氫能作為21世紀(jì)最具前景的清潔能源之一，其潛力和重要性受到全球的普遍認(rèn)可。近年來，隨著精細(xì)化工、石油煉制、醫(yī)藥電子、氫燃料汽車等行業(yè)的迅速發(fā)展，市場對氫氣的需求也急速增加。

我國已是全球最大的制氫國，工業(yè)氫氣產(chǎn)量領(lǐng)跑全球，目前的制氫方法主要有化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫以及水電解制氫等，我國制氫主要依靠煤氣化制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫，電解水制氫僅占1%左右，氫能源結(jié)構(gòu)還需優(yōu)化。短期內(nèi)我國仍會以煤氣化和工業(yè)副產(chǎn)氫作為制氫的主要手段，帶動氫能市場的發(fā)展。

1. 國內(nèi)制氫現(xiàn)狀

作為全球氫能利用大國，中國自2009年工業(yè)氫氣產(chǎn)量首次突破1000×10⁴t以來，已連續(xù)11年保持世界第一。我國氫氣的需求量和生產(chǎn)量旺盛，呈逐年增長的態(tài)勢，目前保持著供需平衡的狀態(tài)。

我國氫氣來源廣泛，既有大量的工業(yè)副產(chǎn)氫，又有大量的棄風(fēng)棄光電、谷電等可供制氫的存量資源。2019年我國氫氣產(chǎn)量超2000萬噸，占全球總產(chǎn)量的30%以上，凸顯我國氫大國的地位，但95%以上用于煉化、煤制化學(xué)品、合成氨等產(chǎn)業(yè)，目前用于燃料電池應(yīng)用的氫氣占比較低。

國內(nèi)制氫企業(yè)top10

2. 焦?fàn)t煤氣制氫前景

我國是世界焦炭產(chǎn)量最大的國家，全國焦炭產(chǎn)能約有1/3在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，2/3在獨(dú)立焦化企業(yè)。2019年國內(nèi)焦炭產(chǎn)量達(dá)4.7億噸，焦?fàn)t煤氣是煉焦的副產(chǎn)品，每噸焦炭可產(chǎn)生焦?fàn)t煤氣約350-450立方米，去年焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量約2000億立方米，占全球一半以上。但是許多獨(dú)立焦化企業(yè)富余的焦?fàn)t氣曾因無法直接用于生產(chǎn)而被大量放散。

2010-2019年中國焦炭產(chǎn)量增長情況（萬噸）

自2009年1月1日起實(shí)施的《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》修訂版規(guī)定，焦化生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的焦?fàn)t煤氣應(yīng)全部回收利用，不得放散。這給焦?fàn)t煤氣的綜合利用提供了有利的政策支持，利用焦?fàn)t煤氣制取氫氣、天然氣、直接還原鐵等可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省化石原料。

焦?fàn)t煤氣成分

焦?fàn)t煤氣中約含50-60%的氫氣，可副產(chǎn)氫氣760萬噸左右，數(shù)量極大，占工業(yè)副產(chǎn)氫總量的90%以上。美錦能源目前是我國焦?fàn)t煤氣制氫龍頭企業(yè)，擁有660萬噸焦炭產(chǎn)能，副產(chǎn)氫其可達(dá)5.9萬噸/年。

焦?fàn)t煤氣制氫是目前可實(shí)現(xiàn)的大規(guī)模低成本高效率獲得工業(yè)氫氣的重要途徑。我國晉、冀、豫幾省都是資源大省和焦化大省，氫源非常豐富，如何高效、合理地利用是關(guān)系環(huán)保、資源綜合利用和節(jié)能減排的重大課題。

3. 焦?fàn)t煤氣制氫方法

依靠多年的技術(shù)發(fā)展，焦?fàn)t煤氣已經(jīng)在加熱、發(fā)電、生產(chǎn)甲醇、制氫氣等方面進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)性運(yùn)行。

焦?fàn)t煤氣傳統(tǒng)利用方式是燃燒，但是焦?fàn)t煤氣含有 H2S、NH3等有害氣體，隨著天然氣的開發(fā)和崛起，燃燒焦?fàn)t煤氣必然將會被取代；焦?fàn)t煤氣的發(fā)電效率經(jīng)濟(jì)效率較低；焦?fàn)t煤氣制甲醇必須使含硫量降至 0.1 ppm，這也一直是合成甲醇的技術(shù)難點(diǎn)。

焦?fàn)t煤氣利用現(xiàn)狀

利用焦?fàn)t煤氣制氫，在我國已有多年的歷史，其生產(chǎn)技術(shù)成熟，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，特別是與水電解法制氫相比，經(jīng)濟(jì)效益顯著。水電解法制氫耗電為 6.5kWh/m³，而焦?fàn)t煤氣制氫耗電僅為 0.5kWh·m³。我國已確立把焦?fàn)t煤氣重整技術(shù)作為開發(fā)氫能源的重要途徑。目前焦?fàn)t煤氣制氫主要采用變壓吸附技術(shù)（SPA）。

焦?fàn)t煤氣組成復(fù)雜、原料氣壓低、產(chǎn)品氣要求純度高。變壓吸附制氫流程包括壓縮、預(yù)處理、PSA 氫提純、脫氧干燥 4 個步驟，以下做簡要介紹：

壓縮和預(yù)凈化工序：將處于常壓的焦?fàn)t煤氣脫去萘、苯、焦油和部分H2S、NH3等，然后送入變溫吸附工序；

預(yù)處理：除去焦?fàn)t煤氣中高沸點(diǎn)、相對分子質(zhì)量大的組分(這些組分通過積累將導(dǎo)致 PSA 吸附劑性能下降而失效)；

PSA氫提純：用于多組分氣體的分離和純化；

脫氧干燥：降低生產(chǎn)的粗氫氣中的氧氣含量，提純氫氣。

另外為使系統(tǒng)排放的污水達(dá)到環(huán)保要求，還應(yīng)配套有一套污水處理工序。

采用變壓吸附技術(shù)提純制取的氫氣純度高，價(jià)格低（凈化和提氫技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用0.3-0.5元/m³），是用于工業(yè)生產(chǎn)的主要方法。但是其存在一些劣勢：

1、原料氣壓較低，需要制備多臺多級焦?fàn)t煤氣壓縮設(shè)備將幾千帕的焦?fàn)t煤氣提升到 PSA 處理的操作壓力。

2、焦?fàn)t煤氣中包括焦油霧、萘、苯餾分、H2S、有機(jī)硫、HCN、NH3等雜質(zhì)，必須將雜質(zhì)除去，才能達(dá)到 PSA 進(jìn)料要求。

3、原料氣中含有少量氧氣，PSA 提純后還需設(shè)置專門的脫氧設(shè)備，增大了投資成本。

4. 美錦能源氫能板塊分析

美錦能源立足煤炭產(chǎn)業(yè)，在煤焦行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中位居前列。深耕“煤-焦-氣-化”產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)主業(yè)升級，同時布局氫能源產(chǎn)業(yè)鏈，形成氫能產(chǎn)業(yè)閉環(huán)。

作為國內(nèi)焦?fàn)t煤氣制氫龍頭企業(yè)，美錦能源已全面布局從氫氣氣源-加氫站-膜電極-電堆-整車的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈，并于去年年底發(fā)布了氫燃料重卡車型。目前美錦能源氫能板塊戰(zhàn)略格局已基本成型。

美錦能源氫能板塊布局

制氫

從成本來看，煤制氫，氯堿、丙烷脫氫和乙烷裂解制氫成本遠(yuǎn)低于天然氣、甲醇重整制氫和水電解制氫等。煤制氫技術(shù)已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化且發(fā)展成熟。未來制氫環(huán)節(jié)將呈現(xiàn)煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫、可再生能源制氫三大技術(shù)路線并存格局。

美錦能源主業(yè)是焦化業(yè)務(wù)，煉焦過程中產(chǎn)出的焦?fàn)t煤氣含50%以上氫氣，以570萬噸/年焦炭產(chǎn)能粗略計(jì)算，可從焦?fàn)t煤氣中提取氫氣5.1萬噸/年，滿足1.3萬輛中型卡車或9000輛客車一年的用量。

加氫站

加氫站方面，當(dāng)前加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后是制約氫能汽車推廣的主要因素，近三年美錦能源也參與到加氫站建設(shè)工作中，控股多家相關(guān)領(lǐng)域公司。

當(dāng)前在廣東佛山（1座）、云?。?座），山西晉中（1座），以及北京市（2座），擁有5座已建成加氫站。在山東青島、浙江嘉興、山西太原等地有5座在建加氫站。另外公司將于3-5年內(nèi)規(guī)劃建設(shè)100座加氫站（含油氫汽電綜合能源站）。

電堆

當(dāng)前我國燃料電池產(chǎn)業(yè)化面臨技術(shù)和成本兩大難關(guān)。電堆是燃料電池系統(tǒng)的核心部分，由膜電極組件、雙極板、密封墊片和端板組成，其中膜電極組件是電堆的核心部分，由催化劑層、質(zhì)子交換膜和氣體擴(kuò)散層構(gòu)成。電堆中存在技術(shù)難題的核心部件主要有三個：催化劑、質(zhì)子交換膜、雙極板。

公司積極投資國內(nèi)燃料電池領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，現(xiàn)已參股鴻基創(chuàng)能科技有限公司和廣東國鴻氫能科技有限公司。 2018 年 9月公司與廣東鴻運(yùn)高新技術(shù)投資有限公司共同出資設(shè)立廣州鴻錦投資有限公司，旨在通過投資拓展氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié)，打造具備國際競爭實(shí)力的氫能產(chǎn)業(yè)集群。

膜電極（鴻基創(chuàng)能）

2019 年 1 月廣州鴻錦投資有限公司向鴻基創(chuàng)能科技（廣州）有限公司增資 1.02 億元，持有鴻基創(chuàng)能 51%股份。

鴻基創(chuàng)能以膜電極為主營產(chǎn)品，已自主研發(fā)出第一條全自動化 MEA 封裝生產(chǎn)線，2019 年 3 月發(fā)布第一代膜電極產(chǎn)品 “HyKey1.0”，采用先進(jìn)的催化劑涂層質(zhì)子膜（CCM）連續(xù)化自動生產(chǎn)技術(shù)，由于采用雙面直涂和在線單片巡檢等先進(jìn)工藝，產(chǎn)能、效率、一致性以及產(chǎn)品質(zhì)量相比傳統(tǒng)的熱壓轉(zhuǎn)印及噴涂有極大提高，具有低鉑金催化劑載量、高性能和長壽命等優(yōu)點(diǎn)，成本比當(dāng)前主流膜電極降低30%以上。第一期工程CCM和膜電極年設(shè)計(jì)產(chǎn)能為30萬平米。此外，鴻基創(chuàng)能具備以加拿大工程院葉思宇院士、鄒渝泉博士和唐軍柯博士為核心的國內(nèi)外技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)，在核心組件的設(shè)計(jì)和產(chǎn)業(yè)化等方面具有完整的膜電極產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。

氫燃料電池、系統(tǒng)附件（國鴻氫能）

2019 年 7 月公司增資以氫燃料電池、系統(tǒng)控制設(shè)備為主營產(chǎn)品的廣東國鴻氫能科技有限公司，持有其 9.09%的股權(quán)。2018年國鴻氫能電堆在國內(nèi)市場上占有率約 70%，登記車輛數(shù)是1500多輛，2019年占有率維持在70%—80%之間。國鴻氫能作為國內(nèi)最大的燃料電池電堆供應(yīng)商，2018、2019 連續(xù)兩年保持占有率第一的地位。

其已于2017年6月建成投產(chǎn)全球最大的電堆及系統(tǒng)生產(chǎn)線， 產(chǎn)能為20,000臺電堆和5,000套系統(tǒng)，生產(chǎn)設(shè)備均為自主知識產(chǎn)權(quán)，可全部國產(chǎn)化。另一方面，國鴻氫能也是國內(nèi)最全面的燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商之一，已具備從30kW到120kW的系列產(chǎn)品，零部件國產(chǎn)化率達(dá)到90%。國鴻氫能和巴拉德保持著產(chǎn)品和技術(shù)上的緊密合作：產(chǎn)品方面，國鴻氫能引進(jìn)巴拉德柔性石墨雙極板燃料電池電堆9SSL，2020年將采購20萬片巴拉德生產(chǎn)的膜電極，可用于生產(chǎn)1600-1700套燃料電池電堆，占2020年生產(chǎn)或銷售計(jì)劃約1/3 左右；技術(shù)方面，國鴻氫能在巴拉德技術(shù)幫助下自主開發(fā)，2020年將與巴拉德一起圍繞提升功率、能量密度等方面進(jìn)一步提升和優(yōu)化9SSL電堆產(chǎn)品。

整車生產(chǎn)（飛馳汽車）

2018 年，公司收購控股了國內(nèi)最大的氫燃料電池客車企業(yè)“佛山市飛馳汽車制造有限公司”，持有其51.2%的股權(quán)，為公司在氫能應(yīng)用領(lǐng)域奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

生產(chǎn)方面，飛馳汽車主要生產(chǎn)大中型客車，是目前國內(nèi)少數(shù)具備實(shí)際量產(chǎn)能力以及運(yùn)營調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的氫能源整車制造公司，截至2020年2月氫燃料電池汽車生產(chǎn)能力為5,000臺/年，計(jì)劃2020年生產(chǎn)各種車型約1500輛，以氫燃料電池車輛為主，到2022年實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)3000輛的目標(biāo)。

銷售方面，飛馳汽車針對國內(nèi)市場主要銷往廣東佛山、云浮、廣州、深圳等粵港澳大灣區(qū)核心及周邊城市，2019年銷售各類型車輛共407輛，包括燃料電池汽車376輛，同比增幅107.7%，其中氫燃料電池公交車276輛，增幅148.7%，氫燃料廂式商用車100輛，同比增幅42.9%，在燃料電池汽車市場占比達(dá)13.7%，是國內(nèi)產(chǎn)銷氫燃料電池客車最多的企業(yè)之一。

此外，飛馳汽車積極開拓海外市場，2018年9 月向馬來西亞出口氫燃料電池公交客車，標(biāo)志著飛馳汽車進(jìn)入東南亞市場的開端和我國氫燃料電池汽車出口實(shí)現(xiàn)零突破，時至今日馬來西亞依然是飛馳汽車主要的國外市場，同時飛馳汽車同荷蘭、英國、比利時等談判也取得較大進(jìn)展。

廣泛布局氫能源重點(diǎn)區(qū)域，搶占發(fā)展先機(jī)

鑒于政策優(yōu)惠、基礎(chǔ)設(shè)施、市場容量、經(jīng)濟(jì)活躍度等特點(diǎn)，美錦能源聚焦國家氫能發(fā)展重點(diǎn)區(qū)域，搶先入駐渤海灣地區(qū)、長三角地區(qū)、粵港澳大灣區(qū)、內(nèi)陸山西省，占據(jù)發(fā)展先機(jī)，推進(jìn)上述區(qū)域的項(xiàng)目建設(shè)。2019年已在上述四大區(qū)域基本完成布局，均有落地實(shí)際項(xiàng)目。

美錦能源在氫能源重點(diǎn)區(qū)域布局

渤海灣地區(qū)：

美錦能源與青島市工業(yè)和信息化局、青島西海岸新區(qū)管理委員會于2019年6月簽署《青島美錦氫能小鎮(zhèn)合作框架協(xié)議》，投資100億元在青島市西海岸新區(qū)建設(shè)2000畝規(guī)模的青島美錦氫能小鎮(zhèn)。12月，公司在青島設(shè)立青島美錦新能源汽車有限公司，總設(shè)計(jì)產(chǎn)能為5000臺/年及配套相應(yīng)的燃料電池動力系統(tǒng)和燃料電池電堆，計(jì)劃2年后開始投產(chǎn)，5年內(nèi)逐步達(dá)產(chǎn)。

長三角地區(qū)：

2019年3月，美錦能源與嘉興秀洲高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會簽訂了《美錦能源氫能汽車產(chǎn)業(yè)園合作框架協(xié)議》，擬在嘉興秀洲國家高新區(qū)或秀洲經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)投資建設(shè)美錦能源氫能汽車產(chǎn)業(yè)園。

7月，與嘉興市交通投資集團(tuán)有限責(zé)任公司簽署了《嘉興氫能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和氫燃料汽車示范運(yùn)營平臺合作協(xié)議》，合作投資和建設(shè)加氫站，實(shí)施嘉興市秀洲區(qū)118路首條氫燃料電池公交示范運(yùn)行線路，成立氫能源產(chǎn)業(yè)基金。

粵港澳大灣區(qū)：

美錦能源持股51.2%的佛山市飛馳汽車制造有限公司總設(shè)計(jì)產(chǎn)能為5000臺/年，計(jì)劃

3-5年實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)，具有新能源商用車整車資質(zhì)，以新能源（含燃料電池）客車、貨車、重卡、市政特種車輛為主要產(chǎn)品。

內(nèi)陸山西?。?/span>

公司10月在晉中設(shè)立山西美錦氫能科技有限公司，主要生產(chǎn)燃料電池動力系統(tǒng)總成和輕中重卡車輛，12 月氫能科技競拍取得位于山西省晉中市瀟河產(chǎn)業(yè)園區(qū)晉中起步區(qū)小牛線南側(cè)、綜合通道東側(cè)范圍內(nèi)的266244.9平方米土地使用權(quán)，用作建設(shè)燃料電池動力系統(tǒng)及氫

燃料商用車零部件生產(chǎn)項(xiàng)目（一期）或新建項(xiàng)目的儲備用地。（氫能俱樂部供稿）