公用事业、煤炭、环保行业氢能与燃料电池产业前沿系列三:小小气瓶,大大学问

车载储氢技术是决定未来氢能交通领域大规模应用的重点。氢能的使用主要包括氢的生产、储存和运输、应用等方面,而决定氢能应用关键的是安全、高效的氢能储运技术。氢气储存技术滞后限制了氢能源在各类交通工具上大规模应用,车载储氢技术的改进是未来氢燃料电池车发展重点突破环节。诸多技术路线中,高压气态储氢最成熟、成本最低,未来大规模推广需要储氢瓶工艺提升。

    国内气瓶制造工艺发展潜力巨大,未来将向Ⅳ型、 70MPa 气态氢过渡。

    国内企业采用 III 型(金属内胆纤维全缠绕气瓶)储氢密度为 3.9%,而V 型(非金属内胆纤维全缠绕气瓶)的储氢密度可以达到 5.5%。IV 型具有低成本、小重容、轻量化的优势。国内在 35MPa III 型瓶有成熟产品,但是 35MPa 气瓶的续航里程上对比纯电动车没有优势,需采用70MPa III 型在燃料电池乘用车上才有续航里程的优势。

    高端碳纤维材料进口依赖,国产化率未来有望提升。氢气瓶的核心技术,除了金属阀门及各类传感器之外,主要是外层高效、低成本碳纤维及缠绕成型。氢气瓶的外层缠绕,会对碳纤维及其复合材料产生革命性影响。目前,日本、美国等国家对高端碳纤维技术形成垄断,国内储氢瓶厂商需要进口,导致储氢瓶生产成本短期难以大幅下降。随着国内技术的不断突破及产业集中度的提高,进口依赖问题有望逐步缓解。

    国内气瓶厂加快进入储氢瓶市场,碳纤维材料或是突破口。车载储氢大规模推广依赖于高压储氢瓶及碳纤维,该细分领域目前处于发展初期,相关技术、法规仍未成熟。

    (1)国内 70MPa 高压储氢瓶还未真正装车上路,领先企业正在研发或已具备量产 70MPa III 型瓶能力,并开始配合车企展开上车实验。这些企业拥有多年气瓶研发生产经验,同时瞄准未来氢瓶广阔市场。

    (2)碳纤维作为储氢瓶核心材料之一,技术被日本、美国垄断。国内大多数碳纤维企业所提供产品以中低端碳纤维为主,无法大规模提供高性能碳纤维。随着碳纤维行业集中度提升和龙头企业新生产线投放,高端产品研发能力将逐步改善。

    投资建议:我们认为,现阶段二级市场的投资机会将更多地以主题投资的方式呈现,应关注具有气瓶研发经验、技术优势的高压容器公司,以及聚焦高端碳纤维品类、市场率领先的碳纤维龙头。投资方面建议关注:京城股份、富瑞特装、中材科技、光威复材、中简科技。

    风险分析:70MPa IV 型瓶法规标准出台时间存在不确定性;70MPa III型瓶量产及大规模市场推广进度不及预期;高端碳纤维研发进展缓慢,短期无法彻底摆脱对进口原料依赖,导致氢瓶生产成本较高。