建筑材料行業專題研究：儲氫瓶用碳纖維賽道氫風已來大有可為-220928（24頁）.pdf

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1、 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 證券研究報告|行業專題研究 2022 年 09 月 28 日 建筑材料建筑材料 儲氫瓶儲氫瓶用碳纖維用碳纖維賽道：氫風賽道：氫風已已來，大有可為來，大有可為 IV 型儲氫瓶性能優異，型儲氫瓶性能優異，預計預計未來將主導國內車載儲氫市場未來將主導國內車載儲氫市場。目前已商業化生產的儲氫瓶可分為四種，其中具備長期發展潛力的要屬 III 型（鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶）和 IV 型瓶（塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶），兩者都適用于車載移動儲氫等移動場景，但 IV 型瓶在輕量化、儲氫密度、容積規格等方面性能更優，我們預計后續將作為主流瓶型廣泛運用。國外目前已開

2、始商業化生產和使用 70MPa IV 型瓶，而我國現階段仍以 35MPa III 型瓶的應用為主，但隨著技術進步、疊加配套政策體系及基礎設施逐漸完善，國內也將逐步向 70MPa IV 型瓶過渡。儲氫瓶技術壁壘較高，儲氫瓶技術壁壘較高，后續成本下降空間大后續成本下降空間大。儲氫瓶生產流程可大致分為內膽成型和纖維纏繞兩個環節，總體來看技術難度較大、工藝參數眾多、關鍵原材料及裝備仍部分依賴進口、精細化生產管理有待提升，存在一定的技術壁壘。儲氫瓶當前成本較高，單瓶售價在 2 萬以上，其成本構成中碳纖維復合材料占比超 60%。當下國內儲氫瓶所用原材料主要為 T700 以上小絲束碳纖維，未來若能逐步替換為

3、大絲束碳纖維（國外普遍做法），則有望推動氣瓶成本進一步降低。除此之外，IV 型瓶的全面啟用、大容量氣瓶的研制以及產銷規模整體擴大也有望推動儲氫瓶降本。儲氫瓶市場參與企業數量有限，但近兩年集中度有所下降儲氫瓶市場參與企業數量有限，但近兩年集中度有所下降。儲氫瓶屬于特種設備，參與企業必須先取得 B3 級壓力容器特種設備制造許可證書，同時其生產的成品也需經國家市場監督管理總局認可的第三方型式試驗機構進行十余項型式試驗并取得證書才能對外出售。較高的行業準入壁壘造成參與企業數量相對較少，2019年主要企業僅 5 家；近年來隨著氫產業鏈景氣度不斷攀升，2020、2021 年行業分別新增 1-2 家主流企業

4、，目前頭部企業 7-8 家；同時市場集中度呈下降態勢，CR3份額從 19 年的 91.21%下滑至 21 年的 76.95%。氫燃料電池汽車為儲氫瓶的核心應用場景氫燃料電池汽車為儲氫瓶的核心應用場景：隨著中央及各地推廣應用氫燃料車的：隨著中央及各地推廣應用氫燃料車的政策陸續出臺，氫燃料汽車商業化進程將明顯加快，支撐儲氫瓶及碳纖維需求高政策陸續出臺，氫燃料汽車商業化進程將明顯加快，支撐儲氫瓶及碳纖維需求高增增。儲氫瓶直接下游應用為氫燃料電池，燃料電池可用于道路車輛、軌道交通、航運航空等多種交通運輸場景以及發電、儲能等其他場景，其中氫燃料電池汽車占據主導地位?，F下氫燃料電池汽車仍處于起步階段，受制

5、于技術、成本和配套設施缺乏等客觀因素，早期應用需高度依賴政策支持與政府補貼。2022 年 3 月氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）出臺，明確到 25 年我國氫燃料車保有量需達到 5 萬輛，我們據此推算出到 25 年對應碳纖維用量將突破萬噸，對應 22-25 年復合增速超 60%。但與此同時，各省市區也在積極制定貼合各地具體經濟發展狀況的氫燃料汽車產業發展規劃，截至目前至少有 24 個省市區發布了氫能發展的量化目標，據此測算出到 25 年我國氫燃料車保有量將達到 11.2 萬輛，對應 22-25 年碳纖維用量將超過 5 萬噸。投資建議。投資建議。中央及各級地方政府密集出臺推廣應用氫

6、燃料電池汽車的相關政策文件，中短期來看，氫燃料電池汽車快速投放將帶動上游儲氫瓶及碳纖維用量激增。建議關注已布局有儲氫瓶業務的碳纖維廠家，如光威復材、中復神鷹。風險提示風險提示：政策執行效果不及預期風險；競品車型攻克關鍵技術難題風險。增持增持（維持維持）行業行業走勢走勢 作者作者 分析師分析師 沈猛沈猛 執業證書編號：S0680522050001 郵箱： 研究助理研究助理 陳冠宇陳冠宇 執業證書編號：S0680122080012 郵箱： 相關研究相關研究 1、建筑材料：需求延續弱復蘇，靜待保交樓和基建資金落實2022-09-25 2、建筑材料：“金九銀十”需求尚未體現，靜待保交樓和基建資金落實2

7、022-09-18 3、建筑材料：水泥繼續去庫漲價，錯峰停產疊加天氣轉涼，旺季行情即將開啟2022-08-28 重點標的重點標的 股票股票 股票股票 投資投資 EPS（元）（元）P E 代碼代碼 名稱名稱 評級評級 2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 300699.SZ 光威復材-1.46 1.89 2.39 2.92 57.74 46.58 36.79 30.17 688295.SH 中復神鷹 買入 0.31 0.60 0.82 1.23 132.46 68.40 49.79 33.48 資料來源：Wind，國盛證券研究所；備注：光

8、威復材未覆蓋，采用 wind 一致預測；-32%-16%0%16%2021-092022-012022-052022-09建筑材料滬深300 2022 年 09 月 28 日 P.2 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 內容目錄內容目錄 1 生產篇：詳述儲氫瓶的制造工藝及技術難點.4 1.1 儲氫瓶分類介紹.4 1.2 儲氫瓶生產工藝流程.5 1.2.1 內膽成型工藝.6 1.2.2 纖維纏繞成型工藝.7 1.3 儲氫瓶成本構成及降本路徑探討.9 2 市場篇：氫燃料汽車為核心場景，政策強力推動下增勢可期.11 2.1 競爭格局：準入壁壘高，廠家數量有限.11 2.2 儲氫瓶下游應

9、用：氫燃料電池汽車主導.12 2.2.1 氫燃料電池汽車：發展方向以商用為主，政策大力引導下商業化進程有望提速.12 2.2.2 其他應用：處在前期研制階段，商業化尚未開啟.19 2.3 儲氫瓶用碳纖維市場規模測算：高增長、基數小的細分賽道.20 3 風險提示.23 圖表目錄圖表目錄 圖表 4：不同類型儲氫瓶對比.4 圖表 5：四種儲氫瓶剖面和內部結構圖.5 圖表 6：III 型儲氫瓶的生產工藝流程.6 圖表 7：IV 型儲氫瓶的生產工藝流程.6 圖表 8：金屬旋壓工藝流程圖.7 圖表 9：三種主流 IV 型瓶內膽成型工藝及裝備對比.7 圖表 10：三種纖維纏繞成型工藝對比.8 圖表 11：干

10、法纏繞工藝流程圖.9 圖表 12：濕法纏繞工藝流程圖.9 圖表 13：35MPa III 型瓶成本構成.9 圖表 14：70MPa III 型瓶成本構成.9 圖表 15：35MPa IV 型瓶成本構成.10 圖表 16：70MPa IV 型瓶成本構成.10 圖表 17：日本豐田 Mirai、韓國現代 NEXO 氣瓶纏繞大絲束碳纖維.10 圖表 18：吉林化纖首條 35K 高壓氣瓶纏繞專用大絲束碳化線一次開車成功.10 圖表 19：國內車載儲氫瓶市場競爭格局.11 圖表 20：氣瓶試驗和檢驗項目.12 圖表 19：氫燃料電池汽車運行原理.13 圖表 20：氫燃料電池汽車運行原理.13 圖表 21

11、：燃料電池反應堆工作原理.14 圖表 21：我國氫燃料電池汽車歷年產銷量及增速（輛；%）.14 圖表 23：氫能及氫燃料電池產業發展相關的重要政策方案.15 圖表 24：3+2 示范城市群.16 圖表 25：“以獎代補”政策推出前后對比.16 圖表 23：TCO 模型分析框架.17 圖表 24：不同類型氫燃料電池汽車的 TCO 成本經濟性趨勢.17 UYdYpX9UaVjUnNpPmO8ObP6MmOqQoMtReRpPvMiNsQvM9PnMmNwMqRrQwMtPqM 2022 年 09 月 28 日 P.3 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 25：2021 年我國氫

12、燃料汽車市場結構.18 圖表 27：公交車、叉車、采礦車適用氫燃料汽車的原因分析.18 圖表 27：我國氫燃料電池汽車最新補貼政策變動.19 圖表 29：氫燃料電池在非道路交通運輸領域的國內項目和技術儲備.20 圖表 26：我國燃料電池汽車儲氫瓶用碳纖維市場規模測算.21 圖表 33：全國部分省市氫能發展目標.22 圖表 34：碳纖維用量敏感性測算（橫排為儲氫瓶平均配套數量（個）、縱軸為單瓶平均碳纖維用量（kg）.22 2022 年 09 月 28 日 P.4 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 1 生產篇：詳述儲氫瓶的制造工藝及技術難點生產篇：詳述儲氫瓶的制造工藝及技術難點 1

13、.1 儲氫瓶儲氫瓶分類分類介紹介紹 在高壓氣態儲氫中，目前已商業化的高壓氫氣瓶分為四種（根據儲氫瓶材料不同進行劃分），分別為純鋼制金屬瓶（I 型）、鋼制內膽纖維纏繞瓶（II 型）、鋁內膽纖維纏繞瓶（III型）和塑料內膽纖維纏繞瓶（IV 型）四種。其中：1）I 型瓶型瓶由金屬鋼組成，是目前四類瓶中重量最大、成本最低、工藝最簡單的，適用于壓力要求不高的固定應用場景；2）II 型瓶型瓶采用金屬鋼材質，外層纏繞玻璃纖維復合材料，材料包裹形式為采用箍圈式對瓶身進行包裹。II 型瓶由于瓶身上有復合材料包裹，耐受壓力高于 I 型瓶，但也多應用于固定式能源提供等場景；3）III 型型瓶瓶內膽為金屬（通常為鋁合

14、金），但厚度較 II 型瓶有減薄，外部進行了全瓶身的碳纖維復合材料纏繞，包裹形式為兩極鋪設或螺旋形鋪設。III 型瓶重量輕、抗壓性能好、適用于氫燃料電池汽車等移動設備，目前主要的壓力規格為 35MPa 和 70MPa 兩種，國內現階段 35MPa 已實現量產；4）IV 型瓶型瓶內膽為塑料，瓶身全纏繞碳纖維復合材料，包裹采用兩極鋪設和螺旋形鋪設混合的形式。IV 型瓶瓶壁厚度略薄于 III 型瓶，儲氣壓力則與之一致，主要包括 35MPa和 70MPa 兩種規格型號，目前國外已投入商業化運用，如日本豐田的 Mirai 與韓國現代的 Nexo 均采用了 IV 型瓶，但國內技術仍有欠缺，尚未達到量產條件

15、。IV 型瓶也主要應用于氫燃料車等移動場景。5）除此之外，目前國外正在研究 V 型儲氫瓶但尚未實現商業化，該氣瓶仍然使用碳纖維復合材料纏繞，但不使用任何內膽，國內針對 V 型瓶的研究仍是空白。圖表 1：不同類型儲氫瓶對比 類型類型 I 型型 II 型型 III 型型 IV 型型 型型 材質 純鋼制金屬瓶 金屬內膽（鋼質）纖維環向纏繞 金屬內膽（鋼/鋁質）纖維全纏繞 塑料內膽纖維全纏繞 無內膽全纏繞氣瓶 工作壓力/MPa 17.5-20 26-30 30-70 30-70 國外研發中，國內空白 介質相容性 有氫脆、有腐蝕性 有氫脆、有腐蝕性 有氫脆、有腐蝕性 有氫脆、有腐蝕性 重量體積（kg/L

16、）0.9-1.3 0.6-1.0 0.35-1.0 0.3-0.8 使用壽命/年 15 15 15-20 15-20 成本 低 中等 最高 高 車載是否可以使用 否 否 是 是 市場應用 加氫站等固定式儲氫 燃料電池汽車 資料來源：DOE、高壓儲氫容器研究進展，國盛證券研究所 2022 年 09 月 28 日 P.5 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 2：四種儲氫瓶剖面和內部結構圖 資料來源：燃料電池百科，國盛證券研究所 國內儲氫瓶市場國內儲氫瓶市場預計預計將逐漸向將逐漸向 III 型型 70Mpa 和和 IV 型型 70MPa 過渡。過渡。2020 年 7 月 21日，

17、涉及車載高壓供氫系統的兩項國標修改后正式實施，均將原范圍中的工作壓力不超過 35MPa 修改為 70MPa。2021 年 3 月 9 日燃料電池電動汽車加氫口（GB/T26779-2021）最新國家標準正式發布，新國標增加了 70MPa 加氫口尺寸及耐臭氧老化、耐鹽霧腐蝕、耐溫度循環和兼容性測試等多項技術條目，制約 70MPa 儲氫瓶發展的政策條件已經消除。并且，從儲運效率、輕量化、成本等角度出發，IV 型瓶相較于 III 型瓶具備顯著優勢，未來將成為車載供氫系統的主流規格，1）III 型瓶重容比在 0.98 左右，IV 型瓶重容比在 0.74 左右；2）III 型瓶儲氫密度為 3.9%，IV

18、 型瓶儲氫密度可以達到 5.5%；3）IV 型瓶單瓶氣體容積可達到 375 升，可降低整個系統復雜性。當前我國還處于 35MPa的 III 型瓶規?；瘧煤?70MPa 的 III 型瓶示范應用階段，IV 型瓶尚未得到大規模推廣應用，背后原因一是由于我國氫能及燃料電池產業發展起步較晚，技術水平落后于海外，二是配套基礎設施建設緩慢，目前國內加氫站規模較小且以 35MPa 為主，三是政策及技術標準體系尚未建立健全。后續來看，各方面限制因素將持續改善。伴隨著燃料電池汽車的大規模推廣，為滿足進一步長續駛里程的需求，未來車載儲氫瓶規格有望由 III 型35MPa 向 III 型 70MPa 或 IV 型

19、 70MPa 過渡，逐步與國際技術水平接軌。1.2 儲氫瓶生產工藝流程儲氫瓶生產工藝流程 一般來說儲氫瓶的生產可大致分為內膽成型和纏繞固化兩個主要工段，共涉及 10 多道生產工序?？傮w來講儲氫瓶生產的技術壁壘較高，具體表現在工藝技術難度較大（比如 2022 年 09 月 28 日 P.6 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 內膽成型技術和纖維纏繞技術）、工藝參數多、裝備精準度控制、檢驗檢測技術與裝備有待完善、關鍵原材料及零部件亟需國產化等方面。圖表 3：III 型儲氫瓶的生產工藝流程 資料來源：國富氫能招股書，國盛證券研究所；備注：停止點指工序暫停，確認前述工序合格再進行下一道工

20、序；檢查點指車間檢驗人員檢查、復核的工序；審核點指該工序的材料，需經過第三方或者監檢檢查確認；見證點指根據國家特種設備法規要求，需當地質監局要現場見證的工序。圖表 4：IV 型儲氫瓶的生產工藝流程 資料來源：IV 型儲氫瓶用復合材料及制備工藝，國盛證券研究所 1.2.1 內膽成型工藝內膽成型工藝 III 型瓶內膽多為鋁合金，目前國內使用的主流成型工藝為鋁管強旋型瓶內膽多為鋁合金，目前國內使用的主流成型工藝為鋁管強旋，所謂強旋就是將短厚的毛坯鋁筒體套在旋壓機的模具上并將其固定，當筒體隨機床主軸轉動時，用旋輪或趕棒從端頭開始擠壓筒體坯料，使坯料逐點連續發生塑性變形，變形的結果是毛坯壁 2022 年

21、 09 月 28 日 P.7 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 厚減薄，內徑基本保持不變，而軸向延伸，最終形成符合壁厚及直徑尺寸要求的圓筒。該種工藝相對簡單，但生產效率較低，尤其是用來加工大容積內膽時成型效率低下。目前國內頭部企業有在研究其他更高效的成型方法比如拉深成型，該種工藝優勢在于生產效率高、產品一致性好、圓周壁厚均勻、縱向垂直度偏差小，缺陷在于可能影響產品的疲勞壽命，且設備成本較高；此外也有企業嘗試將兩種工藝結合使用，比如先拉成筒狀體再進行強旋。圖表 5：金屬旋壓工藝流程圖 資料來源：工業設計俱樂部，國盛證券研究所 IV 型瓶內膽多采用尼龍型瓶內膽多采用尼龍 6、高密度

22、聚乙烯（、高密度聚乙烯（HDPE）以及）以及 PET 聚酯塑料等，對應的成型聚酯塑料等，對應的成型工藝主要為注塑、吹塑和滾塑成型。工藝主要為注塑、吹塑和滾塑成型。豐田、現代已量產的 IV 型瓶均為注塑+焊接工藝，該種成型方式成本低、運用較廣泛、但良品率也較低，且必須配合后續的焊接工序。圖表 6：三種主流 IV 型瓶內膽成型工藝及裝備對比 項目項目 注塑注塑 滾塑滾塑 吹塑吹塑 工藝介紹 將塑料材料熔融然后注入模腔，熔融的塑料一旦進入模具中冷卻后就會依模腔樣成型成一定形狀。將粉狀塑料裝入模具，然后旋轉并同時加熱，模內的粉料逐漸熔融粘附于模腔，經冷卻定型而制得塑料產品。在閉合的模具內利用壓縮空氣將

23、擠出或注射成型得到的半熔融狀態的塑料型坯吹脹，然后冷卻而獲得中空制件的一種加工方法。優點 制品尺寸穩定，成本低；密封結構設計自由，具有較高的沖擊韌性和耐環境開裂性能 制品壁厚均勻，成型工藝簡單，工藝成本低，可成型大型零件 生產效率高，具有較高的沖擊韌性和耐環境開裂性能，成本較低 缺點 需要焊接工藝支撐，良品率低，大尺寸成型困難 尺寸穩定性差，致密性低，易產生缺陷，對材料熔體流動速率要求高，生產效率偏低 壁厚均勻性差，嵌件成形困難，對熔體流動指數要求高，密封部位一般需要再加工 裝備示意圖 資料來源：國際汽車工程科技創新戰略研究院，國盛證券研究所 1.2.2 纖維纏繞成型工藝纖維纏繞成型工藝 纖維

24、纏繞成型也是儲氫瓶制備的技術難點之一，目前使用的工藝包括濕法纏繞、干法纏纖維纏繞成型也是儲氫瓶制備的技術難點之一，目前使用的工藝包括濕法纏繞、干法纏繞和半干法纏繞。繞和半干法纏繞。1）濕法纏繞濕法纏繞是指將碳纖維絲束在特定浸膠裝置中浸漬處理后，再在張 2022 年 09 月 28 日 P.8 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 力控制下直接纏繞到芯模上。由于纖維離開浸漬裝置后易于將樹脂帶出，后道工序中存在樹脂滴漏的現象，所以稱為濕法纏繞。濕法纏繞工藝生產成本較低，是目前高壓儲氫瓶最常用的加工工藝，國內企業基本都采用濕法。但濕法成型下樹脂損耗較高，樹脂與碳纖維比例難以控制，產品質量

25、及穩定性相對較差。2）干法纏繞）干法纏繞是以經過預浸膠處理的預浸帶為原料，在纏繞機上經加熱軟化至粘流態后纏繞到芯模上。由于預浸帶中纖維和樹脂含量比例控制較好，產品質量可以精確控制，且樹脂不會隨處滴，整體生產環境整潔；另外，干法纏繞生產效率高，纏繞設備的速度可以達到 100-200m/min。目前國外正在逐步向干法纏繞工藝過渡，國內未勢能源等極個別企業也在研究和嘗試干法。此種工藝的缺點在于成本較高，主要系預浸料及干法纏繞設備購置費用較高。3）干濕法）干濕法纏繞纏繞結合了干法和濕法的優點，在浸膠碳纖維纏繞到芯模之前通過烘干設備將浸膠碳纖維紗線中的溶劑除去，提高制品質量。與干法纏繞相比省卻了預浸膠工

26、序和設備，與濕法相比只是增加了一套烘干設備，卻可以大幅降低制品中的氣泡含量以及孔隙。圖表 7：三種纖維纏繞成型工藝對比 項目項目 干法干法 濕法濕法 半干法半干法 工藝介紹 以經過預浸膠處理的預浸帶為原料，在纏繞機上經加熱軟化至粘流態后纏繞到芯模上。將碳纖維絲束在特定浸膠裝置中浸漬處理后，再在張力控制下直接纏繞到芯模上，最后經過固化的成型方法。在浸膠碳纖維纏繞到芯模之前通過烘干設備將浸膠碳纖維紗線中的溶劑除去，提高制品質量。優點 1、預浸紗線或帶是專業生產的，可以保證嚴格控制纖維和樹脂（可以精確至 2%以內）含量比例，產品質量好且穩定，主要應用于一些對纏繞制品性能要求較高的場合。2、生產效率高

27、，纏繞速度可達100-200m/min。3、纏繞設備及生產環境衛生整潔，便于清理，纏繞機的使用壽命也更長。1、生產成本較低，約比干法纏繞低 40%。涉及的工藝設備比較簡單，設備投資小，且對原材料要求相對較低。2、產品氣密性好，在纏繞過程中，通過張力控制可以使多余的樹脂膠液將氣泡擠出，并填滿空隙。3、碳纖維表面浸漬的樹脂膠液可有效減少纖維磨損。4、纖維排列平行度好。1、與干法纏繞相比，省去了預浸膠工序和設備。2、與濕法纏繞相比，只是增加了一套烘干設備，卻可以大幅降低制品中的氣泡含量以及孔隙。缺點 1、預浸料成本較高，干法纏繞設備復雜且昂貴，導致生產總體成本較高。2、干法纏繞得到的制品層與層之間剪

28、切強度較低。1、纖維離開浸漬裝置后易于將樹脂帶出，從而導致樹脂浪費較大，生產環境差。2、濕法纏繞工藝一般伴隨著溶劑揮發，會導致工作環境產生異味。濕法纏繞速度比較慢。3、由于樹脂不斷損耗，導致樹脂和碳纖維比例難以控制，產品質量相對較差。且纖維張力不易控制。4、可供濕法纏繞的樹脂膠液品種少。資料來源：碳纖維及其復合材料技術、江蘇博實碳纖維，國盛證券研究所 2022 年 09 月 28 日 P.9 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 8：干法纏繞工藝流程圖 圖表 9：濕法纏繞工藝流程圖 資料來源：碳纖維及其復合材料技術，國盛證券研究所 資料來源：碳纖維及其復合材料技術，國盛證券研

29、究所 1.3 儲氫瓶成本構成及降本路徑探討儲氫瓶成本構成及降本路徑探討 碳纖維是儲氫瓶制造的關鍵原材料，其成本和性能對儲氫瓶的成本和使用性能影響重大。根據美國能源局（DOE）的研究成果，碳纖維復合材料的成本占到儲氫瓶成本的 60%以上。此外，儲氫瓶的制造成本還包括閥門、調節器、組裝檢查、氫氣等要素成本。圖表 10：35MPa III 型瓶成本構成 圖表 11：70MPa III 型瓶成本構成 資料來源：美國能源局 DOE，國盛證券研究所 資料來源：美國能源局 DOE，國盛證券研究所 碳纖維復合材料,1926,63%平衡儲罐BOP,588,19%其他BOP系統,130,4%調節器,160,5%閥

30、門,226,7%氫氣,18,1%組裝檢查,36,1%碳纖維復合材料,2573,66%平衡儲罐BOP,658,17%其他BOP系統,154,4%調節器,200,5%閥門,282,7%氫氣,18,0%組裝檢查,36,1%2022 年 09 月 28 日 P.10 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 12：35MPa IV 型瓶成本構成 圖表 13：70MPa IV 型瓶成本構成 資料來源：美國能源局 DOE，國盛證券研究所 資料來源：美國能源局 DOE，國盛證券研究所 當前國內儲氫瓶的平均售價在2-3萬元/支，對應單套車載供氫系統的成本在20萬上下，后續降本空間充足，降本主要是

31、從材料替換、技術進步及規模效應三方面來實現。1）材料替換：）材料替換：在關鍵材料碳纖維方面，目前日本、韓國等成熟的氫燃料電池車型中已經用上了大絲束碳纖維，而國內儲氫瓶市場中 T700 級小絲束碳纖維仍占據絕對主導，大絲束相關的應用仍處在早期的研發試驗階段，隨著國產大絲束性能的逐步提升以及配套研究的持續突破，大絲束有望在氣瓶這一細分場景中實現對小絲束的部分或全面替代，帶動儲氫瓶綜合成本的下降。其次，當前國內儲氫瓶所用的部分零部件及設備仍高度依賴進口（比如瓶閥、纖維纏繞裝備等），采購價格高，后續隨著構件國產化的持續推進，整體成本將隨之降低。圖表 14：日本豐田 Mirai、韓國現代 NEXO 氣瓶

32、纏繞大絲束碳纖維 圖表 15：吉林化纖首條 35K 高壓氣瓶纏繞專用大絲束碳化線一次開車成功 資料來源：車載儲氫氣瓶一體化纏繞成形工藝與關鍵裝備，國盛證券研究所 資料來源：吉林化纖集團，國盛證券研究所 2）技術進步：）技術進步：技術升級一方面是 III 型瓶向 IV 型瓶的過渡，當前國內 IV 型瓶相關的技術尚未突破，根據 DOE 的測算，同樣儲氫質量為 5.6kg 且壓力規格相同的 III 型和 IV 型瓶相比，后者的成本比前者要低 10%左右，因為 III 型瓶采用了大量的鋁合金材料導致內膽成本較高。我們預計國內儲氫瓶企業還需要 1-2 年時間才能具備 70MPa IV 型瓶的碳纖維復合材

33、料,2194,77%平衡儲罐BOP,101,3%其他BOP系統,130,4%調節器,160,6%閥門,226,8%氫氣,18,1%組裝檢查,36,1%碳纖維復合材料,2721,78%平衡儲罐BOP,101,3%其他BOP系統,130,4%調節器,200,6%閥門,282,8%氫氣,18,0%組裝檢查,36,1%2022 年 09 月 28 日 P.11 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 批量生產能力，屆時氣瓶在輕量化和成本方面將進一步改善。其次是氣瓶容量的提升，大容量氣瓶單瓶儲氫密度顯著提高，減少單車配套氣瓶數量的同時管閥件、管路件的材料用量和成本也有望隨之降低。3）規模效應：

34、規模效應：類似于氫燃料汽車的降本路線，儲氫瓶成本下降也有望受益于生產規模的擴大，根據美國汽車研究理事會測算，當氣瓶生產規模由 1 萬套提高到 50 萬套時，氫氣瓶成本會下降 20%。2 市場篇：市場篇：氫燃料汽車為核心場景，政策強力推動下增勢可期氫燃料汽車為核心場景，政策強力推動下增勢可期 2.1 競爭格局：準入壁壘高，廠家數量競爭格局：準入壁壘高，廠家數量有限有限 儲氫瓶廠家數量有限，但市場儲氫瓶廠家數量有限，但市場集中度呈下降趨勢集中度呈下降趨勢。國內儲氫瓶主流廠家數量僅個位數，但近兩年參與者有所增加，2019 年主要儲氫瓶供應商僅國富氫能、科泰克、天海工業、中材科技、斯林達 5 家，20

35、20 年新增南通中集，2021 年新增奧揚科技，另外未勢能源也專門從事氣瓶的生產（偏自產自用）。從出貨量來看，國富氫能21年市占率達35.63%，位居第一，其次是中材科技；但行業集中度呈持續下降的趨勢，CR3 份額從 19 年的 91.21%下滑至 21 年的 76.95%，當前氫能產業正處于風口，企業數量不斷增長或將成為常態。圖表 16：國內車載儲氫瓶市場競爭格局 資料來源：高工產研氫電研究所，國盛證券研究所 行業準入壁壘較高行業準入壁壘較高，主要體現在：，主要體現在：1）儲氫瓶屬于特種設備，首先必須取得 B3 級壓力容器特種設備制造許可證書，取得該許可證的前提是公司的廠房、設備、產線、人員

36、配比及各方面資質經由國家監管單位審核并通過。2）企業的制造能力必須通過國家市場監督管理總局指定的評審機構的專家組評審之后，方可進行批量生產；且在生產制造的過程中會有專門的監檢部門定時來查看生產工序流程是否符合手續。3）生產的成品在對外銷售前必須通過國家市場監督管理總局認可的第三方型式試驗機構對儲氫瓶進行火燒、槍擊、爆破、疲勞、環境、跌落等型式試驗，并取得型式檢驗證書。51.27%52.99%35.63%39.94%29.38%41.32%8.79%15.76%16.38%1.87%6.67%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201920202021國富氫能NO.

37、2-NO.3NO.4-NO.5其他 2022 年 09 月 28 日 P.12 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 17：氣瓶試驗和檢驗項目 試驗項目試驗項目 出廠檢驗出廠檢驗 型式試驗型式試驗 逐只檢驗逐只檢驗 批量檢驗批量檢驗 鋁 內 膽 壁厚 制造公差 內外表面 瓶口螺紋 拉伸試驗 金相試驗 冷彎試驗或壓扁試驗 硬度試驗 無損檢測 氣 瓶 A 類 和 B 類 纏繞層層間剪切試驗 纏繞層拉伸試驗 纏繞層外觀 水壓試驗 氣密性試驗 水壓爆破試驗 常溫壓力循環試驗 火燒試驗 A 類 極限溫度壓力循環試驗 加速應力破裂試驗 裂紋容限試驗 環境試驗 跌落試驗 氫氣循環試驗 槍擊

38、試驗 B 類 耐久性試驗 使用性能試驗 資料來源：國家標準 GB/T 35544-2017車用壓縮氫氣鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶，國盛證券研究所 2.2 儲氫瓶下游應用儲氫瓶下游應用：氫燃料電池汽車主導：氫燃料電池汽車主導 儲氫瓶直接用在氫燃料動力電池系統之中，再進一步用于交通運輸等領域，具體包括氫燃料電池汽車、軌道交通、船舶、航空等應用場景，另外還可用于發電、建筑儲能等其他領域。其中氫燃料電池汽車是最主要的下游應用場景。2.2.1 氫燃料電池汽車氫燃料電池汽車：發展方向以商用為主，政策大力引導下商業化進程有望提速：發展方向以商用為主，政策大力引導下商業化進程有望提速 1 氫燃料電池汽車工作原理氫

39、燃料電池汽車工作原理 2022 年 09 月 28 日 P.13 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 在氫燃料電池汽車中，燃料電池系統由燃料電池組和輔助系統組成在氫燃料電池汽車中，燃料電池系統由燃料電池組和輔助系統組成。燃料電池堆是核心部件，將化學能轉化為電能為汽車提供動力；輔助系統有四個，一是供氫系統，負責將氫從氫氣罐輸送到燃料電池堆，并將高壓氫氣降壓至燃料電池所需壓力，二是供氣系統，由空氣過濾器、空氣壓縮機、中冷器、加濕器組成并為燃料電池堆提供氧氣，三是水管理系統，由膨脹水箱、去離子器、水泵、散熱器等組成，采用獨立的水和冷卻劑回路來消除廢熱和反應產物（水），保證電堆持續工作在

40、最佳溫度，四是熱管理系統，從燃料電池中獲取熱量來加熱車輛駕駛室等，提高車輛效率。燃料電池系統產生的電力通過動力控制單元傳到電動機，在電池的輔助下，在需要時提供額外的電力。圖表 18：氫燃料電池汽車運行原理 資料來源：新浪汽車，國盛證券研究所 圖表 19：氫燃料電池汽車運行原理 資料來源：德勤中國氫能源及燃料電池交通解決方案白皮書系列一，國盛證券研究所 氫燃料電池工作原理：氫燃料電池工作原理：氫氣首先進入燃料電池的氫電極（陽極），然后氫氣與覆蓋在陽極上的催化劑反應，釋放電子形成帶正電荷的氫離子，氫離子穿過電解液到達陰極，但電子不能通過電解液，相反，電子流入電路形成電流，產生電能。在陰極，催化劑使

41、氫離子與空氣中的氧結合形成水，水是燃料電池反應中的唯一副產品。2022 年 09 月 28 日 P.14 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 20：燃料電池反應堆工作原理 資料來源：德勤中國氫能源及燃料電池交通解決方案白皮書系列一，國盛證券研究所 2 發展初期體量尚小，政策驅動為關鍵引擎發展初期體量尚小，政策驅動為關鍵引擎 燃料電池汽車產業處于起步階段，當前產銷規模較小。燃料電池汽車產業處于起步階段，當前產銷規模較小。2020 年受疫情等因素影響，燃料電池汽車產銷量出現較大幅度下降；2021 年有所恢復，全年產量及銷量分別為 1790 輛和 1596 輛，分別同比增加 48

42、.67%和 35.03%；2022 年以來 2022 年 1-8 月產銷量分別為 2196 輛和 1888 輛，分別同比增加 203.31%和 157.57%，增勢強勁主要與氫燃料電池汽車示范城市群的開展有關。圖表 21：我國氫燃料電池汽車歷年產銷量及增速（輛；%）資料來源：中國汽車工業協會、全球氫能、北京國化新材料技術研究院有限公司，國盛證券研究所 當前當前氫燃料車氫燃料車行業發展靠政策推動行業發展靠政策推動?，F階段受制于技術掌握不到位、規模尚小、成本高昂、加氫基礎設施不健全等客觀因素，氫燃料電池車的發展仍高度依賴于產業補貼和政策支持，以 2020 年為例，由于經歷了半年左右的氫燃料政策空窗

43、期，直接導致氫燃料商用車銷量腰斬。另外，參考純電動汽車市場的發展軌跡，純電市場在成長初期亦為政策驅動，歷經 10 年左右時間才逐步走向市場化，而我國氫燃料電池商用車在 2015 年左右才起步，預計還需 5-10 年的時間才能逐漸成熟，在市場成熟之前氫燃料車在各地的推廣應用都與政策直接相關。-1000%0%1000%2000%3000%4000%5000%6000%7000%050010001500200025003000產量（輛）銷量（輛）產量YOY銷量YOY 2022 年 09 月 28 日 P.15 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 22：氫能及氫燃料電池產業發展相關

44、的重要政策方案 資料來源：政府官網，國盛證券研究所 氫燃料汽車示范城市群相繼落地氫燃料汽車示范城市群相繼落地+“以獎代補”政策出臺“以獎代補”政策出臺，政策針對性及執行力度進一，政策針對性及執行力度進一步增強。步增強。1）“以獎代補”：）“以獎代補”：在氫能產業發展前期，國家補貼政策聚焦于燃料電池汽車的推廣和示范應用。2009 年，財政部等發布 節能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法，對試點城市示范推廣單位購買和使用燃料電池汽車給予補助。2015 年關于 2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知明確指出“中央財政對購買新能源汽車給予補助，實行普惠制”。2018 年，國

45、家進一步調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策，指出“燃料電池汽車補貼力度保持不變，燃料電池乘用車按燃料電池系統的額定功率進行補貼”。為進一步提高補貼資金的運行效率，提高產業發展質量，2020 年 4 月財政部等四部委聯合發布 關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知，提出將對燃料電池汽車的購置補貼調整為選擇有基礎、有積極性、有特色的城市或區域，重點圍繞關鍵零部件的技術攻關和產業化應用開展示范，中央財政將采取“以獎代補”方式對示范城市給予獎勵；同年 9 月財政部等五部委聯合發文關于開展燃料電池汽車示范應用的通知，提出根據示范城市在燃料電池汽車推廣應用、氫能供應等方面的實際情況給予獎勵。2）

46、五大示范城市群先后確立：）五大示范城市群先后確立：前述“以獎代補”政策出臺之后約有 17 個城市（群）提出申報，初步答辯之后選出上海、廣東、北京三大示范城市群，后續又確定河南、河北兩大示范城市群。在城市示范群政策發布后，對于氫燃料電池汽車的補貼將不再沿用新能源汽車的“國補+地補”模式，而是由中央政府將政策獎勵下發給城市示范群所在的地方政府，由地方自主制定并實施產業發展獎勵政策，因地制宜發展氫燃料電池產業。2022 年 09 月 28 日 P.16 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 23：3+2 示范城市群 資料來源：氫能觀察，國盛證券研究所 圖表 24：“以獎代補”政策推

47、出前后對比 資料來源：羅蘭貝格中國氫燃料電池重卡行業發展白皮書，國盛證券研究所 3 長期視角下，長期視角下，TCO 經濟性帶來經濟性帶來真正真正市場化應用市場化應用 更更長期維度來看長期維度來看，隨著氫燃料車隨著氫燃料車經濟性拐點的到來經濟性拐點的到來，市場應用將市場應用將從從被動被動過渡到過渡到主動。主動。汽車的經濟效益一般是通過全生命周期總擁有成本（TCO）模型進行測算，總擁有成本由購買成本及運營成本構成，運營成本包括燃料費用、基礎設施成本、維修成本、零部件替換成本以及保險費用等。當前時點氫燃料汽車的 TCO 明顯高于純電動車和傳統燃油車，隨著燃料電池系統技術成熟以及成本下降、加上氫氣價格

48、及氫耗水平的降低，氫燃料汽車的 TCO 將持續下行。根據中國氫能產業發展報告 2020測算，不同類型的氫燃料汽車與同類型純電動車的成本平衡點取得時間不同，其中客車、物流車、重卡等氫燃料電池商用車型預計將在 2030 年前取得與同類型電動車相當的全生命周期經濟性，2022 年 09 月 28 日 P.17 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 而續航里程在 500km 以上的乘用車預計將于 2040 年前后與純電動車型經濟性相當，屆時下游客戶主動采購意愿或將明顯提高，疊加加氫基礎設施的普及，氫燃料車將逐步擺脫政策依賴性，實現自主市場化發展。圖表 25：TCO 模型分析框架 燃料電池車

49、燃料電池車 純電動車純電動車 燃油車燃油車 購買成本 毛利 在制造成本基礎上的增量成本 在制造成本基礎上的增量成本 在制造成本基礎上的增量成本 零部件成本加成 由于缺乏規模效益，非動力系統部件和燃油車相比多出的額外成本加成 由于缺乏規模效益，非動力系統部件和燃油車相比多出的額外成本加成 無，已實現完全規模效益 動力機 電動機及相關組件 電動機及相關組件 內燃機 儲能組 1）氫罐 2）燃料電池系統 3）電池（約為電動車的電池容量的十分之一）1）電池 2）電池管理系統 油箱 其他零部件 車輛的其他零部件，如底盤、車身、電子系統等 運營成本 燃料費用 氫氣價格*百公里耗氫量 電價*百公里耗電量 油價

50、*百公里耗油量 基礎設施 加氫站 充電站及相關設施 假設加油站成本已經體現在油價中 維修費用 日常維護成本 日常維護成本 日常維護成本 零部件替換 1）燃料電池系統替換成本 2）電池替換成本 電池替換成本 內燃機替換成本 其他 保險及其他費用 資料來源：德勤中國氫能源及燃料電池交通解決方案白皮書系列一，國盛證券研究所 圖表 26：不同類型氫燃料電池汽車的 TCO 成本經濟性趨勢 資料來源：中國電動汽車百人會中國氫能產業發展報告 2020，國盛證券研究所 4 氫燃料電池汽車的優勢應用場景氫燃料電池汽車的優勢應用場景：發力發力重卡，重卡，合理合理拓展部分客車、專用車等商用車型拓展部分客車、專用車等

51、商用車型 2022 年 09 月 28 日 P.18 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 我國氫燃料電池汽車應用場景呈現我國氫燃料電池汽車應用場景呈現“先商后乘”的“先商后乘”的發展特點發展特點?，F階段國內氫燃料電池車是以客車和重卡等商用車型為主，2021 年客車占比 55%，專用車占比 44%（其中重卡占比 41%，中卡占比 3%），而乘用車主要用來租賃，占比僅 1%左右，原因一方面是由于此前的產業政策優先支持商用車發展，但最為根本的原因在于氫燃料車的固有屬性，相較于純電動車而言，氫燃料車具備更高功率和能量密度，能勝任更長的續航和更大的載重負荷，因此長途運輸長途運輸和重載領域和

52、重載領域是其最為重要的發展方向是其最為重要的發展方向和優勢應用場景和優勢應用場景。根據國際氫能協會分析，燃料電池汽車在續航里程大于 650 公里的交通運輸市場更具有成本優勢，而乘用車和城市短程公共汽車續航里程通常較短，純電動汽車因而更有優勢。我們我們預計預計未來未來國內氫燃料車市場將繼續保持商用為主的局面。國內氫燃料車市場將繼續保持商用為主的局面。圖表 27：2021 年我國氫燃料汽車市場結構 資料來源：全球氫能、北京國化新材料技術研究院有限公司，國盛證券研究所 新能源替代（包含純電動車和氫燃料電池車）是中國道路交通行業未來實現碳中和的最重要措施之一，目前純電動車及動力電池技術已實現了一定的商

53、業規?；瘧?，而氫燃料電池及汽車技術仍處于起步階段，產業化進程尚需時日，兩者各有各的優勢，未來在使用場景上呈互補而非簡單的替代關系。結合氫燃料電池汽車的比較優勢來看，其適用的場景主要分為四大類：1）固定路線：）固定路線：包括礦山短倒、港口、物流園區等相對封閉和固定路線的場景，方便氫燃料電池汽車布局加氫站等配套能源加注設施，因此適用于公交車以及叉車、采礦車等專用車型。圖表 28：公交車、叉車、采礦車適用氫燃料汽車的原因分析 適用場景適用場景 適用原因適用原因 公交車 1）路線有規律、可預測，只需要配備很少的加氫站 2）多為地方財政支持且支持力度較大 3）節能減排，可作為具有示范意義的綠色公共交通

54、范本 叉車 1）技術要求低，叉車所需的最大輸出功率僅為乘用車的 1/10 2）叉車主要在倉庫等小范圍區域作業，對加氫站數量需求不高 3）燃料電池叉車可以實現穩定的工作效率，而電動叉車方面，隨著時間的推移電池放電會使得電壓下降，導致叉車的速度減慢、生產效率下降，比如電動叉車工作 4 小時后再繼續工作 4 小時速度會平均下降14%4）燃料電池車輛沒有污染排放，非常適用于空間封閉的倉庫，尤其是食品飲料等有較高衛生要求的倉庫 采礦車 1）與柴油礦車相比，燃料電池礦車可以達到相同的機動性、動力和安全性能，但不會在地下環境中排放有害氣體，減少對礦工健康的影響 2）與電動車相比，燃料電池礦車可以在更短的時間

55、內加氫，并運營更長的續航里程 資料來源：羅蘭貝格中國氫燃料電池重卡行業發展白皮書，國盛證券研究所 客車55%重卡41%中卡3%乘用車1%2022 年 09 月 28 日 P.19 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 2）中長途干線：）中長途干線：里程在 400-800 公里左右，超過純電動車的續航上限將成為氫燃料電池汽車的優勢應用場景區間，適用于長續航里程的客車、物流車及重卡、乘用等車型。3）高載重：高載重：由于純電動汽車電池能量密度提升空間有限，特別是對于長途運輸用的重型車輛來說，匹配一定續航里程的電池必然導致其自重較大，以特斯拉的電動重卡模型為例，預計其電池重量可以達到 4.

56、5 噸。而燃料電池汽車就沒有這樣的問題，由于氫具有更高的比能（大約 120MJ/Kg，而電池的比能是 5MJ/Kg），其所攜帶的氫氣質量遠小于同等能量所需的電池質量，未來若過渡到液氫路線后車重優勢還將進一步放大。因此氫燃料電池汽車在對載重要求較高的場景中更有優勢。結合氫燃料汽車在續航能力、載重負荷和能量補給時間等方面的優勢，重卡將是氫燃料重卡將是氫燃料車的核心優勢應用場景。車的核心優勢應用場景。我國的產業發展思路也正在向重卡傾斜，2020 年 9 月五部委聯合印發的關于開展燃料電池汽車示范應用的通知中對氫燃料電池補貼政策做了全面調整，其中輕型和中型貨車單車補貼上限均有所下降（中型車大幅下滑、輕

57、型車稍有下滑），而重型貨車則大幅上升，31t 以上的重型貨車單車補貼上限漲幅達 36.5%。以最新的積分標準測算，一臺功率110kw、31t 以上的重型貨車最多可享受補貼 100 萬，這足以讓一臺均價 150 萬的燃料電池重卡在價格上媲美同規格的柴油重卡。重卡補貼政策明朗之后，我國氫燃料電池重卡逐漸從理論變為實際，2020 年及之前氫燃料重卡銷售幾乎為零，而 21 年銷量超 600 臺。圖表 29：我國氫燃料電池汽車最新補貼政策變動 資料來源：羅蘭貝格中國氫燃料電池重卡行業發展白皮書，國盛證券研究所 4）低溫特殊環境：）低溫特殊環境：在我國北方部分地區，氫燃料電池汽車也具備在出租車和公務用車領

58、域的推廣潛力，以解決寒冷條件下電動車無法完成較長行駛里程的問題。綜上，相比純電動車型，燃料電池車克服了載重和續航能力有限、能源補充時間長、低溫環境適應性差等問題，提高了營運效率。而純電動車在配套設施、成本經濟性等方面優勢更為突出，盡管續航能力有弱勢，但在乘用車以及城市內的公交、物流車、環衛等短途商用車領域具備較強的適用性和競爭力。2.2.2 其他應用其他應用：處在前期研制階段，商業化尚未開啟：處在前期研制階段，商業化尚未開啟 氫燃料電池的下游應用廣泛，包括交通運輸、便攜式電池、發電和建筑儲能領域。其中交通運輸為其核心增量領域，除開道路車輛之外，氫燃料電池還可用于軌道交通、船舶、無人機、飛機等場

59、景，目前我國正在積極探索上述非道路運輸領域，并已形成項目和技術儲備，未來將逐步完成實際運營驗證及性能改進，有望推進商業化應用。2022 年 09 月 28 日 P.20 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 30：氫燃料電池在非道路交通運輸領域的國內項目和技術儲備 領域領域 國內項目和技術儲備情況國內項目和技術儲備情況 有軌電車 中車四方已推出兩代氫燃料電池有軌電車，第二代已在佛山高明投入運營，搭載 230kW 氫燃料電池堆和鈦酸鋰電池，儲氫瓶 140L*6 個，續駛里程 100km，已開通線路 6.5km，設車站 10 座，其中換乘站 1 座，最多可載客 270 人。中國中

60、鐵首輛氫燃料電池有軌電車于 2020 年 4 月完成靜態調試工作?；疖?中國在 2021 年試運行國內首臺氫燃料電池混合動力機車，滿載氫氣可單機連續運行 24.5 小時，平直道最大可牽引載重超過 5000 噸；于2022 年建成國內首個重載鐵路加氫科研示范站，將為鐵路作業機車供應氫能。船舶 2002 年北京世紀福原燃料電池公司的燃料電池游艇試航成功，燃料電池功率 400W。2005 年上海海事大學研發氫燃料電池游艇“天翔 1 號”，燃料電池功率 2kW。2019 年中國船舶七一二所發布全國首臺 500kW 級船用氫燃料電池系統，補給時間1h，續航 200-500km，與儲能量同樣 10MWh

61、的鋰電池方案相比，船用氫燃料電池系統的重量從 100 噸減至 30 噸，占地面積從 3002減至 502，補給時間從 4-8h 縮短至 1h，成本基本持平。無人機 2020 年 1 月，由北京新研創能研發的一款六旋翼氫燃料電池無人機，不間斷飛行 331 分鐘，打破了世界紀錄。同時，在四川甘孜州的高原環境，該無人機長續航飛行實驗也獲得了成功，證明了其氫燃料電池在大風、低溫、低氧等惡劣條件的穩定性。據氫云鏈統計，目前有數十家燃料電池企業涉足無人機用燃料電池產品，正與各無人機廠商、高校等聯合研發氫燃料電池產品，覆蓋航段在 2km 以內高空，燃料電池功率在百瓦到千瓦級。飛機 2017 年大連化物所研制

62、國內首架有人駕駛燃料電池試驗機試飛成功，燃料電池系統 20kW，國內代表企業有大連化物所、中國商飛等。資料來源：車百智庫，國盛證券研究所 2.3 儲氫瓶用碳纖維儲氫瓶用碳纖維市場規模測算市場規模測算：高增長、基數小的細分賽道：高增長、基數小的細分賽道 鑒于儲氫瓶及氫燃料電池在非道路車輛以外的場景使用量小且難以準確計量。此處我們僅對氫燃料電池汽車這一主流應用場景進行碳纖維用量測算，測算方式有自上而下和自下而上兩種，前者的計算依據為國家層面出臺的政策指引，后者主要是通過加總各地方政府制定的有關氫燃料汽車的具體發展目標、再進行儲氫瓶及碳纖維用量的估算。1、根據根據規劃規劃中制定的中制定的全國性目標推

63、算出全國性目標推算出 22 年年儲氫瓶對應儲氫瓶對應碳纖維用量超碳纖維用量超 2500 噸，噸，到到 2025 年或將突破萬噸。年或將突破萬噸。2022 年 3 月，國家發改委和國家能源局聯合發布了氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）（下稱規劃），明確了到 2025 年我國氫燃料電池車保有量達到 5 萬輛的發展目標，對應 2022-2025 年氫燃料車保有量年均復合增速超50%。我們假設：1）其中重卡車型占比逐漸提升（從 2022 年的 60%提升至 2025 年的75%），剩下部分為客車、輕卡、物流車等其他商用車型，乘用車在中短期內無法放量（僅有的量基本為政策推動下的示范應用）；

64、2）平均每車搭載儲氫瓶數量在 6-10 個不等（搭載數量取決于車的續航能力要求、裝載空間、氣瓶的容量規格等）；3）儲氫瓶平均碳纖維用量為 60-80kg，綜合測算得出 2022 年氫燃料電池汽車碳纖維用量約為 2534 噸，2025 年碳纖維用量破萬噸，對應 2022-2025 年碳纖維年均復合增速超 60%。2022 年 09 月 28 日 P.21 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 31：我國燃料電池汽車儲氫瓶用碳纖維市場規模測算 測算項目測算項目 2022 2023 2024 2025 氫燃料汽車數量（輛）4800 7400 11400 17500 其中：重卡 28

65、80 4810 7980 13125 其他商用車 1920 2590 3420 4375 單車搭載氣瓶數量（支）7.8 8.0 8.1 8.3 車載儲氫瓶數量（支）37440 58830 92340 144375 其中：重卡 25920 43290 71820 118125 其他商用車 11520 15540 20520 26250 單瓶耗用碳纖維量（kg）67.7 69.4 71.1 72.7 碳纖維總用量（噸）2534.4 4084.8 6566.4 10500.0 其中：重卡 2073.6 3463.2 5745.6 9450.0 其他商用車 460.8 621.6 820.8 1050

66、.0 資料來源：香橙會研究院、氫能產業發展中長期規劃（2021-2035 年）、畢馬威一文讀懂氫能產業，國盛證券研究所 2、根據各地給出的氫能發展量化目標推算出根據各地給出的氫能發展量化目標推算出 22-25 年年碳纖維用量破碳纖維用量破 5 萬萬噸。噸。截至目前，至少有 16 個省份制定了氫燃料電池汽車的具體發展規劃，像安徽、湖北、湖南、甘肅等部分省份下屬城市也有出臺相關的政策文件，假設這些省市區規劃的發展目標均能達到，則到 2025 年全國各地氫燃料電池汽車保有量能夠達到 11.2 萬輛以上，加氫站建設數量達到 1143 座，對應氫燃料車保有量年復合增速約 88%，加氫站數量年復合增速58

67、%。根據中國汽車工業協會統計，截止 2021 年我國氫燃料電池汽車保有量為 8922 輛，若2025 年要達到 11.2 萬輛的保有量規模，則 2022-2025 年需新增投放氫燃料車 103078輛，假設單車配置 8 個儲氫瓶，單瓶碳纖維用量 65kg，則 2022-2025 年合計需耗用碳纖維 5.36 萬噸。2022 年 09 月 28 日 P.22 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 圖表 32：全國部分省市氫能發展目標 省市區省市區 發布時間發布時間 政策文件政策文件 氫能發展目標（到氫能發展目標（到 2025 年）年）燃料電池汽車燃料電池汽車（萬輛）（萬輛）加氫站（座

68、）加氫站（座）上海 2022.06 上海市氫能產業發展中長期規劃（2022-2035 年）1 70 天津 2022.02 天津市能源發展“十四五”規劃 0.09 5 北京 2021.08 北京市氫能產業發展實施方案（2021-2025 年）1 37 河北 2021.07 河北省氫能產業發展“十四五”規劃 1 100 山東 2020.06 山東省氫能產業中長期發展規劃（2020-2030 年）1 100 浙江 2021.11 浙江省加快培育氫燃料電池汽車產業發展實施方案 0.5 50 廣東 2022.08 廣東省加快建設燃料電池汽車示范城市群行動計劃（2022-2025 年）1 300 貴州 2

69、022.07 貴州省“十四五”氫能產業發展規劃 0.1 15 重慶 2022.06 重慶市能源發展“十四五”規劃（2021-2025 年）0.15 30 寧夏 2022.05 寧夏回族自治區氫能產業發展規劃（征求意見稿）0.05 10 內蒙古 2022.02 內蒙古自治區“十四五”氫能發展規劃 0.5 60 遼寧 2022.08 遼寧省氫能產業發展規劃（2021-2025 年）0.2 30 江蘇 2021.11 江蘇省“十四五”新能源汽車產業發展規劃 0.4 100 四川 2020.09 四川省氫能產業發展規劃（2021-2025 年）0.6 60 河南 2022.08 河南省氫能產業發展中長

70、期規劃（2022-2035 年）、鄭汴洛濮氫走廊規劃建設工作方案 0.5-山西 2022.08 山西省氫能產業發展中長期規劃（2022-2035 年）1-陜西 2022.08 陜西省“十四五”氫能產業發展規劃 1 100 安徽六安 2020.09 六安市氫能產業發展規劃（2020-2025 年）0.06 5 安徽阜陽 2022.06 阜陽市氫能源產業發展規劃（2021-2035 年，征求意見稿）0.03 4 湖北武漢 2022.07 武漢市氫能產業促進會 0.3 15 湖南株洲 2019.07 株洲市氫能源產業發展規劃（2019-2025）0.5 8-10 湖南岳陽 2020.10 岳陽氫能城

71、市建設及氫能產業發展規劃（2020-2035 年）（規劃總體方案）0.1 15 甘肅蘭州 2022.05 蘭州市氫能產業發展實施方案(2022-2025 年)0.1 20 甘肅酒泉 2022.06 酒泉市氫能產業發展實施方案(2022-2025)0.02 8 合計合計 11.2 1143 資料來源：各大政府官網，國盛證券研究所；備注：若同一省市區出臺政策文件數量不止一份且規劃目標不一致，則以最新文件規劃目標為準；湖南株洲加氫站建設數量目標按 9 座計算；圖表 33：碳纖維用量敏感性測算（橫排為儲氫瓶平均配套數量（個）、縱軸為單瓶平均碳纖維用量（kg）5 6 7 8 9 40 2.06 2.47

72、 2.89 3.30 3.71 50 2.58 3.09 3.61 4.12 4.64 60 3.09 3.71 4.33 4.95 5.57 70 3.61 4.33 5.05 5.77 6.49 80 4.12 4.95 5.77 6.60 7.42 資料來源：中國汽車工業協會、各大地方政府官網、香橙會研究院、氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）、畢馬威一文讀懂氫能產業，國盛證券研究所 2022 年 09 月 28 日 P.23 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 3 風險提示風險提示 政策執行效果不及預期風險政策執行效果不及預期風險：中短期內氫燃料電池汽車發展高度

73、依托于產業政策支持，若政策執行效果不佳，則將明顯拖累氫燃料電池汽車行業的發展速度，同時對上游儲氫瓶及關鍵碳纖維原材料行業造成不利影響；競品車型競品車型攻克關鍵技術難題攻克關鍵技術難題風險：風險：氫燃料電池汽車在對續航里程及載荷能力有較高要求的場景能夠對純電動車形成替代，若短期內純電動車在續航、載荷、低溫適應性、加注時間等相對弱勢指標上取得關鍵突破，則將對氫燃料電池汽車及上游材料裝備的應用產生沖擊。2022 年 09 月 28 日 P.24 請仔細閱讀本報告末頁聲明請仔細閱讀本報告末頁聲明 免責聲明免責聲明 國盛證券有限責任公司（以下簡稱“本公司”）具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本報

74、告僅供本公司的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。在任何情況下，本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本報告的信息均來源于本公司認為可信的公開資料，但本公司及其研究人員對該等信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告中的資料、意見及預測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷，可能會隨時調整。在不同時期，本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。本公司不保證本報告所含信息及資料保持在最新狀態，對本報告所含信息可在不發出通知的情形下做出修改，投資者應當自行關注相應的更新或修改。本公司力求報告內容客觀、公正，但本報告所載的資料、工具、意見、信息及推

75、測只提供給客戶作參考之用，不構成任何投資、法律、會計或稅務的最終操作建議,本公司不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶，不構成客戶私人咨詢建議。投資者應當充分考慮自身特定狀況，并完整理解和使用本報告內容，不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。投資者應注意，在法律許可的情況下，本公司及其本公司的關聯機構可能會持有本報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易，也可能為這些公司正在提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。本報告版權歸“國盛證券有限責任公司”所有。未經事先本公司書面授權，任何機構或個人不得對本報告進行任何形式的發布、復制。任

76、何機構或個人如引用、刊發本報告，需注明出處為“國盛證券研究所”，且不得對本報告進行有悖原意的刪節或修改。分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師在此聲明：我們具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力，本報告所表述的任何觀點均精準地反映了我們對標的證券和發行人的個人看法，結論不受任何第三方的授意或影響。我們所得報酬的任何部分無論是在過去、現在及將來均不會與本報告中的具體投資建議或觀點有直接或間接聯系。投資評級說明投資評級說明 投資建議的評級標準投資建議的評級標準 評級評級 說明說明 評級標準為報告發布日后的 6 個月內公司股價（或行業指數）相對同期基準指數的相對市場表現。其

77、中 A 股市場以滬深 300 指數為基準；新三板市場以三板成指（針對協議轉讓標的）或三板做市指數（針對做市轉讓標的）為基準；香港市場以摩根士丹利中國指數為基準，美股市場以標普 500 指數或納斯達克綜合指數為基準。股票評級 買入 相對同期基準指數漲幅在 15%以上 增持 相對同期基準指數漲幅在 5%15%之間 持有 相對同期基準指數漲幅在-5%+5%之間 減持 相對同期基準指數跌幅在 5%以上 行業評級 增持 相對同期基準指數漲幅在 10%以上 中性 相對同期基準指數漲幅在-10%+10%之間 減持 相對同期基準指數跌幅在 10%以上 國盛證券研究所國盛證券研究所 北京北京 上海上海 地址：北京市西城區平安里西大街 26 號樓 3 層 郵編：100032 傳真：010-57671718 郵箱： 地址：上海市浦明路 868 號保利 One56 1 號樓 10 層 郵編：200120 電話：021-38124100 郵箱： 南昌南昌 深圳深圳 地址：南昌市紅谷灘新區鳳凰中大道 1115 號北京銀行大廈 郵編：330038 傳真：0791-86281485 郵箱： 地址：深圳市福田區福華三路 100 號鼎和大廈 24 樓 郵編：518033 郵箱：