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1.加氫站數量是制約氫能發展的關鍵因素之一

1.1 國內加氫站基礎設施建設尚不完善，但規劃加快

加氫站正逐步實現全球佈局。根據 H2stations.org 發佈的第十一次全球加氫站年度評估報告，2018 年 全球加氫站新增 48 座。截止到 2018 年底，全球加氫站數目達到 369 座。

分地區來看：歐洲、亞洲、北美重點佈局加氫建設。其中歐洲 152 座，亞洲 136 座，北美 78 座。在全 部 369 座加氫站中，有 273 座對外開放，可以像任何傳統的零售站一樣使用；其餘的站點則為封閉用戶群 提供服務，比如公共汽車或車隊用戶。

分國家來看：日本、德國和美國位居前三位，中國排名第四。各國在短期內將要部署更多的加氫站計 劃，新加氫站數目也在平穩增長。全球新增加氫站計劃較大的有德國（38 座）、荷蘭（17 座）、法國（12 座）、加拿大（7 座）、韓國（27 座）、中國（18 座）。

國內加氫站數量少，建設佈局待完善。由於認識、安全、審批等多方面原因，與西方國家相比，中國 的加氫站佈局和建設仍處於緩慢起步階段。截至 2019 年 11 月，我國已投產的加氫站為 41 座，從地域分 布來看，主要集中在廣東、江蘇、上海、湖北、河北等地，並未實現全國範圍的覆蓋。未來加氫站的建設 數量及地域分佈還有待完善。

近年來加氫站建設提速。2016 年初，國內僅有北京永豐、上海安亭和鄭州宇通 3 座正在運營的加氫 站。近 2 年政府大力推進加氫站項目建設，分別於 2017 年和 2018 年新增 5 家和 10 家。截至 2019 年 11 月，中國共有 49 座建成的加氫站（其中 2 座已拆除），已經投入運營的有 41 座，另有多座在建，但多數僅 供示範車輛加註使用，暫未實現全商業化運營。此外，全國各地很多城市的加氫站也都在建設/規劃中，明 年預計將達到 100 座左右。加氫站建設提速將給氫燃料電池產業發展帶來保障。

政策紅利驅動各省市加快建設規劃。2016 年工信部組織制定的《節能與新能源汽車技術路線圖》中指 出，到 2030 年中國加氫站數量將超過 1000 座。在政策紅利驅動下，各地方政府加快了氫能產業佈局，並 在加氫站建設方面做出了明確的數量規劃。

1.2 成本高昂是阻礙加氫站建設的首要原因

一個典型的加氫站由制氫系統、壓縮系統、儲存系統、加註系統和控制系統等部分組成。從站外運達 或站內製取純化後的高純氫氣，通過氫氣壓縮系統壓縮至一定壓力，加壓後的氫氣儲存在固定式高壓容器 中。當需要加註氫氣時，氫氣在加氫站固定高壓容器與車載儲氫容器之間的高壓差的作用下，通過加註系 統快速充裝至車載儲氫容器。

除去土建成本和管閥外，加氫站成本佔比較大的主要是一些核心設備，如壓縮機、加註設備和儲氫罐。 由於國內缺乏成熟量產的加氫站設備廠商，進口設備推高了加氫站建設成本。

1.2.1 壓縮機：成本佔比最高，核心部件依賴進口

壓縮機是將氫源加壓注入儲氫系統的核心裝置。氫氣壓縮機主要分為液壓活塞式氫氣壓縮機和隔膜式 氫氣壓縮機。

雖然液壓活塞式壓縮機操作簡單、靈活性大，但由於其工作原理是在活塞往復運動中壓縮氫氣，容易 造成氫氣的汙染和洩漏，且散熱性較差。相較而言，依靠金屬膜片在氣缸中做往復運動的隔膜式壓縮機具 有散熱性能好、壓縮比大、密封性能強、不汙染壓縮介質等優點，在加氫站應用中更為廣泛。隔膜式壓縮 機輸出壓力極限可超過 100MPa，足以滿足加氫站 70MPa 以上的壓力要求。

目前國內加氫站應用最廣泛的是 PDC 公司生產的隔膜壓縮機。國內大部分壓縮機制造商目前僅能生 產用於石油、化工領域的工業氫氣壓縮機，輸出壓力難以滿足加氫站技術要求。中船重工 718 所通過與美 國 PDC 公司技術合作組裝可供加氫站使用的氫氣壓縮機，但核心壓縮模塊仍由 PDC 提供。雖然該方式相 比整機進口節約了 30%的成本，但設備價格仍偏高。

國外生產氫氣壓縮機的主要廠商有美國 PDC、英國豪頓、德國 Andreas Hofer。隨著氫氣壓縮機國產化 程度提高，該領域的國內企業主要有中鼎恆盛、北京天高、江蘇恆久機械、北京京城機電等。其中江蘇恆 久機械股份有限公司自主研發製造的國內首臺商業化運營加氫站用氫氣隔膜壓縮機組已正式交付使用。

1.2.2 加氫機：最有可能實現國產化的設備

加氫機又稱氫氣加註機，是實現氫氣加註服務的設備。其原理與天然氣加註設備原理相似，由於氫氣 的加註壓力達到 35Mpa，遠高於天然氣 25Mpa 的壓力，因此對於加氫機的承壓能力和安全性要求更高。

國外生產加氫機的企業主要有德國林德（Linde）、美國 AP 公司等，國內厚普股份已成功研發氫氣加 注裝置，產品規格包括日加氫量 50 公斤、200 公斤、500 公斤、1000 公斤等規格，並且已經為上海、武漢、 鄭州、張家口等國內佈局氫能源汽車的城市供應了氫氣加註設備，加氫機是目前最有可能實現國產化的核 心設備。

1.2.3 儲氫罐：高壓儲氫應用廣泛，國內技術待突破

高壓氫氣儲存期限不受限制，不存在氫氣蒸發現象，是加氫站內氫氣儲存的主要方式。儲氫罐很大程 度上決定了加氫站的氫氣供給能力。加氫站內的儲氫罐通常採用低壓(20~30MPa)、中壓(30~40MPa)、高壓 (40~75MPa)三級壓力進行儲存。有時氫氣長管拖車也作為一級儲氣(10~20MPa)設施，構成 4 級儲氣的方式。

高壓儲氫罐主要生產企業有美國 AP 公司、CPI 公司，國內浙江大學攻克了輕質鋁內膽纖維全纏繞高 壓儲氫氣容器製造技術，但沒有形成量產，北京加氫站引進的是 CPI 公司的產品。

1.3 加氫站成本測算

基本假設如下：

（1） 加氫站日加氫量為 500kg，主要設備包括：壓縮機、分壓機、加氫機、固定儲氫瓶等。安裝費包 含在設備費用中；

（2） 加氫站佔地 4000 平方米左右；

（3） 壓縮機平均日加氫能力 500kg/12h，12.5MPa 氫源壓力，運行 12 小時可加 20~40 輛大巴車 （8*140L，單車單次加氫量：12.5~25kg）或 50~100 輛物流車（3*140L，單車單次加氫量：5~10kg） 或 85~100 輛乘用車（單車單次加氫量：5~6kg）；

（4） 氫氣壓縮 43~45MPa，氫氣加註 32~35MPa；

（5） 加氫站每年工作 300 天，80%使用率；

（6） 設備折舊 10 年，土地房屋折舊 30 年（不考慮土地及房屋的殘值及未來的增減值影響）；

（7） 加氫站設置員工 5 人，薪資每人 8 萬元/年；

（8） 為簡化計算，運營管理成本等同於人工成本。

由測算結果可知，若加氫站規模為 500kg/d，在加氫站環節增加的氫氣成本為 14.17 元/kg。現假設加 氫站原料為天然氣制氫，運輸方式為長管拖車運輸（運輸距離 100km），氫氣售價 60 元/kg，補貼金額 400 萬元，其餘假設同上，計算得加氫站的投資回收期為 3.02 年。如下表：

補貼政策是促進加氫站建設佈局的關鍵。

2.氫能成本鏈彙總

2.1 目前氫氣成本難以支撐氫能長遠發展

遠期來看，氫氣的使用成本是制約氫能發展最重要的因素，只有足夠低的使用成本，才能完成氫氣從 危險化學品到能源品的轉換，與鋰電類似，氫能作為新興能源，替代的是石油等傳統化石能源，從目前鋰 電和氫能的不同屬性來看，鋰電池汽車主要應用於乘用車，而燃料電池汽車則在物流車以及重卡等重型商 用車上具有更大的發展前景。

如今物流車作為熱門的氫燃料電池汽車車型，選取下列三個車型分析其參數。最大載重為 3 噸，而市 場上載重 3 噸的柴油車每 100km 耗油量大概在 15L 左右，假設油價為 7 元/L，得出下表的氫能優勢價格， 即氫能總成本在此優勢價格以下才能在市場上佔據優勢。根據測算，優勢價格大概在 30 元/kg 左右。

目前由於氫氣產業鏈相對不成熟，導致氫氣的使用價格較高，約為 60-80 元/kg，根據制氫篇以及儲運 篇彙總，按照全國平均價格做出假設如下：

1. 電價取 2018 年各省波峰波谷價格平均值 0.6 元/ kW·h；

2. 天然氣價格取 1.68 元/Nm3；

3. 煤炭價格取 600 元/噸；

4. 電解水制氫中水費取 4 元/噸；

5. 天然氣制氫中循環水價格取 1 元/噸、脫鹽水價格取 10 元/噸。 由此可得下述不同制氫方法的成本對比表。可得如下結論，化工副產物制氫由於制氫成本可忽略不計， 而目前電解水制氫成本最高。

而對於運氫的成本，現階段國內使用最廣泛的就是長管拖車運輸，運輸壓力多為 20MPa，單車次可運 輸347kg的氫氣，即插即用但成本較高；而技術成熟成本較低的管道運輸因為存在著建設週期而未能普及； 而液氫槽車運輸則在現階段並不現實。由前篇“氫能降成本之儲運篇”，可得如下彙總，長管拖車的成本隨 著距離的增大而快速上升，而管道運輸則維持在一個比較低的位置。

最後一部分就是加氫站的成本，建設一座加氫站投入巨大，每 1kg 氫氣的成本在無補貼的情況下在 14.17 元左右，需要政府補貼才能把成本降下來。

若假定製氫地點和加氫站地點距離為 200km，則對應不同制氫和儲運方法的氫氣使用成本如下表。可 以發現在其他條件相同的情況下，管道運輸成本最低。

從現狀來看，只有在採用化工副產物制氫的情況下，且運輸半徑在 200km 以內的條件下，氫氣的使用成本可能降到 30 元/kg 以下。那麼氫氣成本能否降到 30 元/kg 以下以及如何降到 30 元/kg 以下？由於加 氫站的下降空間主要在於設備的下降空間，相對比較有限，因此重點討論制氫以及儲運的下降路徑。

2.2 制氫下降路徑：短期採用工業副產物制氫，中長期看好電解水

影響氫氣成本的變量較多，同時目前氫氣使用成本中最突出的矛盾是制氫成本低的地方距離使用氫氣 的地區較遠，比如工業副產氫以及西北地區較為便宜的光伏風電製取的氫氣難以運到中東部地區，高昂的 運氫成本制約了氫氣成本的下降，因此我們以 30 元/kg 為目標，我們選用氫氣的最遠運輸成本來衡量氫氣 的成本的有效下降路徑。

短期內工業副產物制氫對比其他制氫方法優勢較大。在 30 元/kg 的氫能總成本下，使用工業副產物制 氫的方法，對不同的運氫方式進行對比。可以看出管道利用率為1時，覆蓋範圍將達到4654km，即在4654km 範圍內使用工業副產物制氫方法，都能使氫能總成本控制在 30 元/kg 以下。而短期內長管拖車能覆蓋的範 圍是 312km 和 1367km，對應的運輸壓強分別是 20MPa 及 50MPa。

而針對電解水制氫方法，將氫能總成本控制在 30 元/kg，對電價進行敏感性分析，測算其最大運輸距 離。假定使用 20MPa 長管拖車作為運輸方式，加氫站規模為 500kg/d，由下圖可以看出，當電價為 0 時， 加氫站與制氫廠之間距離最大能 251.39km，而由於存在著固定成本及人力成本，當電價為 0.128 元/Kw·h 時，最大運氫距離下降到 0km。

若未來政策放開對運氫壓強的限制，採用國外成熟的 50MPa 運氫壓強，在氫能總成本為 30 元/kg 的 情況下，電價對最大運氫距離的影響如下圖。與運氫壓強為 20MPa 的情況相比，相同點在於當電價超過 0.13 元/Kw·h，即使距離降為 0km，氫能總成本也高於 30 元/kg；而不同點在於當相同電價時，50MPa 下 的最大運輸距離為 20MPa 時的 4 倍左右，當電價為 0.06 元/Kw·h 時，最大運輸距離達到 610.48km。

繼續沿用前文的假設，下表則展示了在現今狀況下，使用長管拖車作為唯一的運氫方式，不同制氫方 式及不同運輸距離下氫能的總成本。可見在 20MPa 的運輸壓強下，僅有通過工業副產物制氫的方法才能在 300km 內將氫能總成本控制在 30 元/kg。其餘的制氫方法的氫能總成本普遍遠高於 30 元/kg，即使是制氫 成本最低的煤氣化制氫，在運輸距離為 50km 時其總成本也達到 30.89 元/kg。

而若在 50MPa 的運輸壓強下，工業副產物制氫的總成本在運輸距離為 500km 時僅為 22.01 元/kg，而 煤氣化制氫的總成本也能基本控制在 32 元/kg 左右，天然氣制氫總成本大概在 40 元/kg 左右，未來隨著制 氫工藝的改進，有望踏入 30 元/kg 的大關。

2.3 運氫成本：短期提升儲氫效率，中長期看好管道運輸

短期來看，由於國內氫氣管道發展較為落後，僅有兩條稍有規模的管道項目，運氫方式只能選擇技術 較為成熟的長管拖車。由於國內標準規定長管拖車氣瓶公稱工作壓力為 10-30MPa，所以目前國內基本使 用 20MPa 的運輸氣瓶，單次能運輸 347kg 的氫氣。如今國外卻大多采用 50MPa 的運輸氣瓶進行裝載，單 次能夠運輸 1000-1500kg，使成本能夠更好地降下來。

當運輸壓強為 20MPa 時，小型的加氫站成本並沒有隨著加氫站規模的增大而下降。但運輸壓強為 50MPa 時，在規模為 1000kg/d 的加氫站下成本明顯降低，運輸距離同是 400km，加氫站規模為 500kg/d 的 成本為 7.20 元/kg，而加氫站規模為 1000kg/d 的成本為 5.25 元/kg。故此得出結論，長管拖車運輸壓強大的 優勢在大型加氫站中更能展現出來。

而隨著技術的發展，將來運輸氣瓶的成本會出現一定程度的下降，長管拖車灌充氫氣的時間的下降， 也能使長管拖車式運氫成本降低，但是下降幅度有限。下圖為假定加氫站規模為500kg/d，運輸距離為100km 時，運輸成本隨氣瓶成本的變動的情況。而在氣瓶成本下降的同時，人工成本的上升也會中和掉科技發展 帶來的技術紅利，故長管拖車的運氫成本下降幅度有限。

2.3.2 長期來看，管道運輸仍然是發展首選

因為管道的總體建設成本較高，而且是一次性的投入，由《儲運篇，氫氣成本能降到幾何？》中的測 算可知，單位長度的氫氣管道投資額高達 584 萬元/km，2000km 長的管道總投資達到了 116.8 億元。所以 運氫管道的建設則需要政府進行規劃及引導。

而由於管道運輸的運能較強，在 4MPa 的工作壓力下，年運氫能力能達到 10.04 萬噸。所以管道運氫 成本很大程度上受到需求端的影響。不同運能利用率下，成本的也相應的不同。

技術的發展也能讓管道建設的成本降低。在管道低利用率下，成本的降低更為明顯，在利用率為 20% 的情況下，當管道建設成本下降了 50%時，運輸成本從 2.42 元/kg·100km 下降到 1.51 元/kg·100km，下 降了 37.6%。而在利用率較高的情況下，成本的下降幅度較小，大概在 20%左右。

2.4 加氫站的成本可降空間有限

隨著技術的發展，加氫站的設備如壓縮機、加氫機、儲氫罐的費用有一定的下降空間。由上文的測算 可知，一個日加氫能力為 500kg/d 的加氫站的設備費用是 800 萬元。而設備費用是加氫站總成本的主要組 成，也是加氫站總成本中唯一存在可降空間的部分，若隨著科技的發展，設備的更新換代，設備的成本勢 必會產生下降的跡象，從而使用氫成本進一步降低，但降低的幅度有限。

3.推薦標的

3.1 上海氫楓：依託加氫站業務優勢，積極佈局產業鏈上下游

上海氫楓能源技術有限公司成立於 2016 年 5 月，公司自成立以來，一直致力於加氫站投資、建設和 運營的發展。目前，氫楓能源已建成加氫站 6 座，佔中國已建成加氫站數量的 42.86%，市場份額處於第一 位，成為加氫站建設行業的龍頭企業。2018 年收入超過 2000 萬元，預計在 2019 年收入超過 1.5 億元。在 當前國內燃料電池企業越來越多，專業從事加氫站行業公司數量極少的背景下，氫楓企業有巨大的發展潛 力。

公司在加氫站投資、建設、運營三個方面都有所投入。與車輛運營公司等使用端合作，聚焦北上廣等 政策支持較好的地區，確保自建成的加氫站有固定的使用者；重資產自建結合輕資產承建加氫站，計劃向 行業頂級設計公司和關鍵設備供應商發展；建立全面的氫氣管理平臺，橫縱向結合建立專業的運營體系。

2019 年，公司在原有加氫站業務的基礎上，向產業鏈上下游延伸，佈局氫氣裝備和鎂基材料氫氣儲運： 設備製造方面，氫楓能源聯合如皋政府旗下相關產業建立江蘇氫楓能源裝備公司，與荷蘭 SHAPPY 等企業 簽約共同完成裝備製造；儲運環節，氫楓能源與上海交通大學材料學院丁文江院士團隊一同合作，共同投 資設立氫儲（上海）能源科技有限公司，依託上海交通大學氫科學中心的平臺和全球領先的技術實力，從 事固態儲氫技術及產品的研發、製造和銷售。

3.2 聯悅氫能：華南最大制氫企業之一

廣東聯悅氫能有限公司於 2017 年 6 月 30 日在廣東省雲浮市註冊成立。公司是南中國地區較大的、專 注於氫氣產品生產和銷售能源氣體公司，擁有行業先進、領先的設備和工藝，在制氫、運氫領域擁有較強 的技術優勢和多年積累的豐富經驗。公司佔地面積 5000 平米，每小時產能可達 1000M3，是華南地區最大 的氫氣專業生產經營企業之一。目前已經在江門、贛州、郴州和雲浮分別投資建設了 4 座氫氣工廠。

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