节制备及储运是燃料电池车商业化的关键环节 氢能基础设施的布局和建设，是氢能和燃料电池汽车产业商业化发展的突破口氢能基础设施的布局和建设，是氢能和燃料电池汽车产业商业化发展的突破口。氢能燃料电池产业是电池产业中具有战略性、前瞻性的一项绿色储能技术，代表着未来新能源的发展方向，具有良好的发展前景。加氢站的布局和建设是燃料电池汽车商业化发展的突破口，低价制氢和运输也是氢燃料电池汽车进一步普及推广的关键环节，决定了行驶成本的经济性与否。图表图表1：氢能氢能产业链与燃料电池产业链的关系产业链与燃料电池产业链的关系 资料来源：亚化咨询中国氢能与燃料电池年度报告 2
17、018，华泰证券研究所 我国氢能产业我国氢能产业已已初具雏形初具雏形 我国已布局了较为完整的氢能产业链。我国已布局了较为完整的氢能产业链。氢作为一个稳定介质，通过可再生能源制氢，可将不稳定的可再生能源变得稳定。在氢能及燃料电池领域，我国已经初步形成从基础研究、应用研究到示范演示的全方位格局，布局了完整的氢能产业链，涵盖制氢（含纯化）、储运、加注、应用等 4 个环节。未来“可再生能源+水电解制氢”有望成为大规模制氢发展趋势。图表图表2：氢能产业链氢能产业链示意图示意图 资料来源：IRENA IRENA_Hydrogen_from_renewable_power_2018，华泰证券研究所 2 1
18、8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 6 氢能产业的主要环节包括制备、储运、加注氢能产业的主要环节包括制备、储运、加注 可再生能源可再生能源+水电解制氢有望成为大规模制氢发展趋势水电解制氢有望成为大规模制氢发展趋势 制氢是氢能利用过程中的首要技术环节。目前已知的制氢技术及工艺十分繁多，主要包括电解水、天然气重整、油类加工、煤气化、醇类裂解、生物质能热解、电解水等方法。在当前技术经济环境下大规模工业化应用的制氢技术主要有三种。在当前技术经济
19、环境下大规模工业化应用的制氢技术主要有三种。目前工业化制氢技术主要有化石燃料制氢、工业副产物制氢及电解水制氢。化石燃料制氢的技术如煤制氢、天然气制氢等是较为普遍的制氢方法，技术已经成熟，但需要面临碳排放问题。其中天然气重整是使用最广泛的制氢方法。工业副产氢技术主要是使用焦炉煤气制氢，其主要特点是不会额外产生碳排放。电解水制氢可以利用各种可再生能源以及先进核能提供的热能和电能,在高温下将水蒸气高效电解为氢气和氧气，是一种高效、清洁的制备方法。图表图表3：制氢的三种制氢的三种主要主要技术路径技术路径示意图示意图 资料来源：温荃.三种工业制氢工艺方案的分析研究J2017,23(27)，华泰证券研究所
20、 全球范围来看，全球范围来看，天然气制氢占比最高。天然气制氢占比最高。据 IRENA，全球范围内的氢气制备方法中，2018年，从终端产生的热值来统计，天然气制氢占比最高，达到 48%；其次是石油气化制氢，占比 30%；煤气化制氢第三，占比 8%，电解水制氢占比 4%。图表图表4：2018 年年全球全球按终端热值口径各方法制氢占比情况按终端热值口径各方法制氢占比情况 资料来源：IRENA IRENA_Hydrogen_from_renewable_power_2018，华泰证券研究所 天然气48%石油汽化30%煤汽化18%电解水4%2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1
21、9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 7 可再生能源可再生能源+水电解制氢有望成为大规模制氢发展趋势。水电解制氢有望成为大规模制氢发展趋势。据中国氢能联盟，我国氢能制取的远期目标是到 2050 年实现持续利用可再生能源电解水制氢，大力发展生物制氢，太阳光解水制氢，“绿色”煤制氢技术。达到平均制氢成本不高于 10 元/公斤。氢气提纯氢气提纯的主要方法有深冷分离、变压吸附和膜分离的主要方法有深冷分离、变压吸附和膜分离 氢气提纯氢气提纯主要有三种方法，深冷分离法、变压吸附法（主要有三种方法，深冷分离
22、法、变压吸附法（PSA）和膜分离法。）和膜分离法。深冷分离是将气体液化后蒸馏的方法，适宜在大量氢气制造时使用，输出产品较纯净。变压吸附是基于不同气体在吸附剂上的吸附能力不同而实施的分离方法。膜分离法是基于气体透过高分子薄膜的速率不同而实施的分离。变压吸附法和膜分离法这两种后起的技术目前也较为成熟，与深冷分离法相比，这两种技术由于不必把氢气深冷液化，因此耗能较低。图表图表5：氢气提纯的三种工艺氢气提纯的三种工艺工艺流程简图工艺流程简图 资料来源：膜分离技术在回收炼厂气中氢气的应用，变压吸附法提纯电解氢气生产高纯氢，深冷分离 COH2 装置流程和关键设备设计，华泰证券研究所 三种工艺相比各有优势。
23、三种工艺相比各有优势。变压吸附工艺能生产出高纯度氢气，并具有较高的氢收率;膜分离工艺能在原料高压力下获得可再利用的尾气，且有很高的氢收率;而深冷分离工艺在获得所需要的氢气产品的同时，还可以获得乙烷、丙烷等烃类副产品，且有较高的氢收率。2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 8 图表图表6：三种氢气提纯工艺特点三种氢气提纯工艺特点 项目项目 膜分离膜分离 变压吸附变压吸附 深冷分离深冷分离 规模（Nm3/h）1001000 10010
24、0000 5000100000 氢纯度（%）8099 99.99 9099 氢回收率（%）达到 98 达到 95 达到 98 操作压力（MPa）3.015.0 1.03.0 1.08.0 压力降（MPa）高、原料/产品=26 0.1 0.2 尾气压力影响 不影响 影响大 有一些影响 原料中最小氢含量（%）30 4050 15 原料气的预处理 预处理 无需预处理 预处理 产品氢中 CO 含量 原料中 CO 的 30%100ppm 几百 ppm 产品氢中 CO2 含量 和原料气中含量一样 100ppm-H2/CO 比例调节 可调 可调 可获得纯 H2 和 CO 产品 副产品 有 无 有 操作弹性（
25、%）20100 30100 50100 扩建的可能性 容易 较容易 较难 资料来源：氢气提纯工艺及技术选择，华泰证券研究所 储氢技术是氢气生产与使用之间的桥梁储氢技术是氢气生产与使用之间的桥梁 常用的储氢技术常用的储氢技术主要包括物理储氢、化学储氢与其它储氢主要包括物理储氢、化学储氢与其它储氢。物理储氢主要包括高压气态储氢与低温液化储氢。高压气态储氢技术是指在高压下，将氢气压缩，以高密度气态形式储存，具有成本较低、能耗低、易脱氢、工作条件较宽等特点，是发展最成熟、最常用的储氢技术，主要使用的设备为高压储氢瓶，目前，高压储氢储罐主要包括金属储罐、金属内衬纤维缠绕储罐和全复合轻质纤维缠绕储罐。低温
26、液化储氢技术是将氢气在高压、低温条件下液化，实现高效储氢，其输送效率高于气态氢。图表图表7：储氢技术储氢技术分类示意图分类示意图 资料来源：李璐伶等储氢技术研究现状及展望J.储能科学与技术,2018,7(04)，华泰证券研究所 图表图表8：储氢瓶组类别储氢瓶组类别 类型类型 I 型瓶型瓶 II 型瓶型瓶 III 型瓶型瓶 IV 型瓶型瓶 材质 洛钼钢 钢制内胆 纤维环向缠绕 铝内胆 纤维全缠绕 塑料内胆 纤维全缠绕 工作压力 17.5-20 26.3-30 30-70 30-70 应用情况 加氢站等固定式储氢应用 国内车载 国际车载 资料来源：中国氢能源及燃料电池产业白皮书，华泰证券研究所 2
27、 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 9 氢能运输将向更高压、多相态的技术路径发展氢能运输将向更高压、多相态的技术路径发展 氢气输送是氢能利用的重要环节。氢气输送是氢能利用的重要环节。按照氢在输运时所处状态的不同,可以分为气氢输送、液氢输送和固氢输送。其中前两者是目前正在大规模使用的两种方式。气氢可以用管网,或将氢气加压通过高压容器装在车、船等运输工具上进行输送。管网输送一般适用于用量大的场合,而车、船运输则适合于量小、用户比较分散
28、的场合。液氢一般装在低温绝热槽罐内，放在卡车、机车、船舶或者飞机上运输，既能满足较大输氢量又比较快速、经济。固氢输运方法一般是采用车船输送轻质储氢材料。图表图表9：氢的氢的不同输运方式的技术比较不同输运方式的技术比较 储运方式储运方式 运输工具运输工具 压力压力（MP）载氢量载氢量（kg/车）车）体积储氢密度体积储氢密度（kg/m3)质量储氢密度质量储氢密度（wt%)成本成本（元（元/kg)能耗能耗（kwh/kg)经济距离经济距离（km）气态储运 长管拖车 20 300-400 14.5 1.1 2.02 1-1.3 150 管道 1-4-3.2-0.3 0.2 500 液态储运 液氢槽罐车
29、0.6 7000 64 14 12.25 15 200 固体储运 货车 4 300-400 50 1.2-10-13.3 150 有机液体储运 槽罐车 常压 2000 40-50 4 15-200 资料来源：中国钢研科技集团，华泰证券研究所 加氢站是氢能供应的重要保障加氢站是氢能供应的重要保障 加氢站是氢能供应的重要保障。加氢站是氢能供应的重要保障。加氢站之于燃料电池汽车,相当于加油站之于燃油汽车、充电站之于纯电动汽车。安全、低成本、快捷加氢的加氢站对于氢燃料电池汽车的商业化起到关键作用。加氢站的工作流程一般为氢源供氢、压缩、储存、加注。加氢站的工作流程一般为氢源供氢、压缩、储存、加注。外供氢
30、气分为气氢和液氢两种类型。气氢经气氢拖车或管道运输至加氢站，经过压缩机储存到压缩储氢罐组，再通过分配器向燃料汽车加注氢气。液氢经液氢槽车运至加氢站，储存至站内液氢储氢罐，通过液氢泵和气化器经压缩后储存至压缩储氢罐组，最后加注。加氢站的氢源也可来自站内制氢装置，制得的氢气经压缩储存到压缩储氢罐组，最后加注。加氢站的主要设备包括站内制氢装置、压缩机、压缩储氢罐组、液氢泵和气化器、冷却器和分配器。图表图表10：加氢技术加氢技术路径示意图路径示意图 资料来源：加利福尼亚燃料电池联盟（cafcp.org），华泰证券研究所 2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3
31、 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 10“氢能时代”“氢能时代”大幕拉开，全球主要国家与企业纷纷入局大幕拉开，全球主要国家与企业纷纷入局 全球全球氢能发展进入快车道，欧美及日韩已率先进行氢能产业链的布局。氢能发展进入快车道，欧美及日韩已率先进行氢能产业链的布局。一方面从国家层面，部分国家自上而下出台了具有顶层设计的全国性专项规划文件，设置了氢能源管理机构，创建了相对科学安全的技术标准及监测体系。另一方面，相关企业也加快布局氢能市场。全球气体三大巨头公司依托空气分离技术储备，已可以提供制氢、纯化、储运、加氢等一
32、系列完整的解决方案。全球主要国家和企业共同推动氢能产业快速发展。氢能是氢能是能源技术革命的重要方向能源技术革命的重要方向，全球发展全球发展进入进入快车道快车道 全球逐步形成发展氢能的共识，全球逐步形成发展氢能的共识，普遍普遍认为氢能是认为氢能是 21 世纪最具潜力的清洁能源世纪最具潜力的清洁能源之一之一。美国通用汽车公司的技术研究中心于 20 世纪 70 年代提出“氢经济”概念，1976 年美国斯坦福研究院就开展了氢经济的可行性研究。20 世纪 90 年代中期以来城市空气污染、能源自主可控、二氧化碳过量排放及全球气候变化、可再生能源电量储存等问题的凸显，增加了氢能经济的吸引力。氢能作为一种清洁
33、、高效、安全、可持续的新能源，逐步形成全球共识，被视为 21 世纪最具发展潜力的清洁能源之一，是人类的战略能源发展方向。Hydrogen Council 预计，到预计，到 2050 年世界将正式进入“氢能时代”年世界将正式进入“氢能时代”。据 IRENA 数据显示，2016 年全球氢能的下游应用的 90%仍为工业，25%用于冶金，65%用于化工领域。但据Hydrogen Council 预计，到 2050 年氢能将占到人类能源总供给的 18%，贡献 58 EJ 的总能量，其中主要的增量来自于交通运输，将消耗约 22EJ的能量，占氢能下游应用的约38%。图表图表11：2016 年氢能下游应用占比
34、年氢能下游应用占比 图表图表12：2050E 总能量供给中氢能及总能量供给中氢能及其下游应用其下游应用情况情况（单位（单位:EJ）资料来源：IRENA based on FCH JU，华泰证券研究所 资料来源：Hydrogen Council，华泰证券研究所 据据中国氢能源及燃料电池产业白皮书（中国氢能源及燃料电池产业白皮书（2019 版）版），欧美日韩中计划到欧美日韩中计划到 2025 年建成加氢年建成加氢站共计站共计 2000 座，是目前五个国家及地区座，是目前五个国家及地区在营加氢站数量的在营加氢站数量的 4.81 倍。倍。据 H2stations.org 发布的第十一次全球加氢站年度评
35、估报告显示，2018 年全球加氢站新增 48 座，截止到 2018年底，全球加氢站数目达到 369 座。分地区来看，欧洲 152 座，亚洲 136 座，北美 78 座；在全部 369 座加氢站中，有 273 座对外开放。日本、德国和美国加氢站共有 198 座，占全球总数的 54%，显示出三国在氢能与燃料电池技术领域的快速发展及领先地位。化工65%冶金25%其他10%其他能源264 发电及储电9 建造11 运输22 工业16 氢能582 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾
36、页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 11 图表图表13：全球全球 2018 年底在营加氢站及未来计划建设加氢站情况年底在营加氢站及未来计划建设加氢站情况 资料来源：中国氢能源及燃料电池产业白皮书（2019 版），华泰证券研究所 美、美、日日、德等传统汽车强国德等传统汽车强国已已自自上而下上而下布局氢能产业布局氢能产业 美美、日日、德在国家层面已出台了具有顶层设计的全国性专项规划文件德在国家层面已出台了具有顶层设计的全国性专项规划文件。2007 年，德国政府、工业和科学界启动氢和燃料电池技术国家创新计划（NIP）的长达 10 年的重大项目。2006-2016 年间，NIP 为 750 个项目
37、总计投入约 7 亿欧元，共 240 家企业，50 家科研和教育机构以及公共部门得到 NIP 的资助。联邦政府正在实施第二阶段即 2016 至 2026 年的氢和燃料电池技术计划（NIP2）以确保研究和开发的继续，预计在接下来十年内提供14 亿欧元左右扶持资金。图表图表14：德国德国 NIP20072016 年第一阶段成果年第一阶段成果示意图示意图 图表图表15：德国德国 NIP20162026 年第二阶段规划示意图年第二阶段规划示意图 资料来源：国家氢能燃料电池组织 NOW-gmbh，华泰证券研究所 资料来源：国家氢能燃料电池组织 NOW-gmbh，华泰证券研究所 日本政府在 2014 年 4
38、 月制定的第四次能源基本计划中，明确提出了加速建设和发展“氢能社会”的战略方向。2014 年 6 月，日本经济通产省（METI）发布了氢能与燃料电池战略路线图，提出实现“氢能社会”目标分三步走的发展路线图。2017 年 12 月，日本政府发布了氢能基本战略，确定 2050 年“氢能社会”建设的目标。02004006008001,0001,2001,4001,600美国日本欧洲韩国中国个个在营加氢站2020年计划建成加氢站2025年计划建成加氢站2030年计划建成加氢站2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019
39、 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 12 图表图表16：日本日本氢能与燃料电池战略路线图氢能与燃料电池战略路线图“氢能社会”三阶段示意图“氢能社会”三阶段示意图 图表图表17：日本日本第四次能源基本计划第四次能源基本计划“氢能社会”战略方向“氢能社会”战略方向 资料来源：氢能与燃料电池战略路线图，华泰证券研究所 资料来源：第四次能源基本计划，华泰证券研究所 2002 年 11 月，美国能源部发布国家氢能发展路线图，明确了氢能的发展目标，制定了详细的发展路线。2014 年，美国颁布全面能源战略，开启了新的氢能计划，重新确定了氢能在交通转型中的引领作用。20
40、19 年 3 月，美国能源部宣布将高达 3100 万美元的资金用于推进“H2Scale”概念。“H2Scale”的重点是在美国多个部门实现经济可靠的大规模制氢、运输、储存和利用。据 California Air Resources board，截止 2018 年 6月，加州拥有 36 座对外开放的加氢站，符合政府产业发展的目标。图表图表18：加州截止加州截止 2018 年年 6 月的对公众开放的加氢站分布月的对公众开放的加氢站分布 资料来源：California Air Resources board，华泰证券研究所 德、日、美三个国家均设置了氢能源管理机构德、日、美三个国家均设置了氢能源管理
41、机构。2014 年日本经济通产省能源效率和可再生能源部（Energy Efficiency and Renewable Energy Department）下设立了氢能与燃料电池战略办公室（Hydrogen and Fuel Cells Strategy Office）。2005 年美国能源部下设氢燃料电池技术咨询委员会（HTAC），就氢能研究、开发和示范项目向能源部长提供咨询建议，下设燃料电池技术办公室（FCTO）负责协调美国能源部氢和燃料电池项目的研发活动。2004 年德国政府牵头成立了国家氢能与燃料电池组织（NOW）；2015 年由法液空、戴姆勒、林德、OMV、壳牌和道达尔六家龙头企业结
42、成 H2 Mobility 联盟，与 NOW 共同支持德国氢能产业发展。2 1 8 5 6 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 13 同时，三国已同时，三国已创建了相对科学安全的技术标准及监测体系创建了相对科学安全的技术标准及监测体系。截至 2018 年底，美国国家标准学会（ANSI）已发布氢能技术现行相关国家标准 27 项。德国标准化学会（DIN）也已发布氢能技术现行相关标准 14 项，日本发布氢能技术相关标准 29 项。凭借空分技术储备，气体巨
43、头公司率先凭借空分技术储备，气体巨头公司率先提供提供氢能一体化氢能一体化解决方案解决方案 合作加收购，合作加收购，全球工业气体巨头加快布局氢能市场。全球工业气体巨头加快布局氢能市场。2018 年，林德集团同普莱克斯合并，成为了全球最大的气体集团。同时，林德集团与中国及全球其他供应商签订多项协议，积极推进公司在全球的氢能布局。2016 年 5 月，法液空以 134 亿美元收购美国同业 Airgas公司，成为全球最大的工业气体供应商。2018 年 11 月，液化空气集团与第一元素燃料公司签署氢能合作协议，积极推进氢能发展目标。2018 年，空气产品公司收购通用电气气化业务及技术，并同时与中国、韩国
44、等国家企业签订氢能合作协议，加速其全球氢能布局。图表图表19：气体巨头公司主要投资情况一览气体巨头公司主要投资情况一览 时间时间 投资方投资方 合作企业合作企业 投资项目投资项目 交易金额（亿美元）交易金额（亿美元）2014 林德集团 戴姆勒集团 加氢站 0.3 2015 林德集团 西门子股份公司 风电制氢 0.2 2016 林德集团 PGS 空分装置 2 2018 林德集团 中化集团 空分装置-2019 林德集团-加氢站技术-2019 林德集团 PBF 能源公司 制氢工厂 1 2010 液化空气-氢气生产 4.5 2013 液化空气-加氢站网络 5 2016 液化空气 捷客斯能源 氢气公司-
45、2018 液化空气-2018 液化空气 第一元素燃料公司 氢能合作 1.5 2019 液化空气 厚普股份 氢能、加氢站 0.6 2019 液化空气 兖矿集团 氢能产业-2014 空气产品 Enterprise 氢气生产-2016 空气产品 低碳所 氢燃料加注-2017 空气产品 潞安清洁能源公司 合成气项目 13 2018 空气产品 沙特阿美 电力、氢气 80 2018 空气产品 Fullcryo 液态氢加氢站-2019 空气产品 兖矿集团 煤制合成气设备 35 2019 空气产品 嘉化能源 氢能和液氢-资料来源：公司官网，中国储能网，华泰证券研究所 气体巨头公司历史悠久，技术储备深厚。气体巨
46、头公司历史悠久，技术储备深厚。据公司官网，林德集团拥有 130 多年历史，迄今为止，林德在全球共交付超过 4000 套工业装置，其中空气分离装置约 3000 余套，是国际领先的工程承包商之一。液化空气成立于 1902 年，是世界上最大的工业气体和医疗气体以及相关服务的集团供应商，目前拥有 369 台大型空分设备，在全球约有 6000 套空气分离装置和制氢装置。空气产品公司拥有超过 75 年的历史，当前在全球 40 多个国家和地区的各种应用中拥有和运营 300 多台空气分离装置，在全球销售、设计和建造了 2000 多台空气分离装置。图表图表20：2018 年气体巨头公司经营数据年气体巨头公司经营
47、数据 公司公司 气体收入气体收入（亿美元）（亿美元）净利润净利润（亿美元）（亿美元）市值市值（十亿美元）（十亿美元）工业装置工业装置（套（套/台）台）公司简介公司简介 林德集团 142 21 109 4000 130 多年历史，业务遍布全球 100 多个国家和地区，全球最大工业气体供应商，国际领先的工程承包商之一 液化空气 237 26 53 6000 成立于 1902 年，是世界上最大的工业气体和医疗气体以及相关服务的集团供应商 空气产品 88 17 37 2500 超过 75 年的历史，是一家世界领先的工业气体公司 资料来源：Bloomberg，公司官网，华泰证券研究所 2 1 8 5 6
48、 5 2 5/3 6 1 3 9/2 0 1 9 0 8 0 3 1 4:0 0 行业研究/深度研究|2019 年 08 月 02 日 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准 14 依托空分技术的深厚积淀，工业气体巨头在制氢工艺上也处于全球领先地位。依托空分技术的深厚积淀，工业气体巨头在制氢工艺上也处于全球领先地位。氢气纯化中的变压吸附、蒸汽重整和深冷分离等过程都是空气分离工艺的重要部分。林德氢气制备工艺有蒸汽重整、部分氧化、连续重整、一氧化碳转换、等温反应器等多种技术储备，制取工艺最高可以提取 99.9999%纯度的氢气，已建成 200 多个氢气制造工厂。液化空气有Gas POX（
49、天然气部分氧化）、变压吸附、SMR-X（零蒸汽制氢）、蒸汽甲烷重整等制氢工艺，最高可以提取 99.9999%纯度的氢气，已建成 52 个氢气制造工厂。空气产品公司拥有 PRISM 现场制氢、能源炼化制氢、变压吸附、蒸汽甲烷重整等工艺，最高可以提取99.999%纯度的氢气，在全球共拥有 60 多家制氢工厂，年氢气总产量超过 200 万吨。图表图表21：截至截至 2018 年气体公司巨头制氢工厂数情况年气体公司巨头制氢工厂数情况 资料来源：公司官网，华泰证券研究所 工业气体巨头拥有工业气体巨头拥有多层次、全方位储运方式。多层次、全方位储运方式。三大气体巨头公司均提供管道运输和钢瓶运输。林德是全球少
50、数具有低温液化系统(大规模氦气和氢气的低温液化技术)的公司，可为液态气体提供低温标准储罐，制冷温度可达 80K1.5K，在世界范围内已有 600 多台投入使用；提供两款 30 Mpa 的储气瓶(型号：GENIE 和 EVOS)，以及容量从 3000L450000L、压力为 1.8、2.2 和 3.6Mpa 的低温标准储氢罐。液化空气针对需求量较大的客户采取管道运输方式，目前已运行了三个跨越 9000 公里的主要管道网络。空气产品公司在美国的墨西哥湾岸区运营了全球大型规模的氢气厂及管线供应网络，整个系统绵延 960 多公里。图表图表22：法液空公司在北欧的氢气管道分布示意图法液空公司在北欧的氢气