【研報】石油化工行業專題報告：他山之石日本“氫能社會”的構建-20200113[26頁].pdf

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1、 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 Table_MainInfo 行業研究/化工/石油化工 證券研究報告 行業專題報告行業專題報告 2020 年 01 月 13 日 Table_InvestInfo 投資評級 優于大市 優于大市 維持維持 市場表現市場表現 Table_QuoteInfo 2340.14 2524.22 2708.29 2892.36 3076.43 3260.50 2019/12019/42019/72019/10 石油化工海通綜指 資料來源：海通證券研究所 相關研究相關研究 Table_ReportInfo 供需偏緊帶動乙二醇庫存下降 2019.12.20 11 月

2、OPEC 減產量基本達到新減產協 議要求OPEC 月報點評 2019.12.13 EIA 下調 2020 年美國原油產量增長及 原油庫存預期2019.12.13 Table_AuthorInfo 分析師:鄧勇 Tel:(021)23219404 Email: 證書:S0850511010010 分析師:朱軍軍 Tel:(021)23154143 Email: 證書:S0850517070005 分析師:胡歆 Tel:(021)23154505 Email: 證書:S0850519080001 聯系人:張璇 Tel:(021)23219411 Email: 他山之石他山之石：日本“氫能社會”的構

3、建：日本“氫能社會”的構建 Table_Summary 投資要點：投資要點： 全球氫工業規模不斷增長，呈現區域性分布全球氫工業規模不斷增長，呈現區域性分布。2017 年全球氫工業市場規模為 2514.93 億美元，同比增長 1.03%，2011-2017 年復合增速為 5.05%。2017 年 亞太地區、北美、歐洲工業氫氣市場規模占全球的比重分別為 42.6%、22.1%、 20.6%，合計占比達 85.3%，區域性分布明顯。 日本政府推進氫工業進入實質階段日本政府推進氫工業進入實質階段。2017 年 12 月制定的“氫能源基本戰略”， 為建立無碳“氫能社會”提出具體發展目標和實施路徑，到 2

4、030 年日本氫氣產 量從 2017 年的 200 噸上升至 30 萬噸，氫氣售價（加氫站價格）從 100 日元/ 方下降至 30 日元/方， 加氫站從約 100 座上升至 900 座， 乘用車/巴士/叉車分別 從 2000/2/40 輛上升至 80/0.12/1 萬輛， ENE-FARM 安裝數量從 22 萬臺上升至 530 萬臺。 目前日本副產氫是主要來源，未來海外進口將成為重要補充。目前日本副產氫是主要來源，未來海外進口將成為重要補充。日本制氫主要采 用鹽水電解（氯堿工業），占比為 63%，天然氣、乙烯、焦爐煤氣、甲醇制氫 占比分別為 8%、7%、6%、6%。氯堿、鋼鐵企業副產氫可通過變

5、壓吸附（PSA） 技術分離提純，成本較低，成為目前日本重要的氫氣來源。受本土自然資源稟 賦的限制，日本未來更傾向于優先考慮從海外進口氫能。 氫的規模儲運是氫能應用的關鍵。氫的規模儲運是氫能應用的關鍵。日本的氫能源運輸主要以液化氫、有機物甲 基環己烷和氨運輸三種方式為主。氫的單位體積能量密度低，約為天然氣的三 分之一左右，因此實現高密度儲運成為氫能產業鏈發展的重要關鍵。 多方合作推進加氫站建設多方合作推進加氫站建設。2018 年 3 月 5 日日本 11 家汽車公司、基礎設施公 司、金融機構成立了旨在體系化建設氫燃料電池車（FCEV）加氫站的“日本加 氫站網絡公司”（ JHyM），日本政府為新建

6、加氫站的建設費提供部分補貼。 日本政日本政府多維度支持下游應用發展。府多維度支持下游應用發展。為了實現氫能源發展戰略目標，日本政府 通過提供補助的形式對氫能源的技術研究和使用推廣予以資金支持，其主要通 過對氫和燃料電池技術開發、家庭用燃料電池系統和燃料電池、燃料電池車購 買給予補貼，以擴大氫能產業鏈下游應用。此外，未來氫能發電有望成為氫能 應用的重要領域。 關注上市公司：關注上市公司：根據日本推廣和普及氫能源產業鏈的經驗，低成本制氫、供給 鏈完善、規?；萌齻€條件缺一不可。家用燃料電池、燃料電池汽車是構建 氫能社會的基礎，而實現大規模氫燃料發電則是氫能社會真正形成的標志?；?石燃料制氫、工業

7、副產氫有望成為低成本氫來源，建議關注甲醇龍頭公司新奧新奧 股份、華魯恒升股份、華魯恒升等；天然氣行業龍頭公司新奧股份、廣匯能源、中國石化、中新奧股份、廣匯能源、中國石化、中 國石油國石油等；PDH 龍頭衛星石化、東華能源、萬華化學衛星石化、東華能源、萬華化學，以及規劃建設的齊翔騰齊翔騰 達達等；氯堿化工龍頭濱化股份、新疆天業濱化股份、新疆天業等。此外，建議關注氫氣儲運材料及 裝備相關的華昌化工、富瑞特裝華昌化工、富瑞特裝等。 風險提示：風險提示：氫氣制備成本居高不下，加氫站建設不及預期，燃料電池汽車消費 不及預期等。 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 2 目目 錄錄

8、 1. 氫能源產業鏈概述 . 5 2. 構建“氫能社會”是日本重要的能源戰略 . 6 2.1 日本能源匱乏，減排壓力下尋找清潔能源刻不容緩 . 6 2.2 日本氫能發展歷程 . 7 3. 日本“氫能社會”發展現狀 . 9 3.1 目前日本副產氫是主要來源，未來海外進口將成為重要補充 . 9 3.2 氫的規模儲運是氫能應用的關鍵 . 10 3.3 加氫站建設是推廣氫燃料電池車的基礎 . 11 3.4 日本政府多維度支持下游應用發展 . 13 3.4.1 日本氫燃料電池應用發展迅速 . 14 3.4.2 豐田、本田引領日本氫燃料電池車的發展 . 15 3.4.3 氫能發電具備較大的發展潛力 . 1

9、7 4. 投資建議及相關上市公司 . 18 4.1 衛星石化（002648.SZ） . 18 4.2 新奧股份（600803.SH）. 19 4.3 濱化股份（601678.SH）. 19 4.4 齊翔騰達（002408.SZ） . 20 4.5 中國石化（600028.SH）. 20 4.6 中國石油（601857.SH）. 21 5. 風險提示 . 22 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 3 圖目錄圖目錄 圖 1 氫能源產業鏈概況. 5 圖 2 全球工業氫氣市場規模變化趨勢 . 6 圖 3 全球工業氫氣市場格局（2017 年） . 6 圖 4 日本一次能源消費結

10、構 . 6 圖 5 全球二氧化碳排放量變化趨勢 . 7 圖 6 日本氫能基本戰略路線圖 . 8 圖 7 全球制氫工藝原料占比（2017 年） . 9 圖 8 日本制氫工藝原料占比 . 9 圖 9 液化氫運輸模式圖. 10 圖 10 甲基環己烷方式氫運輸 . 11 圖 11 加氫站建設及運營業務規劃 . 13 圖 12 NEDO 預算開支情況（2018 年） . 14 圖 13 日本 ENE-FARM 裝機數量及售價變化趨勢 . 15 圖 14 質子交換膜燃料電池主要部件構成 . 16 圖 15 質子交換膜燃料電池成本構成 . 16 圖 16 全球氫燃料電池乘用車銷量（輛） . 16 行業研究石

11、油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 4 表目錄表目錄 表 1 日本氫工業早期發展 . 7 表 2 日本氫能源發展戰略目標 . 8 表 3 不同人工制氫技術對比 . 9 表 4 氫載體的種類與物性 . 10 表 5 三種氫載體的特征. 11 表 6 全球建成投運加氫站情況（截至 2018 年底） . 12 表 7 日本加氫站補貼標準（2016 年） . 12 表 8 JHyM 公司概要情況 . 13 表 9 日本家用燃料電池系統和燃料電池補貼標準 . 14 表 10 燃料電池分類對比. 15 表 11 豐田和本田氫燃料電池汽車關鍵參數比較 . 17 行業研究石油化工行業 請務必閱

12、讀正文之后的信息披露和法律聲明 5 1. 氫能源產業鏈概述氫能源產業鏈概述 在能源短缺和環境惡化雙重壓力下，可持續清潔能源的開發需求日益迫切。氫能是 一種二次能源，可以通過一定的方法利用其它能源制取，被視為 21 世紀極具發展潛力 的清潔能源。氫能具有以下特點：（1）熱值高，氫的熱值為 142351 kJ/kg，是所有化 石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，大約是汽油熱值的 3 倍；（2）燃燒性能好， 與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，且燃點高，燃燒速度快；（3）氫本身無毒，屬于清 潔能源，而且燃燒生成的水還可繼續制氫，反復循環使用；（4）利用形態和形式多， 可以氣態、液態或固態金屬氫化物出現，能

13、適應貯運及不同應用環境的要求。 氫能源產業鏈上游是氫氣的制備，主要技術方式有傳統能源的熱化學重整、電解水 和光解水等；中游是氫氣的儲運環節，主要技術方式包括低溫液態、高壓氣態和固體材 料儲氫；下游是氫氣的應用，氫氣應用可以滲透到傳統能源的各個方面，包括交通運輸、 工業燃料、發電等，主要技術是直接燃燒和燃料電池技術。 圖圖1 氫能源產業鏈概況氫能源產業鏈概況 資料來源： 氫能源行業產業鏈分析 ，海通證券研究所 全球氫工業規模不斷增長，呈現區域性分布全球氫工業規模不斷增長，呈現區域性分布。2017 年全球氫工業市場規模為 2514.93 億美元，同比增長 1.03%，2011-2017 年復合增速

14、為 5.05%。2017 年亞太地 區、北美、歐洲工業氫氣的市場規模分別為 1071.36、555.80、517.57 億美元，占全球 的比重分別為 42.6%、22.1%、20.6%，合計占比達 85.3%，區域性分布明顯。中國和 印度等亞太發展中國家經濟快速增長帶動了亞太地區對氫能等清潔能源的需求。 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 6 圖圖2 全球工業氫氣市場規模變化趨勢全球工業氫氣市場規模變化趨勢 圖圖3 全球工業氫氣市場格局（全球工業氫氣市場格局（2017 年）年） 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 1500 1700 1900 2100 23

15、00 2500 2700 2011201220132014201520162017 市場規模（億美元，左軸）增速（右軸） 亞太 42.60% 北美 22.10% 歐洲 20.58% 其他 14.72% 資料來源：人工制氫及氫工業在我國能源自主中的戰略地位，海通證券研 究所 資料來源：人工制氫及氫工業在我國能源自主中的戰略地位，海通證券研 究所 2. 構建“氫能社會”是日本重要的能源戰略構建“氫能社會”是日本重要的能源戰略 2.1 日本能源匱乏，減排壓力下尋找清潔能源刻不容緩日本能源匱乏，減排壓力下尋找清潔能源刻不容緩 日本對化石能源依賴度高日本對化石能源依賴度高。 根據 BP 能源統計， 20

16、18 年日本一次能源消費量為 4.54 億噸油當量，其中石油、天然氣、煤炭、核能、水電、可再生能源消費占比分別為 40%、 22%、26%、2%、4%、6%，化石能源（石油、天然氣、煤炭）消費占比高達 88%。 日本于 2011 年 3 月 11 日發生大地震引發海嘯導致發生福島核泄漏事故， 其核能占比從 2010 年的 13%下滑到 2012 年的 1%，化石能源占比則從 82%上升至 94%。另外，從 1965 年以來經歷了 50 多年的發展， 日本可再生能源占比僅從 0%提升至 2018 年的 6%， 增長速度緩慢。日本對化石能源依賴性強、可再生能源發展緩慢，且自身能源匱乏，尋 找替代能

17、源是大勢所趨。 圖圖4 日本一次能源消費結構日本一次能源消費結構 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 石油天然氣煤炭核能水電可再生能源化石能源占比 資料來源：BP 能源統計，海通證券研究所 發發展氫能有助于控制二氧化碳排放。展氫能有助于控制二氧化碳排放。自 1965 年至 2018 年全球二氧化碳排放量從 112 億噸增加至 337 億噸，期間復合增速為 2.1%。1997 年 12 月在日本京都世界氣候 大會上國際公約締約方通過了京都議定書 ，明確了附件 I 國家的溫室氣體減排義務， 目標是在目標是在 2008 年至年至 2012 年的第一

18、承諾期內， 附件一國家溫室氣體排放量在年的第一承諾期內， 附件一國家溫室氣體排放量在 1990 年的年的 基礎上平均降低基礎上平均降低 5.2%，其中歐盟、美國（之后退出協議） 、日本分別減少 8%、7%、6%。 2015 年 12 月 12 日在巴黎氣候變化大會上通過了巴黎協定，主要目標是將本世紀 全球平均氣溫上升幅度控制在 2 攝氏度以內。據新華網報道，日本溫室氣體排放量占全 球總排放量的 4%左右，日本政府設定的減排目標是到 2030 年溫室氣體排放量比 2013 年降低 26%。 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 7 圖圖5 全球二氧化碳排放量變化趨勢全球二

19、氧化碳排放量變化趨勢 -3% -2% -1% 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 19651970197519801985199019952000200520102015 全球二氧化碳排放量（百萬噸，左軸）增長率（右軸） 資料來源：BP 能源統計，海通證券研究所 2.2 日本氫能發展歷程日本氫能發展歷程 為破解日本能源發展所面臨的過度依賴海外化石能源、可再生能源發展瓶頸制約、 核電恢復重啟困難以及減排目標壓力大等問題，日本對氫能投入了大量時間和資金，日 本氫能開發利用已經有 40 多年

20、的歷史，將氫能視為提高能源安全保障與應對全球氣候 變化政策的重要手段，提出了構建“氫能社會”的國家戰略及發展路線圖。 日本氫工業早期發展。日本氫工業早期發展。日本在第一次石油危機爆發的 1973 年就成立了“氫能源協 會”，以大學研究人員為中心開展氫能源技術研討和技術研發。20 世紀 90 年代，豐田、 日產和本田汽車制造商啟動燃料電池車的開發，三洋電機、松下電器和東芝公司啟動家 庭燃料電池的開發。1993 年，由“新能源和產業技術綜合開發機構”（NEDO）牽頭， 設立了為期 10 年的“氫能源系統技術研究開發”綜合項目，由國有科研機構和民間會 社共同參與，涉及氫氣生產、儲運和利用等全過程。2

21、002 年，日本政府啟用了豐田和本 田公司的燃料電池展示車。同年，日本氫能源及燃料電池示范項目（JHFC）啟動燃料 電池車和加氫站的實際應用研究。2005 年，NEDO 開始了固定燃料電池的大規模實際 應用研究。 表表 1 日本氫工業早期發展日本氫工業早期發展 時間時間 事件事件 1973 年 成立了“氫能源協會”，以大學研究人員為中心開展氫能源技術研討和技術研發 1981 年 日本通產省在“月光計劃”（節能技術長期研究計劃）中，啟動了燃料電池的開發 20 世紀 90 年代 豐田、日產和本田汽車制造商啟動燃料電池車的開發，三洋電機、松下電器和東芝公司啟動家庭燃料電池的開發 1993 年 由“新

22、能源和產業技術綜合開發機構”（NEDO）牽頭，設立了為期 10 年的“氫能源系統技術研究開發”綜合項目，由國 有科研機構和民間會社共同參與，涉及氫氣生產、儲運和利用等全過程 2002 年 日本政府啟用了豐田和本田公司的燃料電池展示車。同年，日本氫能源及燃料電池示范項目（JHFC）啟動燃料電池車和加 氫站的實際應用研究 2005 年 NEDO 開始了固定燃料電池的大規模實際應用研究 2008 年 日本燃料電池商業化協會（FCCJ）制定了從 2015 年向普通用戶推廣燃料電池車的計劃 資料來源： 日本氫能源技術發展戰略及啟示 ，海通證券研究所 2013 年以來日本政府推進氫工業進入實質階段年以來日

23、本政府推進氫工業進入實質階段。2013 年 5 月日本政府推出的日 本再復興戰略中，把發展氫能源提升為國策，并啟動加氫站建設的前期工作。2014 年 6 月 24 日，日本內閣對該戰略進行了修訂，明確政府將大力普及家庭和工業用燃料 電池，以及 2015 年開始快速普及燃料電池車，2030 年向市場投入 530 萬臺家用燃料電 池，相當于 10%的日本家庭均使用燃料電池。2014 年 4 月 11 日出臺的日本第 4 次能 源基本計劃，將氫能源定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，提出在 2015 年建 成約 100 座加氫站。 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 8

24、表表 2 日本氫能源發展戰略目標日本氫能源發展戰略目標 類別 2015 年 2020 年 2025 年 2030 年 2040 年 家庭用燃 料電池 累計銷售 140 萬臺；使用 7-8 年可回收成本 累計銷售 530 萬臺；使用 5 年后 可回收成本 工業用燃 料電池 2017年開始銷售固 體氧化物型燃料電 池（S0FC） 實現家用燃料電池售價： 固體高分子型燃料電池 （PEFC）80 萬日元/臺， S0FC100 萬日元/臺 燃料電池 車 2015年開始銷售轎 車；2016 年開始銷 售公交車 FCV 達到 4 萬臺 實現比混合動力車有競爭力 的車價；FCV 達到 20 萬臺 在新車銷售中

25、，下一代汽車 （混合 動力車、電動車、燃料電池車、清 潔柴油車和 CNG 車等）占比為 50%-70%；FCV 達到 80 萬臺 氫發電 實現家庭氫發電 發電廠采用氫發電 氫的運輸 和儲藏 氫價格低于或等于 汽油價；2015 年在 國內建設 100 座加 氫站 實現氫價格低于或等于混 合動力車燃料費；加氫站 成本降至商業可行水平； 建設加氫站 160 座 21世紀 20年代后期實現氫進 口價 30 日元/標準立方米（工 廠交貨價）；建設加氫站 320 座，擴大全國范圍內的氫氣供 給網絡 實現以海外未利用能源為原料制 造氫， 以及氫運輸和儲藏技術的商 業可行性 氫供應系 統 豐田公司建立 氫供應

26、系統 資料來源： 日本氫能源技術發展戰略及啟示 ，海通證券研究所 氫能和燃料電池發展戰略路線圖發布氫能和燃料電池發展戰略路線圖發布。2014 年 6 月 23 日由行業、研究機構及 政府各界代表參與的“氫和燃料電池戰略協議會” 公布了日本氫和燃料電池戰略路線 圖，就日本氫能源政策、技術和發展方向等方面進行了全面闡述，并制定了氫能源研 發推廣的時間表，制定了“三步走發展計劃”，并于 2016 年、2019 年進行了兩次修訂， 明確了具體的發展路線。2017 年 12 月制定的“氫能源基本戰略”，為建立無碳“氫能 社會”提出具體發展目標和實施路徑，到 2030 年日本氫氣產量從 2017 年的 2

27、00 噸上 升至 30 萬噸，氫氣售價（加氫站價格）從 100 日元/方下降至 30 日元/方，加氫站從約 100 座上升至 900 座，乘用車/巴士/叉車分別從 2000/2/40 輛上升至 80/0.12/1 萬輛， ENE-FARM 安裝數量從 22 萬臺上升至 530 萬臺。 圖圖6 日本氫能基本戰略路線圖日本氫能基本戰略路線圖 資料來源： 日本能源企業發展氫能業務經驗與啟示 ，海通證券研究所 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 9 3. 日本“氫能社會”發展現狀日本“氫能社會”發展現狀 3.1 目前日本副產氫是主要來源，未來目前日本副產氫是主要來源，未來海外

28、進口將成為重要補充海外進口將成為重要補充 人工制氫的方法主要包括化石燃料制氫、電解水制氫、光解水制氫以及微生物制氫 等，其中化石燃料制氫原料主要包括煤、石油、天然氣等。目前化石燃料制氫方法較為 成熟，并且具備產量高、成本較低的優點，但制氫過程都有溫室氣體排放；電解水是一 種制取純氫的最簡單的方法，但是其消耗的電能太高導致不夠經濟，因而其發展受到很 大限制；光解水被視為最理想的制氫途徑，但目前技術尚不成熟。 表表 3 不同人工制氫技術對比不同人工制氫技術對比 制氫方法制氫方法 反應簡介反應簡介 優點優點 缺點缺點 化石燃 料制氫 煤制氫 主要分為煤的焦化和煤的氣化 產量高、成本較低、商業化技術成

29、熟 排放溫室氣體 天然氣、輕質油等制氫 與水蒸氣反應生成氫氣產物 產量高、成本較低 排放溫室氣體 重油制氫 采用部分氧化法， 重油與水蒸氣 及氧氣反應制得含氫氣體產物 成本低 反應所需溫度高， 制得氫氣純 度不高，排放溫室氣體 電解水制氫 將直流電通入水中而在陰陽兩 極引起水分解為氫和氧的非自 發的氧化還原反應的過程 環保、純度高 成本高 光解水制氫 利用催化劑吸收太陽光催化水 分解放出氫氣的過程 環保無污染、利用太陽能 技術不成熟、轉化率低 微生物制氫 借助于微生物產生氫酶， 進而催 化水分解制取氫氣 環保、產量高 技術不成熟 資料來源： 氫能利用的發展現狀及趨勢 、 氫能源行業研究報告 ，

30、海通證券研究所 目前日本氫能主要來自氯堿工業副產氫，成本較低目前日本氫能主要來自氯堿工業副產氫，成本較低。2017 年全球制氫原料約 96% 來源于化石燃料（由于甲醇主要原料為煤炭和天然氣，因此本文將甲醇制氫歸類于化石 燃料制氫）的熱化學重整，僅有 4%源于電解水。日本制氫主要采用鹽水電解（氯堿工 業），占比為 63%，天然氣、乙烯、焦爐煤氣、甲醇制氫占比分別為 8%、7%、6%、 6%。氯堿、鋼鐵企業副產氫可通過變壓吸附（PSA）技術分離提純，成為日本重要的氫 氣來源。 圖圖7 全球制氫工藝原料占比（全球制氫工藝原料占比（2017 年）年） 圖圖8 日本制氫工藝原料占比日本制氫工藝原料占比

31、天然氣 48% 醇類 30% 煤炭 18% 電解水 4% 鹽水電解 63% 天然氣改制 8% 乙烯制氫 7% 焦爐煤氣制氫 6% 甲醇改質 6% 其他 10% 資料來源：人工制氫及氫工業在我國能源自主中的戰略地位，海通證券研 究所 資料來源：氫能產業鏈分析，海通證券研究所 日本未來傾向于優先考慮從海外進口氫能日本未來傾向于優先考慮從海外進口氫能。受本土自然資源稟賦的限制，日本更傾 向于優先考慮從海外進口氫能，一方面是為了控制氫能源成本，大規模進口低成本的氫 燃料可擴大和豐富日本國內零碳氫燃料的市場供給，另一方面還可保證國內使用零排放 的氫燃料。海外零碳制氫方式主要選擇以下兩種：其一是利用海外廉

32、價褐煤制氫，利用 煤炭、天然氣提純的化石燃料制氫法目前還是最經濟最現實的制氫方法，但這種方法制 氫過程排放二氧化碳，必須利用 CCS（碳捕捉） 技術才能實現減排；其二是在可再生 能源稟賦條件較好、發電成本較低的國家和地區采用水電解制氫。按照氫和燃料電池 戰略路線圖，2030 年前日本將實現氫海外進口量達到 200-300 億標準立方米。 建立國際氫能供給鏈最大的難點就是儲運。建立國際氫能供給鏈最大的難點就是儲運。若從海外大規模進口氫燃料，日本優先 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 10 考慮兩種方式：（1）將氫氣直接轉換為液體，與液化天然氣方法相同，用零下 253

33、度 的超低溫將氫氣冷卻液化， 目前日本正在與澳大利亞合作， 共同開發液化氫產業供給鏈。 由川崎重工、巖谷產業和電源開發等公司在澳大利亞試開采褐煤，在當地制備、冷卻液 化，再通過船舶海運至日本。（2）利用甲基環已烷儲氫，即利用基于甲苯與甲基環己 烷可逆反應的儲氫技術。日本千代田化工建設、三菱商事、三井物產、日本郵船四家公 司聯合成立了“新一代氫能源產業鏈技術研究會”，2020 年將利用甲基環已烷儲氫從 文萊海運至川崎，年供給規模將達到 210 噸。與此同時，積極開發直接利用氨、甲烷等 能源載體，以實現低成本、高效率的氫制備和儲運。 3.2 氫的規模儲運是氫能應用的關鍵氫的規模儲運是氫能應用的關鍵

34、 氫的單位體積能量密度低，約為天然氣的三分之一左右，因此實現高密度儲運成為 氫能產業鏈發展的重要關鍵。日本的氫能源運輸主要以液化氫、有機物甲基環己烷和氨 運輸三種方式為主。 表表 4 氫載體的種類與物性氫載體的種類與物性 項目項目 氫含有率（氫含有率（%，質量分數），質量分數） 氫密度氫密度/（kgH2/m3） 沸點（）沸點（） 放出氫的焓變化放出氫的焓變化 kJ/（mol H2） 其他特性其他特性 液態氫 100 70.8 -253 0.899 強易燃性、強可燃 性、爆炸性 壓縮氫（350 大氣壓） 100 23.2 壓縮氫（700 大氣壓） 100 39.6 甲基環己烷（MCH） 6.16

35、 47.3 101 67.5 可燃性、刺激性 氨 17.8 121 -33.4 30.6 急性毒性、腐蝕性 資料來源： 世界氫能儲運研究開發動態 ，海通證券研究所 液化氫運輸。液化氫運輸。液態氫的體積是氣態氫的 1/800，而且常溫下施以再大的壓力氫也不 能液化，必須冷卻到-253的極低溫度才能液化。液化氫可大幅提高運輸、儲存效率， 運輸、儲存容器必須使用特殊合金和碳纖維增強樹脂等，而且還必須使用應對自然蒸發 的液態氫用浸液泵和高隔熱技術容器等特殊設備、機器和技術。液態氫的供應除火箭用 已小規模實用化外，長途或國外氫的大量運輸用設備、機器和技術正在開發中。除日本 川崎重工致力開發液態氫用大型貯

36、罐、氫運輸船外，戰略技術創新促進計劃（SIP） 氫 載體則以日本船舶技術研究協會等為中心，研究開發來自國外的液態氫運輸，以及維持 低溫下的裝卸系統等。 圖圖9 液化氫運輸模式圖液化氫運輸模式圖 資料來源： 日本氫能白皮書 ，海通證券研究所 甲基環己烷甲基環己烷方式氫運輸。方式氫運輸。有機加氫化合物法用甲苯等芳烴的加氫反應固定氫，轉換 成甲基環己烷（MCH）等飽和環狀化合物，氫以過去的液態化學品形態在常溫、常壓條 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 11 件下運輸、儲存，再在利用時進行脫氫反應，取出氫后加以利用。常溫、常壓下 MCH、 甲苯是液體， 利用這個體系在常溫、 常壓下可把氫氣作為約1/500體積的液體搬運。 MCH、 甲苯都是汽油所含成分，其運輸、儲存可用原有汽油流通基礎設施。 圖圖10 甲基環己烷方式氫