“能源安全”召唤下的能源革 命之势.docx

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1、目录新时代下的能源安全，起笔能源革命新篇章1光伏：平价元年扩需求，支架储能待掘金1平价时代来临，碳中和目标支撑装机量高增长1产业链梳理：主辅材格局清晰稳定，支架、储能环节具备爆发潜力 2光伏支架：享受跟踪支架渗透率提升及国产化替代双重红利3光伏储能：政策引导按比例配置，平价时代下装机规模有望爆发7氢能：政策持续加码，产业化拐点将至 12氢能在全球能源革命中扮演重要角色12产业链梳理：储氢、燃料电池电堆及核心材料为突破方向13储氢：关键设备国产化亟待突破，液氢存储技术未来可期14氢燃料电池：技术链逐层解耦，上游技术突破进行时 17产业链涉及的重点公司22中信博22天合光能23亿华通U 24宁德时

2、代25富瑞特装26风险因素26图7：相较光伏其余领域，光伏跟踪支架国产化提升空间较大中国产能在全球产能占比中国产量在全球产量占比资料来源：CPIA,中信证券研究部光伏储能：政策引导按比例配置，平价时代下装机规模有望爆发储能是可再生能源大规模发展的关键支撑技术。光伏等可再生能源发电波动性、随机 性特征较为明显，波峰高发电量时会对电网的安全稳定造成较大冲击，而随机性带来的供 需匹配错位容易产生严重的电量消纳问题。我国光伏弃光问题虽然在近年来得到一定程度 的缓解，但在部分光伏建设重点省份仍存在弃光率较高的现象。根据国家能源局数据，2020 年全国平均弃光率2%,光伏消纳问题较为突出的西北地区弃光率达

3、4.8%。储能系统的核 心作用在于弥补一般光伏发电系统中所缺失的“储放”的功能，缓解光伏大规模接入电网 带来的波动性，同时减少光伏弃电比率，提高电能利用率。图8： 2020年全国平均弃光率约2%2019 年2020年7年2018年16.0%14.0%12.0%10.0%8.0%6.0%4.0%2.0%0.0%1月 2月 3月 4月 5月6月7月8月9月10月11月12月资料来源：国家能源局，中信证券研究部图9：西藏、青海、新疆等地弃光率仍较高资料来源：国家能源局，中信证券研究部政策引导下储能渐成标配，平价时代下国内储能装机规模有望爆发。2017年9月，发改委、财政部、科技部、工信部和能源局联合

4、印发关于促进储能技术与产业发展的指 导意见（简称“意见”），这是我国储能行业第一个指导性政策。按意见发展阶段规 划，2021年至2025年为储能产业规模化发展阶段，旨在促进储能产业形成较为完整的产 业体系。顶层设计指引下，各省份亦纷纷出台相关配套政策，优先支持“光伏/风电+储能” 项目建设。其中，内蒙古、山东、山西、河北、贵州等省份明确储能配置比例，分布在5%-20% 之间。新疆明确对根据电力调度结构指令进入充电状态的电量给予0.55元/千瓦时的补偿。表5： 2021-2025年为储能产业规模化发展的重要阶段资料来源：国家发改委，中信证券研究部发展阶段发展目标具体内容第一阶段(20162020

5、)储能产业发展进入商 业化初期，储能对于 能源体系转型的关键 作用初步显现建成一批不同技术类型、不同应用场景的试点示范项目；研发一批 重大关键技术与核心装备，主要储能技术达到国际先进水平；初步 建立储能技术标准体系，形成一批重点技术规范和标准；探索一批 可推广的商业模式；培育一批有竞争力的市场主体。第二阶段(2021-2025)储能产业规模化发 展，储能在推动能源 变革和能源互联网发 展中的作用全面展现储能项目广泛应用，形成较为完整的产业体系，成为能源领域经济 新增长点；全面掌握具有国际领先水平的储能关键技术和核心装 备，部分储能技术装备引领国际发展；形成较为完善的技术和标准 体系并拥有国际话

6、语权；基于电力与能源市场的多种储能商业模式 蓬勃发展；形成一批有国际竞争力的市场主体。表6：部分省份政策明确储能配置比例在5%-20%之间省份政策支持储能方案内蒙古2020年光伏发电项目竞争配置方案支持光伏+储能项n建设，储能配置5%山东光宇2020年拟申报竞价光伏项目意见的函申报竞价光伏项目要求储能配置20%山西关于2020年拟新建光伏发电项目的消纳意见新增光伏发电项目建议储能配置15-20%河北关于推进风电、光伏发电科学有序发展得实施方 案（征求意见稿）风电光伏储能配置需10%贵州贵州省可再生能源电力消纳实施方案消纳受限地区光伏储能配置需10%新疆新疆电网发电侧储能管理方法对根据电力调度结

7、构指令进入充电状态的电 量给予0.55元/千瓦时的补偿。资料来源：北极星储能网，中信证券研究部从储能的技术路径来看,电化学储能占据未来制高点。抽水蓄能是当前最为成熟的电 力储能技术，根据CNSA数据，目前占全球储能累计装机规模的90%以上。但受地理选 址和建设施工的局限，抽水蓄能未来发展空间有限。相比抽水蓄能，电化学储能受地理条 件影响较小，建设周期短，应用场景更为广泛。随着成本持续下降、商业化应用日益成熟， 电化学储能技术优势愈发明显，逐渐成为储能新增装机的主流。预计未来随着锂电池产业 规模效应进一步显现，成本仍有较大下降空间，发展前景广阔。图10：电化学储能占比仍较低，提升空间较大抽水蓄能

8、（GW） 其他储能（GW）抽水蓄能（GW） 其他储能（GW）电化学储能（GW）电化学储能占比（右轴）185.0180.0175.0170.0165.0160.0155.0150.02016201720184.0%3.5%3.0%2.5%2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%资料来源：CNSA,中信证券研究部光伏等可再生能源并网将成为我国电化学储能市场未来重要增长动力。根据CNESA 数据,2018年中国电化学储能项目在电力系统的新增装机规模为0.7GW,同比增长465%o 从应用分布上看，我国集中式可再生能源并网储能占比仅10.7%,与全球25.2%的占比仍 存一定差距。占比较低的核心原因在

9、于国内可再生能源储能商业模式尚未完全打通，储能 收益（调峰补偿收益+弃电储能收益）无法覆盖系统建设成本。当前阶段下，国家主要利用 补贴政策及政策引导储能配比来推进新能源储能配置。未来随着规模化应用后带来的储能成 本下降，可再生能源储能领域将迎来市场化快速发展阶段。图11： 2018年全球集中式可再生能源并网储能占比约25.2%图12： 2018年国内集中式可再生能源并网储能占比仅10.7%用户侧用户侧辅助服务43.8%15.8%25.2%13.8% 1,3%集中式可再生能源并网电网侧42.9%10.7%电源侧电源侧用户侧集中式可再生能源并网辅助服务电网侧资料来源：CNESA,中信证券研究部资料

10、来源：CNESA,中信证券研究部资料来源：CNESA,中信证券研究部预计国内市场未来3年光伏储能容量需求可达17.55GWh，存量改造长期将释放更大空间。结合目前各省份出台的政策要求，储能配置比例一般按新能源装机功率520%不等，储能时长一般要求在12小时左右。我们基于新增装机配置及存量改造配置两部份来测算 后续光伏储能市场需求：其中，假设新增装机部分储能配置比例2021年为20%,后续逐 步增长;功率配比按新增光伏装机量15%假设;储能时长按2小时估计;则2021年至2023 年新增储能容量需求分别达3.30/5.85/8.40GWh,三年累计约17.55GWh。长期来看，存 量改造亦将释放

11、较大储能容量需求，2020年国内光伏累计装机量为252GW,假设未来储 能存量配置比例达20%,功率配比及储能时长同样按照15%及2h假设，则存量改造诞生 的储能容量需求可达15.12GWM表7：预计未来三年光伏储能容量需求达17.55GWh年份国内光伏新增装机量 （单位：GW ）储能配置比例功率配比储能装机功率（单位：GW ）充电时长（单位:h ）储能容量（单位：GWh ）2021E5520%15%1.6523.302022E6530%15%2.9325.852023E7040%15%4.2028.40资料来源：中信证券研究部测算表8： 20%配置比例下，长期存量改造配置需求达15.12GW

12、h资料来源：中信证券研究部测算2020年累计光伏装机量（单位：GW ）储能配置比例功率配比储能装机功率（单位：GW ）储能时长（单位：h ）储能容量（单位：GWh ）5%15%1.8923.7825210%15%3.7827.5615%15%5.67211.3420%15%7.56215.12电池组、BMS、PCS为电化学储能系统三大核心环节。电化学储能产业链主要包括 储能系设备提供商、储能系统集成商及安装商。完整的电化学储能系统主要由电池组、电 池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、储能变流器（PCS）以及其他电气设备构成。 从成本构成的角度出发，电池组是储能系统最主要的成本构成部分

13、，成本占比约67%； PCS 用来控制储能电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换，成本占比约10%； BMS主 要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等，成本占比约9%； EMS及其余电器设备等成 本占比在2%6%之间。中信证券CrTICSECtlRITIES图13：储能电池系统由电池组、BMS、EMS及PCS构成5储能电池系统资病来源：派能科技招股说明书电池组 bBMS bPCS EMS屏柜电缆土建安装升压装置图14：电池组是储能系统最主要的成本构成部分资料来源：高工锂电官网，中信证券研究部竞争格局初步显现，锂电池龙头及逆变器龙头凭借技术、渠道优势占据先机。细分领 域来看，储能电池组及BMS

14、与锂电池技术同源，同时由于国内储能电池在新能源并网领 域应用程度仍较低，主要沿用此前动力电池产线为主，行业内锂电大厂凭借技术及产能优 势将布局顺势延伸至电网侧、用户侧等储能领域。从国内竞争格局来看，根据中关村储能 协会（CNESA）统计，2019国内新增投运的电化学储能项目中，储能技术供应商（主要 为电池组、BMS）出货量前三为宁德时代、海基新能源、国轩高科，其中宁德时代出货量 约386MWh,领先优势较为明显。储能逆变器与光伏逆变器技术同源，且交直流转化技术 已较为成熟，预计竞争格局将保持稳定状态。根据CNESA数据，2019年国内新增项目中 储能逆变器出货量前三有科华恒盛、恒瑞继保等。储能

15、系统集成商领域，由于目前储能领 域处于相对早期发展阶段，应用领域较广，系统集成专业化程度较低，竞争格局相对分散。 根据CNESA数据，2019年国内新增项目中系统集成商出货量前三有科陆电子、海博思创 等。随着新能源侧储能需求逐步爆发，集成专业化程度提升，后续具备差异化渠道、技术 等优势的厂商有望脱颖而出。表9： 2019年国内新增投运项目出货量中宁德时代等处领先地位资料来源：CNESA,中信证券研究部出货量排名储能技术提供商储能逆变器储能系统集成1宁德时代阳光电源阳光电源2海基新能源科华恒盛科陆电子3国轩高科南瑞继保海博思创4亿纬锂能盛弘电气库博能源5猛狮科技科陆电子猛狮科技6南都电源索英电器

16、南都电源7中天科技昆兰新能源上海电气国轩8力神上能电气睿能世纪9圣阳电源许继智光储能10比克智光储能南瑞继保I氢能：政策持续加码，产业化拐点将至氢能在全球能源革命中扮演重要角色与传统化工燃料相比，氢能具有高含能特性、高能源转化效率及碳零排放三大优势。 从含能特性来看，除核燃料外，氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高 的，达142 KJ/KG,约为汽油的三倍。从能源转化效率来看，氢能可以通过燃料电池直接 转变为电能，同时过程中的废能可再利用，其综合转化效率可达到83%。从碳排放的角度 来看，氢燃料电池在产生电能的过程中不会产生碳排放，可以实现良性循环。图15：氢气燃烧热值可达142

17、 KJ/KG资料来源：前瞻产业研究院，中信证券研究部氢能在全球能源转型革命中扮演重要角色，燃料电池是其重要应用场景。氢既可作为 清洁能源，同时也是良好的能源载体，具备清洁高效、可储能、可运输、应用场景较为十 富的特点。全球范围内，众多发达国家通过能源法案、能源战略、技术路线图等途径积极 发展氢能，改变能源结构，减少对传统一次能源的依赖。梳理各国支持政策，政策着力点 一方面引导供给端氢能基础设施的建设，另一方面主要以购置补贴的形式推进需求端氢燃 料电池汽车的发展。政策的持续加码推动了氢能应用的快速发展，根据E4tech数据，2019 年度全球燃料电池出货量达1129.6MW, 2015年2019

18、年CAGR达39.52%,其中交通运 输领域需求上升尤为显著，CAGR达68.13%。中信证券CrTICSECtlRITIES图16：交通领域的应用拉动燃料电池出货量快速增长0%资料来源：E4Tech -The Fuel Cell Industry Review 2019产业链梳理：储氢、燃料电池电堆及核心材料为突破方向氢能产业链涵盖氢能端及燃料电池端。氢能端指氢气从生产到下游应用的过程，包括 氢气制取、储运、加氢站等核心环节。燃料电池端包括其上游核心材料，如双极板、膜电 极及密封层等环节；中游主要为燃料电池系统集成，包括电堆及供气系统等；下游主要为 燃料电池的应用场景，目前重点应用方向为交通

19、领域的燃料电池汽车。图17：氢能产业链涵盖氢能端及燃料电池端上游材料上游材料燃料电池. 产业链中游集成催化剂质子交换膜气体扩散层燃料电池系统交通运输固定式发电设备便携式电源资料来源：中信证券研究部从产业链发展的视角出发，储氢、燃料电池电堆及其核心材料为重要突破方向。(1 )从氢能端来看，氢能源作为理想的新型能源和含能体能源，制约其实用化、规 模化的关键在储氢环节。储氢环节贯穿整个产业链环节，包括前端制氢、加氢环节的固定 式储氢，后端的车载式储氢。目前国内以高压气态氢为主，长期参考天然气产业发展历史， 以及海外当前应用情况，液氢或是未来主要技术，破局关键点在于突破技术进步带来的成 本下降、液氢民

20、用政策放开及标准的制定。储氢核心设备包括储氢罐、氢阀门等部件，目 前20兆帕气态储氢设备已实现国产化量产，70兆帕以上气态储氢设备及液氢设备高度依 赖进口。随着氢能产业链产业化推进，储氢设备环节具备较强的需求放量及国产化替代逻 辑。(2)从燃料电池端来看，国内燃料电池产业链呈现自下而上发展的态势。国家层面 政策补贴下游燃料电池汽车，下游需求刺激下带动中游燃料电池系统厂商蓬勃发展。而从 核心技术的角度出发，根据DOE数据，电堆为燃料电池系统的技术核心所在，占据系统 60%的成本；而膜电极则占据电堆60%的成本。目前国内大部分系统供应商在电堆及膜电 极等关键部件主要靠海外进口或技术授权为主，部分领

21、先企业在电堆领域已实现国产化突 破，但在功率、使用寿命等关键参数较海外龙头差距仍较大。核心材料中石墨双极板和密 封层已实现国产化，在金属双极板、催化剂、质子交换膜和气体扩散层国产化进程仍处于 早期阶段。随着政策持续加码，燃料电池正迎来产业化快速突破阶段。短期来看，绑定下 游优质客户，具备较强渠道资源的燃料电池系统供应商具备较快放量的逻辑。长期来看， 参考海外电堆龙头巳拉德的国际地位，预计掌握产业链核心环节关键技术的企业将具备更 高的话语权和议价能力。储氢：关键设备国产化亟待突破，液氢存储技术未来可期作为氢气从生产到利用过程中的桥梁，储氢技术贯穿产业链氢能端至燃料电池端，是 控制氢气成本的重要环

22、节。目前主要储氢技术包括物理储氢、化学储氢及吸附储氢三大类 别。物理储氢技术主要以单纯改变氢压力、温度等条件提高氢气密度，或通过物理吸附作 用将氢气储存在金属合金等储氢材料中的技术，常见的包括高压气态储氢技术及低温液态 储氢技术。其中，高压气态储氢技术为目前发展最为成熟、应用最广泛的技术。液态储氢 为未来重要发展方向，但目前技术主要应用于航天领域，国内民用受政策限制。化学储氢 是利用储氢介质在一定条件下能与氢气反应生成稳定化合物，再通过改变条件实现放氢的 技术，如有机液体储氢技术等。吸附储氢主要利用金属合金、碳材质等在不同条件下对氢 的吸附属性差别来达到氢储放的效果。化学储氢及吸附储氢技术大多

23、处于理论或早期应用 阶段，目前受制于成本、储氢密度等因素尚未广泛使用。表10：高压气态储氢为目前最为成熟的储氢技术化学储氢士皿、加 不饱和液体有机物在催化剂作用下进行加 存储密度较高，通过加氢、脱氢过程可实现有机液体的循环利用，技术类别技术原理优缺点物理储氢高压气 态储氢 技术在高压条件下，将氢气压缩并注入储氢瓶 中，让氢气以高密度气态形式储存使用最广泛且技术最成熟；储氢量太少，重容比较低；受压力和储 氢瓶材料影响较大，存在泄漏、爆炸等安全隐患。低温液 态储氢 技术将氢气压缩后冷却到-253摄氏度以下，使 之液化并存放在绝热真空储存容器中。储氢密度高，在常温、常压下液氢的密度是气态氢的800倍

24、以上。 对转化技术、存储材料要求较高，成本较为高昂，国内技术尚未完 全成熟，仅用于航天领域，尚未实现民用C，氢反应，生成稳定化合物，当需要氢气时 成本相对较低。但对应的加氢、脱氢装置成本较高；脱氢反应效率 源氢 再进行脱氢反应。常用有机液体材料如： 较低且易发生副反应使氢气纯度不高；需燃烧少量有机化合物，非 技术环己烷、甲基环乙烷、咔噗等。“零排放。其余化 液氨储氢技术：将氢气与氮气反应生产液 液氨燃烧产物为氮气和水，对环境无害且液氨的储存条件较为温和。学储氢氨，将液氨作为氢能的载体进行利用。极少量未分解液氨混入氢气少便会对燃料电池造成较大污染。甲醇储氢技术：将一氧化碳与氢气在一定 核心原材料

25、CH3OH来源广泛，应用的经济性好，节能减排效果明条件下反应生成液体甲醇，将其作为氢能 显；常温常压即可存储，运输方便。但技术尚未完全成熟。 的载体进行利用。吸附储氢入总A金属合 金储氢利用吸氢金属和对氢不吸附的金属制成合_人曰/士 ,田T.什/4由工nAteNT独行相同体积下，固态低压合金储氢装置，压力降低为I司压气瓶的1/7,金晶体，通过改变条件来实现储氢或放氢。右之心注目如,粉仿 珏谷山土一人卡加小E小人巨人人力-A CN r- t人有效储存的氢气质量为同压气瓶的3倍。技木I可未元全成熟。常用的金属合金如Mg2Ni、FeTi等。碳质材 料储氢:嚣嚣嚣强靠3来蓝器K吸附能力较强，储氢质量密

26、度较高，可达6%-12%之间；质量较轻, 葬臂上黑空窝管公感工易脱氢。技术处于早期阶段，机理认识不完全；制备过程较复杂、 见的材料如活性炭、石墨纳米纤维、碳纳成本较局米纤维等。衿问资料来源：储能科学与技术储氢技术研究现状与展望（李璐伶，樊栓狮，陈秋雄，杨光，温永刚），中信证券研究部高压气态储氢技术目前应用最为广泛，核心设备为高压气态储氢瓶。高压气态储氢技 术是指在高压条件下将氢气压缩并注入储氢瓶中，以高密度气态形式储存氢气的一种技术。 储氢瓶的工作压力大多设定为35-70MPa,主要系氢气质量密度在3040MPa时增加较 快，压力70MPa以上时密度变化较小。储氢瓶根据其材料不同主要分为四种类

27、型：纯钢 制金属瓶（I型）、钢制内胆纤维缠绕瓶（II型）、铝内胆纤维缠绕瓶（III型）和塑料内胆纤维缠绕 瓶（IV型）。I型、II型受制于钢的“氢脆”问题，容易在钢制瓶胆内部形成细小裂纹，因此 主要应用在固定式储氢场景。III型、IV型瓶由内胆、碳纤维强化树脂层及玻璃纤维强化树 脂层组成，单位质量储氢密度有所提高，同时“氢脆”问题有所缓解，因此车载储氢领域 主要以III型及IV型瓶为主。目前海外已实现70MPalV型瓶的车载应用，国内应用较为成 熟为35MPalll型瓶，70MPalll型瓶处于推广应用阶段，IV型瓶仍处于开发阶段。表11：目前国内35MPalll型瓶应用已较为成熟I型H型II

28、I型IV型材料钢制内胆纯钢制金属瓶外层缠绕玻璃纤维第铝制内胆外层缠绕CFRP塑料内胆外层缠绕CFRP合材料工作压力17.5 20MPa26.3 30MPa30 70MPa70MPa以上重容比0.9 1.30.6 0.950.35-10.30.8(kg/L)寿命15年15年1520年1520年成本低中等最高高应用场景固定式固定式车载式车载式资料来源:北京市氢燃料电池发动机工程技术研究中心，中科院宁波材料所，中信证券研究部表12：国内以川型瓶为发展重点，IV型瓶尚处于研发阶段类型国内现状国外现状主要企业III型瓶是我国发展重点，已开发35MPa.70MPa两种类型瓶，技术和产品已经较为富瑞特装、中

29、材III型成熟，35MPa已广泛应用。川型瓶技术成熟，车用主科技、天海工70MPalll型瓶的使用标准已经在2017年要以IV型瓶为主业、科泰克、斯发布的车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕 气瓶中有所规定，并开始小范围的使用。林达已研制成功多种型号规HexagonIV型处于研发阶段，面临工艺落后、碳纤维、数格的纤维全缠绕高压储Quantum、通值性能不高、标准缺失等问题氢气瓶，制造技术较为领用、丰田、先Dynetek资料来源：中科院宁波材料所，中信证券研究部碳纤维复合材料为储氢瓶核心材料，在川型、IV型瓶中成本占比超75%。III型和IV 型瓶中主要利用CFRP作为主承力结构材料,CFRP轻质高强

30、特性可带来更高的工作压力、 使用寿命，同时可有效降低重容比，但其生产成本也较I、II型瓶提升一倍左右。从成本构 成 的角度来看，根据中科院宁波材料所数据，以储氢质量为5.6kg的35MPa、70MPa高 压 储氢IV型瓶成本构成为例，成本构成最大的三项依次为碳纤维复合材料、阀门、调节器，分别 占比为77%78%、8%、6%o从供应链格局来看，目前国内大部分高压储气瓶生产企业所 用碳纤维以国外产品为主，全球市场由东丽、东邦、三菱丽阳三家企业主导，国内碳纤维材 料已实现一定技术突破，在体育产品、风电叶片等领域应用相对成熟，高压容器 领域应用较 少。氢阀方面，35MPa气氢阀已实现国产化配套，但核心

31、产品寿命及稳定性方面仍需提高； 70MPa以上配套氢阀处于设计研发阶段，系统阀门均依赖进口。液氢阀技术发展更为早期, 目前国内处于空白阶段。图18： 35MPa高压储氢IV型瓶中碳纤维材料成本占比约77%图19： 70MPa高压储氢IV型瓶中碳纤维材料成本占比约78%160, 6%160, 6%氢气平衡储罐BOP 组装检查调节器阀门其余系统碳纤维复合材料氢气平衡储罐BOP 组装检查调节器阀门其余系统碳纤维复合材料资料来源：中科院宁波材料所，中信证券研究部注：假设储氢质量为5.6kg,碳纤维选取日本东丽T700s纤维资料来源：中科院宁波材料所，中信证券研究部注：假设储氢质量为5.6kg,碳纤维选

32、取日本东丽T700s纤维资料来源：中科院宁波材料所，中信证券研究部长期来看，低温液态储氢为重点研发方向，目前主要受制于技术、成本、政策等因素。 低温液态储氢技术的原理为将氢气压缩后冷却到-253摄氏度以下，使之液化并存放在绝热 真空储存容器中。液氢的密度是气态氢的800倍以上，能有效解决高压气态储氢的重容比较 高的问题。根据高工数据，目前国外已有70%左右的氢气通过液态形式运输，日、美、德 等国已将液氢的运输成本降低到高压氢气的八分之一左右。目前国内液态储氢处于早期发展 阶段，主要受制于技术、成本、政策等因素。技术及成本方面，氢气液化涉及的核心技术为 低温绝热技术，目前以主动绝热方式为主，常见

33、的手段是采用制冷机来主动提供冷量，与外 界的漏热平衡，从而实现更高水平的绝热效果，但将氢气液化的过程中耗能较大。根据中国 科学院理化技术研究所数据，1kg氢气可用能约33KWh,而1kg氢气液化耗能平均在 12KWh左右，占比接近36%。同时，液态储氢对储氢罐材质及技术要求更高，同样带来较 为高昂的成本。政策方面，国内目前缺乏液氨相关的技术标准和政策规范，应用仅限于航天 行业，在民用方面还未实现使用。目前，全国氢能标委会编写制订的液氢生产系统技术规 范、液氢贮存和运输安全技术要求及氢能汽车用燃料液氢三项国家标准已于2019 年10月审查通过，未来正式落地后有望推动液氢的民用进程。参考天然气发展

34、历史及国外 实际应用经验，随着技术进步带来的成本下降及政策规范逐步明确，低温液态储氢将是我国 氢能储运的重点发展方向之一。插图目录图1：全球光伏装机规模预计加速扩大(单位：GW) 2图2：国内装机规模预计维持高增长(单位：GW) 2图3：光伏产业链包括上游主辅材、中游制造、逆变器、光伏支架、储能等核心环节3图4：跟踪支架系统组成较为复杂，技术壁垒较高 4图5：预计2025年国内跟踪支架占比上升至25%以上 5图6：全球跟踪支架CR4约62%6图7：相较光伏其余领域，光伏跟踪支架国产化提升空间较大 7图8：2020年全国平均弃光率约2%7图9：西藏、青海、新疆等地弃光率仍较高8图10：电化学储能

35、占比仍较低，提升空间较大9图11： 2018年全球集中式可再生能源并网储能占比约25.2%9图12： 2018年国内集中式可再生能源并网储能占比仅10.7%9图13：储能电池系统由电池组、BMS、EMS及PCS构成 11图14：电池组是储能系统最主要的成本构成部分11图15：氢气燃烧热值可达142 KJ/KG 12图16：交通领域的应用拉动燃料电池出货量快速增长13图17：氢能产业链涵盖氢能端及燃料电池端13图18： 35MPa高压储氢IV型瓶中碳纤维材料成本占比约77%16图19： 70MPa高压储氢IV型瓶中碳纤维材料成本占比约78%16图20：全球质子交换膜燃料电池出货量自2015年起快

36、速增长 18图21：电堆成本占系统总成本约60% 18图22：膜电极占电堆成本合计约60% 18图23： 2019年我国燃料电池汽车销量达2737辆20图24：推荐目录中的系统供应商以国内企业为主20图25：技术路线围绕性能、使用寿命、环境适应性及成本等核心参数持续优化21图26：中信博2020年营收31.37亿元(YOY+37.5%) 23图27：中信博2020年归母净利润2.80亿元(YOY+72.52%) 23图28：天合光能2020年营收295.05亿元(YOY+26.51%) 24图29：天合光能2020年归母净利润12.32亿元(YOY+92.25%) 24图30：亿华通2020年

37、营收5.72亿元(YOY+3.37%) 25图31 ：亿华通2020年归母净利润-0.25亿元25图 32：宁德时代 2020H1 营收 188.29 亿元(YOY-7.08%) 25图33：宁德时代2020H1归母净利润19.37亿元(Y0Y786%) 25图34：富瑞特装2020H1实现营收8.65亿元(YOY+8.65%) 26图35：富瑞特装2020H1归母净利润0.31亿元(YOY+468.66%) 26表格目录表1:我国能源安全战略强调“四个革命，一个合作”1表2：中国光伏各环节产销量在全球市场份额较大 2表3：利用“单轴跟踪+双面组件”的组合可在全球93.1 %区域实现最低度电成

38、本4表13：目前涉及液氢的民用相关标准及规范缺失标准号中文名备注GJB 2645-1996液氢贮存运输要求军用标准GJB 2645-XXX液氢包装贮存运输耍求军用标准GJB 5405-2005液氢安全应用准则军用标准GJB 2427.3-1992航天发射场推进剂使用规则：液氢军用标准GJB 71-1985液氢军用标准GJB71-XXX液体火箭发动机用氢规范军用标准QJ 3028-1998液氢加注车通用规范航天标准QJ 3271-2006氢氧发动机试验用液氢生产安全规程航天标准QJ2485-1993低温液体(液氢、液氧)密度测量规范航天标准QJ 2489-193电容式液氢、液氢密度传感器通用技术

39、条件航天标准QJ 2298-1992用氢安全技术规范航天标准GJB 7763.1-2013航天发射场低温推进器加注系统设计规范第 一部分：液氢航天标准GB/T 24499-2009氢气、氢能与氢能系统术语国标GB/T 30719-2014燃料加注系统接口国标GB/T 34584-2017加氢站安全技术规格国标GB 50516-2010加氢站技术规范国标资料来源：北京市氢燃料电池发动机工程技术中心，中信证券研究部氢燃料电池：技术链逐层解耦，上游技术突破进行时质子交换膜燃料电池是燃料电池领域发展最为成熟的方向。与锂电池作为储能装置不 同，燃料电池是一种非燃烧过程的能量转换装置，通过电化学反应将阳极

40、的氢气和阴极的 氧气的化学能转化为电能，从原理上可类比为内燃机和电池的结合。按电解质不同，燃料 电池可分为质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、磷酸盐燃 料电池、碱性燃料电池等。其中，质子交换膜燃料电池是目前技术及商业化应用最为成熟 的方向。受下游燃料电池汽车发展的拉动，质子交换膜燃料电池自2015年起出货量开始 跨越式增长。表14：质子交换膜燃料电池是燃料电池领域发展最为成熟的方向质子交换膜燃料 电池固体氧化物燃料 电池熔融碳酸盐燃料 电池磷酸盐燃料电池碱性燃料电池电解质固体质子交换膜氧化忆稳定氧化 错熔融偏铝酸盐-碳 酸盐磷酸氢氧化钾溶液催化剂钎1无非贵金属钎I银工作

41、温度 ()60-80800-1000600-700160-2200-230功率输出1KW100KW2MW-10MW200KW300W-5KW应用领域交通领域电站人型电站上一代主流燃料 电池技术航天领域资料来源：美国能源部，中信证券研究部图20：全球质子交换膜燃料电池出货量自2015年起快速增长质子交换膜电池（MW）质子交换膜电池（MW）磷酸盐燃料电池（MW）固体染化物燃料电池（MW） 碱性燃料电池（MW）固体染化物燃料电池（MW） 碱性燃料电池（MW）熔融碳酸盐燃料电池（MW）资料来源：Fuel Cell Today,中信证券研究部电堆为整个燃料电池系统的核心部件，膜电极为电堆的核心部件。从成

42、本构成的角度 来看，根据美国能源部（DOE）数据，电堆成本占据整个燃料电池系统成本达60%o进一 步拆解来看，燃料电池电堆主要由质子交换膜、催化剂、双极板、气体扩散层、电堆的平 衡器件等构成，其中质子交换膜、催化剂、气体扩散层称为膜电极，是电堆中最重要的部 分，成本占整个电堆成本约60%左右。长期来看，电堆中除了铝催化剂外，其他主要材料 包括石墨、聚合物膜、钢等，且近年来单位功率伯载量随着技术突破不断下降，随着燃料 电池系统及电堆的产量逐步攀升，总成本有望持续下降。根据DOE测算，当燃料电池发 动机年产量达到50万套时，燃料电池电堆及发动机成本可分别下降至19美元/千瓦及45 美元/千瓦，成本

43、较年产量1,000套情况下分别下降84%、75%o图21：电堆成本占系统总成本约60%图21：电堆成本占系统总成本约60%图22：膜电极占电堆成本合计约60% 电堆空气供给系统 冷却系统 控制系统加湿及水分回收氢气供给 氢气检测其他 电堆空气供给系统 冷却系统 控制系统加湿及水分回收氢气供给 氢气检测其他8%38%27%8%13% 催化剂质子交换膜气体扩散层垫片双极板其他资料来源：DOE,中信证券研究部资料来源：DOE,中信证券研究部资料来源：DOE,中信证券研究部美、日、韩厂商占据供应链主导地位，部分国内企业进入上游电堆部件供应链体系。（1）从燃料电池整车视角来看，海外氢燃料电池汽车发展相对

44、较早，其供应链配套 体系发展已较为成熟。日韩系整车厂商以丰田、本田、现代为代表，已基本实现打造自主 供应链垂直闭环，仅质子交换膜、气体交换层等偶有外部供应商。以丰田为例，丰田率先 于2014年底推出首部量产的氢燃料电池乘用车Mirai,超过75%的核心零部件由丰田集团 旗下公司供应或三井财团旗下公司供应。欧美系整车厂商以奥迪、奔驰、通用为代表，供应链配套成熟且较之日韩系厂商更为开放，以建立合作共同开发为主。以奥迪为例，奥迪 与现代签署多年专利交叉许可协议，共享燃料电池汽车相关专利，并与电堆龙头巴拉德合 作开发适用电堆。（2）从上游电堆视角来看，目前全球燃料电池电堆龙头企业为巴拉德（Ballar

45、d）、 普拉格（Plug ）及水吉能（Hydrogenics ），供应链以自主配套及海外巨头配套供应为主， 部分国内企业也进入了其供应链体系。其中，巴拉德具备全球最大的膜电极产能，核心部 件质子交换膜及气体扩散层由旗下子公司自主供应配套，催化剂及双极板等部件则由 Nisshinbo、Tanaka Precious Metals等日本细分领域巨头供应；普拉格供应商较为多元， 核心部件质子交换膜、催化剂、双极板等以子公司自主配套为主，安泰环境（气体扩散层）、武 汉理工新能源（膜电极）两家国内企业进入了普拉格供应链体系。表15：丰田Mirai已基本实现本土垂直供应链闭环核心供应商TOTYOTA BOSHOKU 丰田纺织供应零部件空压机消音器、离子交换器（去离子装置）、燃 料电池堆歧管、双极板备注丰田汽车持股39.66%TOYOTA INDUSTRIES丰田工业公司TOYOTA INDUSTRIES丰田工业公司六叶螺杆罗茨式空压机、氢气循环泵和氢气循 环泵逆变器丰田汽车持股24.67%DENSO电装DENSO电装冷却系统：散热器、水泵、节温器（三通阀）； 丰田汽车持股24.23%,丰田加氢系统：氢罐、压力传感器、红外线发射器工业持股8.89