儲氫技術發展分析，儲氫罐企業發展

　　

　　京城股份：深耕氣體儲運裝備業務二十余年，在2014年率先完成70MPa高壓氫燃料車用儲氣瓶的開發，填補了國內這一級別儲氫瓶技術空白。

　　

　　中材科技：公司已具備生產35MPa高壓儲氫氣瓶的生產能力，主要應用于公交大巴車以及物流車等領域；70MPa儲氫瓶正在推進認證工作。

　　

　　富瑞氫能：成立于2016年，目前已經建成年產10000只高壓儲氫瓶（3000套車載供氫系統）和50套加氫站的生產能力，二期規劃建成后產能將達到50000只高壓儲氫瓶（15000套車載供氫系統）和300套加氫站的制造實力。2018年6月15日，富瑞特裝將富瑞氫能剝離。

　　

　　斯林達：2016年70MPa高壓儲氫瓶通過了國家型式試驗，搭載該氣瓶的燃料電池汽車可實現400公里的續航能力，為國內首創。2019年4月，斯林達獲得了上汽集團5年2億元的新能源氫能高壓氣瓶訂單。

　　

　　固態儲氫技術：性能優越，占比有望提升盡管目前高壓氣體儲氫技術是最為主流的應用，但是也存在一些缺陷。1）高壓儲氫罐安全性較差；2）高壓氣罐的材料為高強度碳纖維，造價昂貴，限制了燃料電池汽車迅速推廣；3）體積比容量小，1L的柴油所對應的能量大約需要加注7.8升的70Mpa或13.1升35Mpa的壓縮氫氣，因此氫燃料車輛儲氫所占空間較大。

　　

　　固態儲氫技術能有效克服高壓氣態存儲方式的不足，未來占比有望擴大。固態儲氫技術將氫氣與儲氫材料通過物理或化學的方式相結合，具有儲氫體積密度大、安全性高、運輸方便、操作容易等優勢，未來最有可能滿足車載儲氫技術的要求。

　　

表：不同儲氫技術對比

　　

　　

　　資料來源：公開資料整理

　　

　　相比氣、液儲氫技術，固態儲氫技術需要利用一定性質的材料做儲氫介質。儲氫材料的種類非常多，主要可以分為物理吸附材料和化學氫化物材料。物理吸附材料又可以分為MOFs材料和碳納米材料，化學氫化物材料又可以分為金屬氫化物和非金屬氫化物。

　　

　　圖：儲氫材料分類

　　

　　

　　資料來源：公開資料整理

　　

　　物理吸附儲氫材料通過氫氣分子與儲氫材料間較弱的作用力進行儲氫。碳納米材料包括碳納米纖維、碳納米管、富勒烯等，其中富勒烯的儲氫質量分數高達6.3wt%。MOFs材料密度低，比表面積大，儲氫量大約能達到4.5wt%，同時其儲氫容量與其表面積呈正比。但是由于物理吸附依靠較弱的分子間作用力進行儲氫，理論上只能在低溫環境下吸收氫氣。

　　

　　氫化物儲氫具有儲氫量大的特點，氫以原子狀態存儲于材料中，輸運更安全。理論上，能夠在一定溫度、壓力下與氫氣形成氫化物，并且具有可逆反應的金屬或合金都可以作為儲氫材料。但是要是滿足實際商業化用途，必須滿足如下要求：1）儲氫量大，能量密度高；2）吸氫、放氫速度快；3）氫化物生成熱小；4）分解壓適中；5）容易活化；6）化學穩定性好；7）安全、無害；8）原料來源廣，成本低等。

　　

　　幾種金屬儲氫材料對比

　　

　　

　　資料來源：公開資料整理

　　

　　我國儲氫材料產量高，但是集中應用在低端消費電池領域。全球稀土材料95%由中國和日本供應，2005年以來，中國儲氫合金產量超過全球總產量的70%。2018年，稀土儲氫材料約為1.2萬噸。但是生產的儲氫材料主要應用在消費型鎳氫電池領域，功率型鎳氫電池用的高端稀土儲氫材料的產業化和日本相比還存在較大差距。

　　

 

 

　　我國生產儲氫材料的企業主要有南方稀土集團的廈門鎢業、江鎢浩運和北方稀土集團的鞍山鑫普能源、包頭三德等。

　　

　　表：國內主要儲氫材料生產企業

　　

　

　　

　　資料來源：公開資料整理

　　

　　國外廠商已經研制出能夠應用在燃料電池汽車的儲氫材料，國內廠商也開始進行儲氫材料研究。日本馬自達和豐田已經將稀土儲氫材料用在燃料電池汽車上，續航可以達到170km和300km，但總體儲氫量還是偏低。國內也有多家公司開始研發儲氫材料，其中佳華利道是目前國內最先進的固態儲氫材料生產商，目前已經成功研制出用于氫燃料電池公交車上的低壓儲氫模塊。

　　

　　儲氫材料在氫燃料電池汽車上的研發情況

　　

　　

　　

　　資料來源：公開資料整理

　　

　　儲氫材料專利

　　

　　儲氫材料專利主要集中在稀土系產品，技術主要集中在日本。從材料類型看，稀土系專利數量遙遙領先，全球申請專利數高達1300件，是全球研發重點。從申請國家看，日本申請的專利數占比高達59%。我國占比10%，排名第三，但是和日本還存在較大差距。

　　

　　

　　

　　

　　風險因素

　　

　　1）燃料電池技術發生重大變遷：當前燃料電池技術發展仍處在提升階段，故重大技術變遷將導致部分企業所布局的技術失效及相應的投資形成損失。

　　

　　2）政策扶持并未如期落地：當前燃料電池材料板塊當前的較高估值中包含了對于企業未來獲得政策扶持和補貼的預期，如果相關政策無法順利落地，預期回落將導致相關企業估值水平下滑。

　　

　　投資策略：著重推薦國內產業升級過程中的材料標的

　　

　　目前關鍵材料國產化程度較低。從燃料電池各組成成分的國產化程度看，石墨雙極板、質子交換膜、儲氫罐已經實現了商業化生產，但是規模有限并且技術與海外還有一定的差距；催化劑、氣體擴散層等核心組件國內尚未形成產業化生產，有待進行成本優化，技術水平也亟待提高。總而言之，目前，關鍵材料的產業化程度制約了燃料電池發展，成本也是燃料電池產業化的瓶頸，只有通過關鍵材料的本土產業化，才能大幅度降低成本，燃料電池全面商業化才有可能。

　　

　　核心材料技術門檻較高，但部分公司已經掌握了核心技術。目前國內的質子交換膜、碳紙、催化劑、儲氫材料等多個領域，部門廠商已經擁有可與國外廠商比肩的技術水平，存在著較大的進口替代空間。

　　

　　當前時點下，燃料電池政策預期高漲，伴隨市場空間窗口期釋放，我們判斷燃料電池材料板塊將維持較高熱度，相關標的估值有望迅速上升。同時，由于目前補貼政策向上調整可能性較大，燃料電池材料各細分領域具有技術布局和產業化能力的標的業績有望在未來長期內實現高速增長。氫氣資源重點推薦領域率先領跑的鴻達興業、衛星石化，建議關注嘉化能源、華昌化工、東華能源；材料領域建議關注技術儲備雄厚的東岳集團、安泰科技、中材科技等。