20世紀(jì)開始，全球碳排放量快速增長，由1900年的19.5億噸，大幅提升到2021年的371.2億噸。結(jié)構(gòu)上來看，1950年歐 洲和美國占全球碳排放量的85%。之后以中國、印度為代表的發(fā)展中國家在全球碳排放中的占比快速提升，2021年歐洲 和美國在全球碳排放總量中的占比已下降至不足三分之一。

減碳目前已經(jīng)在全球范圍達(dá)成共識。截止2022年4月全球已有 136個(gè)國家制定了碳中和目標(biāo)。聯(lián)合國預(yù)計(jì)在本世紀(jì)中葉，全 球?qū)?shí)現(xiàn)碳中和。

氫能是性能優(yōu)越的新能源：1）燃燒熱值高：每千克氫燃燒后的熱量是汽油的3倍，是酒精的3.9倍，是焦炭的4.5倍；2）環(huán) 保無污染：燃燒產(chǎn)物僅為水；3）來源豐富：有電解水、化石能源重整、工業(yè)副產(chǎn)等多種制取方式；4）應(yīng)用廣泛：應(yīng)用在 交通、工業(yè)、建筑、電力等領(lǐng)域。

雙碳背景下，氫能在我國有廣闊應(yīng)用前景。我國是目前全球最大的制氫國，未來煤制氫+CCS（碳捕捉與封存技術(shù)）、光伏 +風(fēng)電可再生能源棄電制氫等手段有望提供大規(guī)模、穩(wěn)定、環(huán)保低碳和低成本的氫源供給，同時(shí)氫能產(chǎn)業(yè)鏈包含制取-儲運(yùn)應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)，涉及能源、化工、建筑、交通等多個(gè)行業(yè)，對經(jīng)濟(jì)有較大拉動作用。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)，2030年我 國氫氣需求量為3500萬噸，在終端能源體系中占比5%，2050年將進(jìn)一步上升至10%。

燃料電池是氫能利用的核心，交通運(yùn)輸是應(yīng)用前沿

燃料電池是利用氫和氧直接經(jīng)過電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的裝置，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、污染少、噪音輕、裝置大小靈活、 方便移動等優(yōu)秀性能，是氫能開發(fā)利用技術(shù)的核心。

質(zhì)子交換膜燃料電池是國內(nèi)外技術(shù)主流。根據(jù)電解液不同，燃料電池可被分為質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、堿性燃料 電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）以及熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）。基于較低 的工作溫度、較短的啟動時(shí)間以及對氧化劑較低的要求（空氣即可作為氧化劑），PEMFC技術(shù)路線發(fā)展最為成熟，根據(jù) E4tech，2016-2020年質(zhì)子交換膜燃料電池在全球燃料電池出貨占比中不斷提升，預(yù)計(jì)在2021年達(dá)到86.39%。

燃料電池廣泛用于交通、固定發(fā)電、便攜式電池以及航天領(lǐng)域，其中燃料電池汽車應(yīng)用規(guī)模最大。全球范圍看，根據(jù) E4tech，2016-2020年交通運(yùn)輸領(lǐng)域的燃料電池出貨量占燃料電池整體出貨量的比例不斷提升，并預(yù)計(jì)在2021年達(dá)到 84.94%。從國內(nèi)專利申請趨勢上看，截至2021年交通運(yùn)輸領(lǐng)域的燃料電池專利總申請量達(dá)15369件，占到總專利申請量的 71.05%。

燃料電池汽車將與純電汽車互補(bǔ)發(fā)展，前景廣闊

我國新能源乘用車發(fā)展以純電汽車為主導(dǎo)。自2012年《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012—2020年）》發(fā)布以來，純 電汽車發(fā)展取得巨大成就，乘用車新車銷量中純電汽車滲透率不斷提升，22年9月已達(dá)到31.8%，純電動汽車在乘用車市場 上已進(jìn)入政策和市場共驅(qū)增長階段。根據(jù)《新能源汽車發(fā)展規(guī)劃2021-2035》，我國新能源汽車發(fā)展堅(jiān)持純電驅(qū)動戰(zhàn)略取向， 力爭到2035年，純電動汽車成為新銷售車輛的主流，公共領(lǐng)域用車全面電動化。

氫燃料電池汽車發(fā)展將與純電汽車形成互補(bǔ)發(fā)展格局。氫燃料電池汽車具有零排放、高效率、長續(xù)航、大載重、加注快等 顯著優(yōu)勢，根據(jù)《新能源汽車發(fā)展規(guī)劃2021-2035》，目標(biāo)要在15年間使得燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，氫燃料供給體系 建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035）》，我國要逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車 的互補(bǔ)發(fā)展模式。

燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群呈“3+2”格局。目前國內(nèi)已形成北京、上海、廣東、河南和河北五大示范城市群，根據(jù)《關(guān) 于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》，中央財(cái)政將用“以獎代補(bǔ)”的方式對入圍示范的城市群按照其目標(biāo)完成情況核定并 撥付獎勵資金，補(bǔ)貼分燃料電池汽車推廣應(yīng)用和氫能供應(yīng)兩個(gè)領(lǐng)域，補(bǔ)貼上限分別為15000分和2000分，原則上1積分約獎 勵10萬元，超額完成示范任務(wù)的，超額完成部分予以額外獎勵，額外獎勵資金上限不超過應(yīng)獲得資金的10%。

氫能重卡滲透率提升推動車載儲氫瓶需求 快速增長

高壓氣態(tài)儲氫瓶為車載儲氫主流解決方案

儲氫四種技術(shù)路線中高壓氣態(tài)儲氫瓶商業(yè)化程度高。儲氫目前有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、有機(jī)液態(tài)儲氫以及固態(tài)材料儲 氫四種方式，其中高壓氣態(tài)儲氫基于充放氫速度快、儲氫耗能低、成本低和技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，成為目前率先商業(yè)化應(yīng)用的儲氫 技術(shù)。

III型及IV型瓶是車載儲氫瓶主流解決方案。目前已經(jīng)商業(yè)化的高壓儲氫瓶分I型、II型、III型及IV型四種，I型和II型主要材料為鋼， 主要用在加氫站中作固定式儲氫之用，III型及IV型瓶皆為碳纖維纏繞，使得工作壓力大幅提升，是車載儲氫的主流解決方案。

高壓氣態(tài)儲氫瓶是車載儲氫系統(tǒng)的核心部件，成本占比超過50%。相較于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和純電動汽車，燃料電池汽車最核 心的專用部件為燃料電池系統(tǒng)和車載儲氫系統(tǒng)。車載儲氫系統(tǒng)是燃料電池汽車的能量存儲單元，用于為電堆的電化學(xué)反應(yīng)儲 存和提供氫氣。車載高壓供氫系統(tǒng)主要由儲氫瓶組、管閥件、壓力/溫度傳感器和控制系統(tǒng)等部分組成，根據(jù)國富氫能招股 書，車載儲氫瓶占車載高壓供氫系統(tǒng)成本的50%以上。

車載儲氫瓶需求主要取決于應(yīng)用車型及儲氫瓶類型。車載儲氫瓶需求主要取決于所應(yīng)用的車型以及儲氫瓶的壓力，前者決定 了所需的總儲氫量，后者決定了在總儲氫量一定的情況下所需的儲氫瓶數(shù)量。根據(jù)GGII，目前客車常配置單套6~8瓶組，單 瓶140L或165L的儲氫系統(tǒng)；輕、中卡多配置單套2~4瓶組，單瓶140L、165L或260L的儲氫系統(tǒng)；12噸~18噸中、重卡多配 置6~8支165L/210L儲氫系統(tǒng)；31噸~49噸重卡多配置6~8支210L車載儲氫系統(tǒng)。

長途重載商用車將成燃料電池汽車應(yīng)用的前哨站和主戰(zhàn)場

燃料電池汽車發(fā)展早期在固定路線、中長途運(yùn)輸以及高載重三類場景相較于純電動車有明顯比較優(yōu)勢。燃料電池汽車相較 于純電車具備更高的功率和能量密度，從而續(xù)航里程和載重能力更高，適合用作中長途運(yùn)輸，但由于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期制氫、 儲運(yùn)氫投資成本較大，因而在固定線路投資布局補(bǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施投入產(chǎn)出比更高，同時(shí)燃料電池加氫補(bǔ)能時(shí)間短、低溫啟動性 能好，續(xù)駛里程受溫度影響小，因而環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)。總的看，基于燃料電池汽車自身優(yōu)勢要素考慮，運(yùn)輸路線較為固 定的中長途重載商用車將成為燃料電池汽車發(fā)展的重點(diǎn)方向。

2019年我國交通運(yùn)輸領(lǐng)域碳排放占整體排放的10%左右，其中公路運(yùn)輸占交通運(yùn)輸碳排放的86.76%，而重卡碳排放又是公 路運(yùn)輸碳排放的大頭，占到了54%，降低重卡排放是交通運(yùn)輸業(yè)減碳的重中之重。

我國政策補(bǔ)貼向重型貨車傾斜。《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》中規(guī)定我國對氫燃料電池汽車的支持政策是“以 獎代補(bǔ)”，其中獎勵積分標(biāo)準(zhǔn)明顯向重型車輛傾斜，規(guī)定“燃料電池系統(tǒng)的額定功率大于80KW的貨運(yùn)車輛，最大設(shè)計(jì)總質(zhì) 量12-25（含）噸按1.1倍計(jì)算，25-31（含）噸按1.3倍計(jì)算，31噸以上按1.5倍計(jì)算。”。補(bǔ)貼政策向氫燃料電池汽車優(yōu)勢場 景傾斜的背景下，根據(jù)羅蘭貝格測算，31噸以上的重型貨車補(bǔ)貼上限漲幅可達(dá)36.5%，而其他車型補(bǔ)貼上限皆有所下降。

中重卡在2025年前有望實(shí)現(xiàn)相較于電動車和燃油車的TCO（總擁有成本）平價(jià)。汽車的總擁有成本=車輛購置成本+能源使 用成本+維修養(yǎng)護(hù)成本+車輛報(bào)廢殘值，是衡量汽車經(jīng)濟(jì)性的核心指標(biāo)。根據(jù)國際氫能理事會的研究，在乘用車、卡車以及 公共汽車三類使用場景下對比燃料電池汽車、純電動汽車、內(nèi)燃機(jī)車的TCO，結(jié)論是燃料電池重卡和長途汽車有較大概率 在2025年前實(shí)現(xiàn)相對于純電動汽車的成本優(yōu)勢。從成本角度而言，長途重載商用車也是燃料電池汽車應(yīng)用的重點(diǎn)發(fā)展方向。

規(guī)模提升+技術(shù)突破+原材料降價(jià)，車載儲 氫瓶降本路徑清晰

車載儲氫瓶降本對燃料電池汽車商用至關(guān)重要

包含儲氫罐、燃料電池系統(tǒng)、電池三部分內(nèi)容的車載儲能系統(tǒng)成本是燃料電池汽車購買成本的重要構(gòu)成，相較于美國和歐 洲，我國燃料電池系統(tǒng)、車載儲氫系統(tǒng)等燃料電池汽車技術(shù)和規(guī)模仍處在早期發(fā)展階段，燃料電池汽車購買成本雖整體小 于美國和歐洲，但儲能系統(tǒng)占購買成本的比例高達(dá)50%左右，遠(yuǎn)高于海外。儲能系統(tǒng)成本主要集中在燃料電池和儲氫瓶， 儲氫瓶降本對燃料電池汽車購買成本的降低至關(guān)重要。

儲氫瓶降本路徑清晰：規(guī)模提升+技術(shù)突破+原材料降價(jià)

規(guī)模化生產(chǎn)將大幅降低儲氫瓶生產(chǎn)成本。根據(jù)美國汽車研究理事會（USCAR）的測算，高壓儲氫瓶和車載氫系統(tǒng)生產(chǎn)成本 與生產(chǎn)規(guī)模之間存在明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，當(dāng)氣瓶生產(chǎn)規(guī)模由1萬套提高到50萬套時(shí)，氫氣瓶成本會下降20%。

車載儲氫瓶成本的大頭在碳纖維，所用碳纖維型號為T700小絲束。碳纖維增強(qiáng)塑料為車載III型及IV型瓶主承載材料，III型、 IV型車載儲氫瓶內(nèi)膽材料分別為金屬和高分子聚合物，外部則通過碳纖維增強(qiáng)塑料纏繞加工而來。以容積為125L、壓力為 70MPa的IV型高壓儲氫復(fù)合材料氣瓶為例，碳纖維材料占到總體成本的63%，人工和間接費(fèi)用等僅占到成本的9%左右。 根據(jù)國富氫能招股書，其主打的35MPa III型瓶產(chǎn)品2019-2021年間碳纖維耗用量為28.80kg/瓶、29.09kg/瓶和42.10kg/瓶， 即35MPa III型瓶的平均碳纖維用量為33kg/瓶。單瓶碳纖維用量取決于瓶壓及型號，70MPa III型瓶和IV型瓶的用量更高， 據(jù)中科院寧波材料所數(shù)據(jù)，儲氫壓力由35MPa增至70MPa時(shí)，碳纖維用量增加10%左右。

IV型瓶是車載儲氫瓶升級的明確方向，將帶來車載儲氫效率的提升和成本的降低。目前我國儲氫瓶應(yīng)用以35 MPa III型瓶為主， 主要用于商用車市場，70MPa III型瓶技術(shù)已經(jīng)突破，少量應(yīng)用在乘用車中。相較之下，IV型瓶質(zhì)量更輕、成本更低（根據(jù)香 橙會研究院數(shù)據(jù)，以62L-70Mpa IV型瓶乘用車產(chǎn)品為例，其產(chǎn)品成本僅為III型瓶的63.43%）、質(zhì)量儲氫密度更高、壽命更長， 是車載儲氫瓶技術(shù)升級的明確方向。目前國內(nèi)企業(yè)對IV型瓶正處于研發(fā)階段，預(yù)計(jì)未來幾年國內(nèi)應(yīng)用仍將以III型瓶為主，隨著 燃料電池汽車推廣起量以及國內(nèi)外企業(yè)技術(shù)合作的加深，IV型瓶滲透率將逐步提升。

測算2025年中國車載儲氫瓶市場規(guī)模可達(dá)48 億，碳纖維需求量7313噸

預(yù)計(jì)2025年我國燃料電池汽車保有量在5-10萬輛

截止2021年，我國燃料電池汽車保有量為8938輛。預(yù)計(jì)2025年保有量在5-10萬輛：1）《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃 （2021-2035年）》中提到：到2025年燃料電池汽車保有量5萬輛；2）目前已獲批的五大氫燃料電池汽車示范城市群到 2025年的示范推廣目標(biāo)超3萬輛；3）《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》規(guī)劃到2025年我國燃料電池汽車保有量達(dá)到10 萬輛，并在2030-2035年間快速達(dá)到100萬輛；4）示范城市群之外的山西、重慶等也相繼推出燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持 政策，或?qū)⑼苿尤剂想姵仄囦N量超預(yù)期。

測算中國2025年高壓儲氫瓶市場規(guī)模可達(dá)48億

核心假設(shè)：

1）燃料電池客車和乘用車銷量增長 主要受推廣示范項(xiàng)目驅(qū)動，2022年 國補(bǔ)正式落地后放量，后開始穩(wěn)步 增長；

2）燃料電池貨車，尤其是重卡，是 “以獎代補(bǔ)”政策支持的重點(diǎn)方向， 預(yù)計(jì)在燃料電池整體銷量中保持較 高 占 比 ， 2022 年 放 量 后 在 2022- 2025年間依然保持較高銷量增速；

3）隨著規(guī)模效應(yīng)發(fā)揮、IV型瓶技術(shù) 突破以及原材料降價(jià)，單車所用儲 氫瓶數(shù)量在2025年減少，并且價(jià)格 由于成本降低出現(xiàn)下降；

4）參考國富氫能儲氫瓶碳纖維單瓶 耗用數(shù)據(jù)，假設(shè)2022年單瓶耗用 33kg碳纖維，2022-2024隨著國內(nèi) III型儲氫瓶由35Mpa向70Mpa升級， 單瓶碳纖維耗用量逐漸提升，2025 年IV型瓶技術(shù)突破帶來的單瓶碳纖 維用量下降與III型瓶向70Mpa升級 帶來的單瓶碳纖維用量提升相抵消， 2025年單瓶碳纖維耗用量保持不變。

行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)介紹

儲氫瓶市場處于發(fā)展早期，進(jìn)入者增多導(dǎo)致集中度降低

根據(jù)GGII，2021年國內(nèi)市場實(shí)現(xiàn)500支級以上車載儲氫瓶出貨的企業(yè)有7家，國富氫能占35.63%份額位居第一，排名第二 位的是中材科技。車載儲氫瓶市場處于發(fā)展早期，行業(yè)進(jìn)入者不斷增多，國富氫能之外的第二和第三梯隊(duì)企業(yè)市占份額不 斷提升，造成行業(yè)競爭壓力加劇，2019-2021年行業(yè)CR3分別為91.21%、82.37%、76.95%，逐年降低。

Hexagon Purus：全球領(lǐng)先的IV型瓶和儲氫系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)

Hexagon Purus是全球領(lǐng)先的IV型儲氫瓶、電池組以及車輛集成系統(tǒng)提供商，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于燃料電池汽車和純電動汽車。 Hexagon Purus為輕型、中型和重型車輛、公共汽車、地面存儲及配送、船運(yùn)、鐵路運(yùn)輸和航空航天提供零排放解決方案。

國富氫能：氫儲運(yùn)龍頭企業(yè)，車載儲氫系統(tǒng)市占第一

國富氫能主營包括車載高壓供氫系統(tǒng)和加氫站成套設(shè)備，2021年分別占公司營收的51.78%和39.46%，根據(jù)GGII，國富氫 能2019-2021年連續(xù)3年位居國內(nèi)車載儲氫系統(tǒng)出貨份額第一名，公司主要客戶包含中國重汽、廈門金龍、宇通客車等主要 商用整車廠和億華通、上海重塑、上海捷氫等龍頭燃料電池系統(tǒng)集成廠商。同樣根據(jù)GGII，2021年國富氫能加氫站占我國 加氫站總保有量的比例為28.40%，位居行業(yè)第一，主要合作方包括中國石化、東華能源、嘉化能源等能源集團(tuán)和三水發(fā)展、 淄博金路通等地方城市運(yùn)營平臺。

中材科技：亞洲最大復(fù)合材料氣瓶制造商

中材科技主營為玻纖及復(fù)合材料制品、風(fēng)電葉片、鋰電隔膜以及復(fù)合材料高壓氣瓶等，公司是各個(gè)細(xì)分業(yè)務(wù)方向上的龍頭 企業(yè)，玻纖為國內(nèi)產(chǎn)能第二大、風(fēng)電葉片市占份額國內(nèi)第一、鋰電隔膜國內(nèi)產(chǎn)能第三大，公司全資子公司中材科技（蘇州） 有限公司是亞洲最大的復(fù)合材料氣瓶制造商。

京城股份：氣體儲運(yùn)領(lǐng)先企業(yè)，IV型瓶進(jìn)展順利

公司主營氣體儲運(yùn)業(yè)務(wù)，產(chǎn)品包括車用液化天然氣(LNG)氣瓶，車用壓縮天然氣(CNG)氣瓶，鋼質(zhì)無縫氣瓶，鋼質(zhì)焊接氣瓶 等。核心業(yè)務(wù)主體為控股子公司天海工業(yè)。

金博股份：碳碳復(fù)材龍頭，氫能領(lǐng)域積極延伸

公司是國內(nèi)碳碳復(fù)材的龍頭企業(yè)，產(chǎn)品主要應(yīng)用于光伏行業(yè)晶硅制造熱場系統(tǒng)。公司掌握了先進(jìn)碳基復(fù)合材料低成本制備 核心技術(shù)，并圍繞制備過程中的技術(shù)儲備和工藝積累積極拓展碳陶制動盤、氫氣回收、碳紙、IV型儲氫瓶、半導(dǎo)體熱場等相 關(guān)多元化業(yè)務(wù)。