氢能和燃料电池每日研报 新电解槽亮相4度电制1立方绿氢 中国氢能专利申请忙

氢能和燃料电池每日研报简读

中航证券3月28日研报：举重若氢 眼里有光

全球“碳中和”的博弈：发展权与垄断权之争

发达国家通过排放权限制他国发展、强调排放总量。发展中国家强调人均排放量、单位排放量及历史排放量。

欧美筹码:

1)基本实现碳达峰--欧盟1990、美国2007、日本2013;

2)技术优势--减排、绿能、循环产业等;

3)资金优势与金融垄断。

博弈后达成共识(最重要两项):《京都议定书》1997年《联合国气候变化框架公约》参加国制定(美国、加拿大先后退出);《巴黎协定》2015年巴黎气候大会通过，确定21世纪内全球平均气温较工业化前(1850年)上升幅度控制在2℃以内的长期目标，努力限制在1.5℃以内。

全球能源格局:中、美、欧电力占绝对份额，欧盟绿电比例高

欧盟在90年代已实现碳达峰，发展方向为能源结构优化。欧盟在清洁能源发明走在世界前列，其风电、太阳能、生物质发电和核电等占比均处于全球引领地位。

2005年碳达峰后美国用电量与发电量长期以来较为稳定。美国2022年可再生能源发电量首次超煤电，风光发电量占比14%、水电6%，生物质能和地热能发电量占比不到1%。

中国同时在能源供需总量和结构两方面引领全球增长。2023年全社会用电量占全球超30%，水电、核电、风电和太阳能在内的绿电占总发电量的比重升至33.7%。随着“双碳”政策持续出台、及十四五能源规划逐步落地，未来能源总量增长与结构优化将持续。

氢能前景:科技革命积跬步、望千里，终极能源助交通、入万家

氢能的直接应用场景分为四类:

1)化工原材料，如用于制备甲醇和合成氨。

2)工业辅料，包括不参与主流程的化学反应的，如食品加工业陶瓷玻璃的生产过程防氧化保护气冷却气；参与主流程的化学反应的，如氢能炼钢时用于还原反应、夺走铁矿石中的氧元素。

3)燃烧做功或制热的包括燃氢发动机的燃料、民用天然气掺氢等，炼钢用的氢气同时起到还原剂和燃料加热的功能。

4)电化学反应的原料，燃料电池汽车和原燃料社区热电联供是主要应用场景，通过燃料电池实现放电、同时产生50~80°的水可以用于供热。

据IEA统计，2022年全球氢气供需平衡、总量9500万吨左右。全球产氢量TOP5地区集中、合计占比约70%,分别为中国(30%)、美国、中东、印度和俄罗斯。化石燃料制氢2022年产量占比超过80%、是现阶段全球主流制氢方式:电解水制氢+CCUS化石燃料制氨等低碳氢源占比则不足1%。

目前各行业、各环节氢能推广的最核心逻辑是“成本由谁承担”和“全球碳中和政策”。因此预计在未来的3年内、氢能应用的推广速度排序依次是:民用燃气掺氢>工业原材料绿氢化>工业辅材绿氢化>船用氢能>商用车+专用车+工程机械等场景>热电联供>乘用车。

其中工业原材料环+替代主要来自于“绿氢替代灰氢’这方面的国家双碳政策有助力、但经济性指标则更重要，因此在其原主业上行周期、即石油或煤占比最高，炭处于价格高位或上涨周期内更容易转嫁成本、推动新技术更迭。

目前氢能发展面临成本、全球标准认定、专利与贸易壁垒三大瓶颈。据彭博新能源财经，欧美电解设备的系统成本约为1200美元心W，而中国只需300美元/kW、成本比欧美低75%。中国、美国、欧盟对绿氢的认定标准未统一，包括网电参与制氢是否认可为绿氢、生物制氢如何计算节能标准等。专利壁垒主要在PEM电解槽领域丰田、蒂森克虏伯、水吉能等公司的优势，而贸易壁牟则主要涉及美国对华政策。

氢源:当前以灰氢为主，中长期氢源的低碳转型需求带来发展机遇

氢在能量和原料两方面属性决定了应用场景多元制取来源多元、可打通绿能与碳能则将促进其成为下一代能源载体，成为终极能源。

制氢来源多元，短期看重副产氢，中长期应大力发展绿电制氢。氢气制取的四大路径为化石燃料制氢、工业副产氢、化工原料制氢、电解水制氢。按照属性分类亦可分为灰氢、蓝氢、绿氢以及更细分类下的黄氢、粉氢、橙氢等。

中国由于“富煤贫油少气”的资源特点，煤制氢为主要氢源。据IEA数据，煤制氢的碳排放量为天然气制氢的两倍以上。为适应低碳转型的趋势，中国改变制氢结构现状的压力相对较大。

电解水制氢的四种主要工艺路线比较及国内玩家

AWE/ALK: 派瑞、竞立、阳光、隆基、三一、华电重工、厚普股份、中能氢能源、凯豪达、中电丰业。

PEM: 石化机械、派瑞、阳光、隆基、赛克赛斯、长春绿动、融科氢能、中电丰业、大连物化所、航天507所

AEM：亿纬氢能、翌晶氢能、未来氢能、中电绿波、北京申乾

SOEC：派瑞、北京质子动力上海氢程(应物所)、北京思伟特、华科福赛、浙江氢邦

AWE槽目前需要突破的环节是PPS复合膜的国产化;PEM槽目前需要突破的环节包括PEM材料、催化剂、扩散层材料等。

中国的需求和供给双双崛起，国产AWE成本优势明显率先放量、将走向全球大市场。

报告预测，未来5年内电解槽赛道上主要变化包括:

1)中、欧、美、日全面推进，内需与出口两旺。

2)在碳税和碳关税没有落地、各国绿氢标准未统一的前提下，碱性电解槽的需求将占主导地位，预计在化工行业和中国市场占比将达到80-90%，在欧美日预计也将超过70%；PEM电解槽的成本高昂、使用于高附加值领域，比如绿电调峰和高纯度工况。

3)大容量设备占比将快速提升。

4)国产碱性电解槽的技术成熟度、产品稳定性和成本已全面领先世界，未来全球份额将迅速提升，主要原材料和零部件均已实现国产，PPS隔膜和复合隔膜的国产化将加速。

5)PEM电解槽的PEM膜、催化剂、等原材料/零部件均存在较高对外依赖，亟需产业突破、实现快速降本，否则将错过风光配储的绝佳机会。重点公司:石化机械、华光环能、华电重工、中集安瑞科H、明阳智能、东方电气。

国内氢能和燃料电池重点关注

北京发布《加氢站运营管理规范》 ，助力氢燃料电池汽车推广

规范明确加氢站投运前须完成安全评价报告、消防审验、防雷检测、特种设备等方面的安全验收，取得相关资质证明后方可运行。标准发布实施后，将助力夯实氢能产业基础设施，助力到2025年氢燃料电池汽车累计推广量突破1万辆，力争建成并投运氢燃料电池汽车加氢站74座的目标实现。

4度多绿电制成1立方绿氢！正泰集团旗下上海泰氢晨能源科技有限公司以氢能领域新锐成为行业“领跑者”

泰氢晨携碱性电解槽、制氢电源、燃料电池发电站、燃料电池专用DC等核心产品及解决方案亮相2024中国国际清洁能源博览会，其1000Nm³/h先进碱性电解槽产品可实现直流电耗4.278kwh每标方的能耗水平，也就说用4度多绿电就能制成一立方米的绿氢。泰氢晨用了1个月，完成了碱性电解水制氢系统的测试，测试结果得到了全球知名认证机构德凯的全程见证，并最终获得了“氢能领跑者行动评价证书”。在氢转电应用方面，公司的氢能发电产品的容量覆盖主流KW级和MW级，具备出色的安全性和多场景应用可靠性，综合能效可达90%以上，单位氢气发电量处于全球领先水平。

中国中车CRQ1500碱性电解水制氢系统平台亮相2024中国国际氢能及燃料电池产业展览会

中国中车旗下中车山东风电公司研发的CRQ1500碱性电解水制氢系统平台采用平台化设计，可实现1000-1500Nm⊃3;/h容量段全覆盖。目前，中车山东风电公司的碱性制氢装备可以达到：电解槽每小时产氢量超过1200标方，每标方氢气耗电量小于4.3度，使用寿命可超过十年；运行负荷范围宽，可在30%～110% 额定负荷之间协同风光等可再生能源波动特性进行调节；采用模块化设计，标准化生产，占地面积小；满足国标一级能效标准，整体水平达到同行业主流水平。

蜀道装备氢能工程技术研发中心3月28日揭牌，液氢技术强

研发中心作为蜀道装备开展氢能技术、氢能业务拓展的专业平台，将重点围绕氢液化、氢储运、氢制取和氢加注等产业链关键领域开展技术和装备研发，公司在氢能产业上持续加码。蜀道装备一直以来致力于研发、生产和销售各类LNG液化设备、空分设备以及低温液体储运设备。

中集安瑞科：IV型储氢瓶已经出样 目前等待认证取证

中集安瑞科去年公司氢能业务实现比较高速增长，预计2024年氢能业务有望保持增长。目前国内法规允许运行的还是20兆帕高压气氢长管拖车，中集30兆帕车型已经在启动，液氢的罐箱已经开发出来，IV型储氢瓶需要等待认证、取证，预计今年6月份底左右能开展相关新型储氢瓶审批。中集安瑞科与挪威Hexagon合资工厂首期产能预计2万只，目前IV型储氢瓶已经出样，也开始做批量的产品，产能已经排到今年年底，并预留了充足的扩产空间。

唐山迁安从“钢铁之城”变身“钢铁氢城”

唐山锐唯新能源科技有限公司的氢燃料电池发动机项目总投资10亿元，分两期建设。现在一期刚刚建成投产，拥有目前全国最大的完整氢燃料电池发动机生产能力，年产能达到5000台套。公司做的燃料电池双极板，只有1.5毫米，行业领先水平。而且实现从上料、安装、集成扫码、检测等很多环节已实现全智能批量化生产。迁安每年焦化总产能1080万吨，可谓制氢原料充足。

氢能全球视野

Sirius将在巴厘岛安装10架氢动力垂直起降飞机，合同估值5000万美元

Sirius Aviation (Sirius) 与 PARQ Development合作，将在印度尼西亚巴厘岛引进10架氢动力垂直起降 (VTOL) 喷气式飞机，这是Sirius正在研发的飞机。Sirius与一家瑞士银行合作，将以每月65,000美元的价格将飞机（包括机组人员、维护和保险）租给Parc Development，为期五年，而Parc Development 的目标是每月产生180,000美元的航线收入。

空客、罗尔斯·罗伊斯公司和易捷航空联手开发氢动力飞行

早在去年9 月，空客、罗尔斯·罗伊斯和易捷航空这三大航空公司联手推出了航空氢能计划 (HIA)，为首架氢动力飞机的升空准备基础设施、政策、监管和安全框架。其他 HIA 成员包括英国零部件制造商 GKN Aerospace 和丹麦绿色能源公司 Orsted。该组织希望与政府合作，制定未来十年安全实现氢飞行所需的必要法规和标准。

本月，易捷航空与其他 HIA 成员一起敦促政府投资氢动力飞行。易捷航空再次强调氢飞行技术取得惊人进展，并相信到2030年代可能会有使用该技术的航班。HIA 希望英国能够走在氢动力航空领域的前沿，但实现这一目标需要政府的支持。

虽然 HIA 对氢飞行的潜力持乐观态度，但它也承认要实现其目标还需要克服许多技术挑战。氢的储存和运输是障碍，需要大量投资来开发生产、储存和运输氢气所需的基础设施。绿氢来源也需要更大的投资。

然而，HIA 的航空公司都乐观地认为他们将在未来实现氢飞行，空中客车公司的目标是到2035年推出100座的氢动力飞机。易捷航空希望到2040年开发出类似的飞机，罗尔斯·罗伊斯也相信可以从2030年代中期开始为中小型飞机提供动力所需的氢技术。

日本岩谷将在2027年之前投资500亿日元（24亿人民币），在爱知县川崎市和丰田市建立新的液氢制造基地

产能预计将比目前水平翻一番，达到每年2.4亿标准立方米。

京瓷开发出液氢密封件，即使在压力超过5MPa的情况下也能保持气密性

3月28日，京瓷宣布，与日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）合作，基于京瓷超高真空气密终端技术，开发出了用于液氢的“气密密封（气密终端）”

韩国今年计划将氢公交保有量增至2700辆，年需15000吨氢气

韩国产业通商资源部28日在首尔召开了移动氢供需委员会第一次会议，在这次会议上，环境部决定今年累计供应2.7万辆氢能公交车，产业通商资源部将为此供应1.5万吨氢气。

根据规划，企业将利用液化厂供应氢气，并建设公交车加氢站，如液氢加氢站、大容量气态氢加氢站。

韩国将通过在仁川和江陵建立液氢集群来确保氢气供应，为此最近在首都圈开设了一个氢公交车液氢加氢站。

目前面临的障碍是氢价仍然很昂贵。政府的目标是到2040年将氢的价格降低至每公斤1000韩元（5.4元人民币），但目前约为10000韩元（54元人民币）。

韩国SK Eco Plant四处扩张绿氢业务

SK Eco Plant去年与加拿大“世界能源GH2”共同推动大规模绿氢商业化计划“New Geohonic”项目启动。该项目利用加拿大最东部纽芬兰岛的风力发电分解水制绿氢，再转化为绿色氨，并将其运输到欧洲等地。项目最近成功吸引了加拿大出口发展公司（EDC）9500万美元的投资。

项目获得加拿大批准使用国有土地（Crown Land）进行风力发电。土地总面积为1077.91㎢，是首尔总面积的1.8倍。该公司还完成了对斯蒂芬维尔港的收购，该港将用于绿氢和绿氨生产和洲际运输。

SK Eco Plant还扩大了在中东和非洲的业务，与阿联酋、阿曼和埃及合作，计划建设可再生能源发电厂、生产绿氢、转化和出口绿氨等。

SK Eco Plant还试图主导废旧电池回收市场。其专门从事回收业务的子公司SK Test正在北美、欧洲和亚洲等电池行业的关键地区以及电动汽车普及率较高的主要地区建立回收基地。

韩国大邱氢能城市梦想因韩国天然气公司财务困难而取消

韩国天然气公司和大邱市原计划耗资900亿韩元（4.8亿人民币）的K-R&D氢能项目，预计需时三年。28日当地媒体报道，韩国天然气公司去年12月底就召开来董事会会议，决定撤销“K-R&D园区建设项目”。项目原预计可带来经济效果（2,875亿韩元）和就业效果（1,725人）。大邱市还建立了本地企业、大学和研究机构的共赢合作平台，希望与韩国天然气公司共同成长，跨越式发展成为“能氢城市”。

然而，在该项目实施过程中，全球能源危机袭来，韩国天然气公司KOGAS财务困难加剧，该项目被取消。

目前，大邱只能把氢能项目计划大大缩小。该市发言人表示：“这非常令人失望。我们将进一步加强产学研官政理事会，继续与韩国天然气公司建设共赢项目。” 韩国天然气公司相关人士表示：“由于形势不利，我们别无选择，只能撤回该项目。我们将与大邱市协商，寻找继续地区共赢合作的方法。”

国家知识产权局3月29日发布中国氢能专利

中国石油：计及天然气压力能综合利用的电解水制氢及液化系统

中国石化：一种原料油加氢方法；一种供氢剂及其应用和回收再生方法；一种贵金属催化剂及其制备方法和应用，活性组分为铂或钯

国家石油天然气管网集团：一种高压气态氢环境下管线钢疲劳寿命试验装置；一种检测小尺寸非金属夹杂物的方法及其应用，本发明利用电化学充氢可以更有效的观察到小尺寸夹杂物的分布，电化学充氢条件下会捕获进入金属中的氢原子，氢原子会在非金属夹杂物周围聚集，使得非金属夹杂物的观察更为容易，配合EDS能谱分析，可以得到夹杂物的元素组成及分布

国家纳米科学中心：一种基于气-液界面的氮氢合成氨的方法

**浙江工业大学：**一种固态镁基储氢材料MgH2-CrOOH@CNT及其制备方法，最终制备的复合材料吸放氢温度相对于纯MgH2大幅降低，达到了吸放氢动力学和吸放氢总量的共同优化改善，同时能够实现室温吸氢的效果

福州大学：一种整体结构式钌基氨分解催化剂及其制备方法，进一步提高氨分解反应活性和稳定性；一种多管道氨分解反应装置及系统

东南大学：金属-生物质碳异质结型电解水催化剂的制备方法及应用

武汉大学：一种电驱动的铂催化剂催化碳碳双键氢化的方法及其应用

西安工程大学：一种中空多孔氧化亚铜-硫化镉光解水产氢材料的制备方法，可有效提高光解水产氢性能

西安理工大学：一种钌-二硫化钒/碳布电催化剂及其制备方法与应用

西安交通大学：基于模块化微通道级联的太阳能驱动甲醇重整制氢系统

陕西理工大学：基于机器学习的多释氢温度复合储释氢材料设计方法

北京大学：面向电网韧性提升的可再生能源制氨系统容量配置方法，用于可再生能源制氨工艺在实际应用中的容量配置和可行性分析

北京林业大学：钌基三金属催化剂及其制备方法和应用

陕西科技大学;榆林学院：氢气-天然气混合组分提取高纯度氢气的方法

河北工业大学：制氢控制方法、装置、系统及电子设备

集美大学：一种太阳能驱动的变体积流道反应器，涉及沼气重整制氢技术领域

福州大学：一种用于二氧化碳加氢制甲醇的氮化碳基催化剂及其制备方法和应用

北京航空航天大学：用于氢扩散回流燃烧室的火焰筒及氢扩散回流燃烧室

常州大学：一种MnxCd1-xS/Co2SnO4复合催化剂的制备方法及其压电光催化产H2中的应用，具有丰富的活性位点、优异的稳定性和产氢效果

苏州大学：用于催化含硼固体储氢材料水解的催化剂的制备方法

洛阳理工学院：一种核壳纳米线状FeOOH@CoMnP复合材料及其制备方法和应用

泰山学院：一种非离子化纤维素复合膜、制备方法及应用，可用作液流电池、燃料电池、气体分离及电解水制氢等器件的隔膜材料

江南大学：一种硫化物-氢氧化物异质结电催化剂及其制备方法与应用，本发明公开的耦合高附加值氧化产物电解水制氢技术，在阳极获得高附加值化学品的同时，还可代替Pt片阴极进行产氢反应

重庆大学：一种电解CO2溶液制备碳氢燃料的方法及系统

中国民用航空飞行学院：一种氢燃料电池膜电极生产装置；一种航空用氢燃料电池的氢保护装置

北京化工大学;衢州资源化工创新研究院：利用绿氢炼制零碳水泥联产合成气的方法

上海工程技术大学：厌氧发酵及水热碳化的多源有机固废低碳燃烧系统及方法

东北大学;河钢集团：一种基于全氧富氢低碳还原熔化炉两段式碳循环炼铁工艺

大连理工大学：可燃冰开采、天然气重整制氢与碳捕集封存一体化系统

天津大学：车用氨氢混合动力装置及能源调控管理方法

宁波大学;宁波海关技术中心：一种分解水制取氢的电极材料及其制备方法

石河子大学：一种结合模糊控制器和状态调节器的燃料电池控制方法

青岛科技大学：一种用于高效析氢的二元金属催化剂的制备方法

重庆大学：太阳能光热催化连续产氢系统

北京石油化工学院：一种从高氨氮有机废水中回收氨能和氢能的装置

中国船舶集团有限公司第七一八研究所; 一种带空气夹层的固态储氢装置

清华四川能源互联网研究院：固体氧化物电解池测试系统及其控制方法

中车永济电机：离心式空压机与装配方法、检测方法及氢燃料电池

贵研铂业：一种信息存储用高纯球形钌粉的制备方法

北京国家新能源汽车技术创新中心：一种并离网自动切换的燃料电池发电系统及其切换方法；一种底盘换氢式燃料电池汽车

亿华通：一种快速定位氢燃料电池增湿器内漏检测装置及其方法

三一氢能：矩形电解槽结构和碱性电解槽；方形制氢电解槽的紧固方法及方形制氢电解槽；多孔碱性水制氢电极及其制备方法与应用

宝钢金属：Mg-Ni-Y-Si系储氢合金及其制备方法和应用

航天氢能（上海）：一种使用固态储氢的两轮车燃料电池系统能量管理方法

海卓健新能源材料（上海）：一种铂碳催化剂的三氨基苯辅助连续生产方法