事實上，調整能源結構勢在必行。世界各國都非常重視環境問題，並將低碳化、無碳化和低汙染作為能源政策的目標。氫能能量密度高、無汙染，可以減少溫室氣體和細顆粒物的排放，是壹種理想的清潔能源。各國已將氫能作為未來新能源的戰略方向。2020年已有20個國家或聯盟制定了國家氫能戰略。
氫燃料汽車是氫能應用的產業案例，氫能產業鏈還包括上遊制氫、中遊儲運、下遊加氫站等多個環節。目前國內能源結構中，化石能源占比超過80%，但國內制氫端氫能供應約占全球份額的三分之壹，下遊發展潛力非常大。作為清潔能源最理想的能源方案，氫能產業鏈將可能站在投資的前沿。
上遊“制氫”資源豐富。
制氫是氫能產業鏈的上遊，手段多樣，但主要是從化石能源中獲取。目前，全球平均氫氣48%來自天然氣，30%來自副產品氫氣，65，438+08%來自煤炭。然而，中國的氫能結構恰恰相反。因為煤炭是主要資源，煤炭占62%，天然氣占19%。不同的制氫方法有不同的采購成本。
中國煤炭資源豐富，煤制氫技術是目前主流的制氫技術之壹。其技術路徑是煤炭通過氣化轉化為合成氣，再通過水煤氣分離，提取高純度氫氣。其獲取成本低於其他化石能源，成本為0.9-1.2元/立方米。與煤制氫相關的企業，如國家能源集團和中國石化（600028）。
目前市場上低成本制氫的是焦爐煤氣，是煉焦的副產品。該裝置自動化程度高、操作簡單、節能降耗，購置成本僅為0.7-1元/立方米，遠低於其他制氫方式。中國是世界上最大的焦炭生產國，國內焦炭產量占世界的60%，並擁有豐富的制氫資源。該領域的領先企業包括美錦能源（000723）和中國徐陽（01907）。
由於我國天然氣資源匱乏，大部分依賴進口，天然氣制氫的份額不高。天然氣制氫主要分為蒸汽重整制氫、絕熱制氫、部分氧化制氫、熱解制氫和自熱重整制氫。目前國內外主流的制氫方式為蒸汽重整制氫，制氫成本較高，為1.3 ~ 1.5元/立方米，高於煤制氫的成本水平。
電解水產生氫氣是將電流引入由電極、電解質和隔膜組成的電解池中的電解質水溶液中。水電解後，陰極產生氫氣，陽極產生氧氣。主要成本是電力，但由於電力消耗大、成本高，在所有制氫過程中電力成本都很高，達到每立方米3元。近年來，風電和光伏等新能源的興起降低了這壹過程的成本。主要上市標的為上海電力（02727）、節能風電（601016）。
從目前主流的制氫工藝來看，煤制氫和焦爐煤氣制氫是最有效的制氫方法，成本相對較低，資源儲量較大。然而，各國都在加大對氫能的政策支持和資金投入。2021年國內多個省份發布氫能產業規劃，為上遊制氫企業帶來快速發展機遇，利好煤焦龍頭氫能布局。
中國徐陽是全球最大的獨立焦炭生產商和供應商，具有明顯的規模優勢。公司充分利用焦化行業副產品氫氣資源，發展制氫業務。最近，該公司動作頻頻，例如與河北省定州市和內蒙古呼和浩特市共同建設氫能產業基地。目前，定州園區氫能壹期項目氫氣凈化加註系統產能為1.2萬立方米/日，已於2020年7月投產。
中下遊的“發展瓶頸”
氫氣儲運技術是氫能發展的主要障礙之壹。儲氫方式主要包括高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、有機液態儲氫和固態儲氫。目前我國儲存氫能的方式主要有兩種:高壓氣態儲氫和低溫液態儲氫。有機液態儲氫和固態儲氫仍處於示範階段。目前主流技術是高壓氣態氫儲運，技術相對成熟。
智通財經APP了解到，高壓氣態儲氫具有成本低、能耗低、充放電速度快等特點，但儲氫量較小，儲氫重量僅為瓶重的65，438+0%，主要分為車載儲氫罐、運輸儲氫罐和固定式儲氫設備三種。由於氫能汽車的發展，車用儲氫罐是主要方式，70MPa碳纖維纏繞IV瓶是國際主流技術。
國內技術相對落後，35MPa碳纖維纏繞III型瓶為主要儲氫方式，但35MPa儲氫瓶技術已基本成熟，70MPa逐步應用推廣，有望實現國際接軌。該領域的參與標的包括中材科技（002080），該公司擁有數十種規格的35MPa氫氣瓶。沈陽斯林達氫氣瓶年生產能力為70萬只，生產的70MPa氫氣瓶已通過型式試驗。
值得壹提的是，固態儲氫有望成為未來儲氫的主流方式。這種方式使用過渡金屬或合金與氫反應，以金屬氫化物的形式吸附氫，然後加熱氫化物以釋放氫。這種儲氫方式適應了氫燃料電池汽車的發展，是最有前途的儲氫方式。2020年2月，柴蔚汽車（02338）宣布將增資65438億元人民幣，其中20億元將用於燃料電池（包括固態電池）項目。
缺乏加氫站也是制約氫能發展的主要障礙之壹。截至2019年底，全球加氫站數量僅為450座，而中國的加氫站數量不到100座。加氫站是燃料電池汽車加註燃料的地方。根據站內氫氣儲存相態的不同，可分為氣體加氫站和液體加氫站。全球約30%為液氫加氣站，國內主要為高壓儲氫加氣站。
從政策上看，國家鼓勵承擔加氫站。2014年出臺了加氫站建設補貼方案，2019年首次將加氫設施建設寫入政府工作報告。此外，在大力發展新能源汽車的同時，也在加大氫能基礎設施建設。例如，四部委發布的《關於進壹步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》提到，需要支持地方補貼。
從標的來看，布局加氫站的企業包括嘉華能源（600273）、美錦能源（000723）和熊濤股份（002733）。其中，美錦能源持有雲浮金宏60%的股權和郭虹氫能9.09%的股權，布局了氫能和燃料電池全產業鏈。熊濤股份持有雄中氫能30%的股權。目前，雄眾氫能已建成武漢漢南加氫站。
氫燃料電池是利用氫能最有效的方式，主要是因為目前車輛的動力系統是由燃料燃燒驅動的，這是造成環境汙染的主要原因之壹。然而，由於電池壽命和充電時間無法得到有效解決，電動系統的發展受到限制，而氫燃料系統可以有效解決燃油發動機和純電動汽車的痛點。事實上，氫燃料電池是壹種非燃燒能量轉換裝置，而不是儲能裝置。
氫燃料電池通過電化學反應將空氣的化學能轉化為電能，結構單元主要由膜電極組件和雙極板組成，膜電極組件反應在雙極板處發生。氫燃料電池屬於氫能的應用，也產生了相應的產業鏈。上遊包括氫氣、膜電極和雙極板，中遊主要是發動機系統和電堆，下遊主要是汽車企業。
科創板上市公司億華通（688339）是資本市場唯壹壹家純氫燃料電池核心零部件上市公司。其主要產品是燃料電池發動機。2019年，全國燃料電池汽車銷量為2737輛，億華通燃料電池發動機銷量為498臺，市場份額為18.2%，遠高於排名第二的郭虹氫能。億華通開了行業資本化的先河，氫能產業鏈資本化成為趨勢。
此外，制氫龍頭企業也在積極布局產業鏈。例如，2020年6月5438+2月，中國徐陽成立定州徐陽氫能有限公司，積極探索園區在氫能儲運和燃料電池領域的布局發展。定州徐陽氫能公司將成為中國徐陽在氫能產業鏈上最重要的運營載體。在規模和成本優勢下，通過與政府的合作模式，上中下遊布局有望加速並率先占領市場份額。