The following article is from APP Author 魏亚霖

　　临近2022年，A股氢能板块再度爆发。2021年一整年，氢能概念都非常火热。截至12月16日，今年以来氢能源指数已上涨了82.12%。

　　这只是开始。11月，有业内专家公开表示，国家层面关于氢能产业发展的顶层设计呼之欲出。

　　可以预想，2022年，资本市场的关键词离不开“氢”。氢能产业的上下游链条较长，不同环节的成熟度也不一。

　　总体来说，在供应端，制氢的成熟度要高于储氢和运氢；而在应用端，在一些新的应用场景，譬如基于氢的钢铁制造、燃烧氢气的燃气轮机，还需要建立新的设备和工艺流程。

　　图片来源：东亚前海证券研报

　　国际能源署11月发布的报告同样显示，氢能产业链不同环节关键技术的发展水平不一，尤其是下游运用中――工业、交通、建筑、发电等不同领域，产业链更是错综复杂。

　　那么，抛开下游先不谈，就目前发展较为成熟的绿氢制备、氢气储运环节，还存在着哪些技术难点？有哪些上市公司具备相关技术储备？有哪些公司披露已经开始形成收入？

　　这个氢气够“绿”吗？

　　氢能产业链的最上游，是制备氢气。虽然地球表面的氢气含量极少，但作为“产品”的氢气，并非是一种很晚近的事物。1670年，爱尔兰化学家波义耳就已经可以利用金属与酸的反应，制备出氢气。

　　时至今日，全世界每年用于工业生产、生活中的氢气，绝大多数都是来自化学反应，天然气的蒸气重整是目前最主流的工业制氢法之一。

　　然而，天然气本身就是一种化石燃料，主要成分是甲烷。虽然制备出的氢气本身不含碳，但是在制造的过程中却会消耗化石能源，造成碳排放。

　　所以，根据生产过程中产生碳排放的多少，可以将氢气分为三类：首先是“灰氢”，通过化石能源、工业副产等大量排放二氧化碳制得的氢气；“蓝氢”则是在灰氢的基础上，利用碳捕获、利用与封存技术，实现低碳制氢；“绿氢”是利用可再生能源来电解水制氢，理论上不会有碳排放。

　　从国际能源署的统计来看，2020年全球生产的氢气，有78.6%是直接由各种化石燃料（59%天然气、19%煤炭、0.6%石油）加工得到的，21%则是化工生产的副产品。

　　换句话说，真正的“绿氢”占比可以忽略不计。

　　中国的情况也类似，中国投资协会报告指出，目前电解水制氢只占到中国每年氢气生产量的4%左右。

　　图片来源：国际能源署

　　氢能作为“双碳”目标中的重要能源之一，显然应该更多地使用“绿氢”，尽可能减少“灰氢”。使用后者来推动氢能发展，无异于掩耳盗铃。

　　东亚前海证券研报就认为，绿氢应当是未来制氢的趋势，并且预测到2050年，绿氢将占到氢气总供给的70%。

　　宝丰能源（600989）（600989.SH）是目前国内最大的绿氢制备企业之一。早在2019年，宝丰能源已经启动了大型光伏发电制氢项目。

　　12月9日，宝丰能源网上答复投资者时表示，目前已经有10台电解槽投入生产，剩余20台还在调试中，总产能预计可达2.4亿标方（即2.14万吨）氢气；自2022年起，每年将新增30-40台电解槽制氢设备投入运营。

　　目前在建的全球最大光伏绿氢项目则来自中国石化（600028.SH）。11月30日，新疆库车绿氢示范项目正式启动，预计年产绿氢可达2万吨，将在2023年6月建成。

　　此外，不少新能源公司，如金风科技（002202）（002202.SZ）、晶科科技（601778）（601778.SH）等，也都在布局绿氢生产。

　　阻碍绿氢发展的最大因素是制备成本过高。根据中国石油西南油气田公司天然气研究院2021年发表的一篇论文，电解水制氢的成本为35900元/吨，数倍于天然气制氢的12796元/吨，以及煤制氢的10233元/吨。

　　图片来源：《天然气制氢技术及经济性分析》

　　简单来说，绿氢生产就是用可再生能源发的电，通过电解槽分解水产生氢气。

　　因此，要降低绿氢的成本，一方面是降低可再生能源的发电成本，另一方面就是改进电解槽技术――降低设备成本，提高能源效率。

　　根据不完全统计，阳光电源（300274）（300274.SZ）、林洋能源（601222）（601222.SH）、威孚高科（000581）（000581.SZ）、隆基股份（601012）（601012.SH）、吉电股份（000875）（00875.SZ）、科威尔（688551.SH）、先导智能（300450）（300450.SZ）、明阳智能（601615）（601615.SH）等已经在开发或具备制氢电解槽技术。

　　12月16日，隆基股份证券部工作人员告诉，目前电解槽业务还未形成收入，公司的电解槽主要是面向工业生产，抖客网，比如氢气可以用于多晶硅的生产。

　　明阳智能的工作人员则表示，目前电解槽相关技术开发正常，没有更多可以披露的信息。

　　不过，中国银河（601881）证券研报也认为，考虑到成本因素，以及市场需求增加，工业副产品制氢的灰氢以及蓝氢都还有增长空间。

　　不易储运的氢气

　　生产出来氢气，需要先储存起来，然后运输到指定的地方，再加注给燃料电池汽车或其他设备。

　　氢是元素中最轻的，氢气在常温常压下密度仅为0.0899千克/立方米，因为高密度储存一直是一个难题。

　　东亚前海证券研报将目前的主流储氢技术总结为：高压气体储氢、低温液化储氢、固态储氢。

　　民生证券研报则分别指出，气态储氢是目前最广泛使用的方式；液态储氢密度大，适合远距离运输，但成本高、能耗大；固态储氢的各方面指标都很好，但投资大，技术尚未成熟。

　　图片来源：东亚前海证券研报

　　不同的储氢方式，也决定了不同的运输方式。根据民生证券研报给出的预测图景，目前以车载的气态运输为主，低温液氢、管道运输为辅。而到2050年左右，氢气管网将密布于城市、乡村，车载储氢将采用更高储氢密度、更高安全性的储氢技术。

　　目前来看，氢气的储运仍存在不少难题。《四川省氢能产业发展规划（2021-2025年）》就列举了一系列针对氢气储运的突破工程：30MPa公路用管束集装箱设备、70MPa 铝合金内胆储氢瓶、90MPa 固定式储氢容器、液氢储罐、 有机液态反应器、固态储氢用反应器等。

　　在这些技术难关上，根据不完全统计，已有不少上市公司已经披露了相关技术储备或研发进展。