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當前，全球能源行業(yè)都在經(jīng)歷以低碳化、無碳化、低污染為方向的第三次能源革命，氫能將成為第三次能源變革的重要媒介。在氫能儲運使用中，目前主要是采用高壓氣態(tài)形式，目前使用量較大的是儲氫瓶。這個產(chǎn)業(yè)鏈可以簡單劃分為上游原材料和零部件，中游生產(chǎn)制造和下游終端應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。其中，上游原材料包括鋁材、鋼材、碳纖維和樹脂等，零部件包括各種金屬閥門和各類傳感器；中游包括生產(chǎn)制造設(shè)備和制造工藝等；下游則是在燃料汽車、氫氣運輸罐、加氫站等場景上的應(yīng)用，本期行業(yè)聚焦關(guān)注的是儲氫用到的重要材料。

碳纖維為儲氫瓶關(guān)鍵材料

我國高壓儲氫瓶逐漸由全金屬氣瓶（Ⅰ型瓶）發(fā)展到非金屬內(nèi)膽纖維全纏繞氣瓶（Ⅳ型瓶）。Ⅲ型瓶和Ⅳ型瓶是纖維復(fù)合材料纏繞制造的氣瓶。其主要由內(nèi)膽和碳纖維纏繞層組成。Ⅲ型瓶的內(nèi)膽為鋁合金，Ⅳ型瓶的內(nèi)膽為聚合物。纖維復(fù)合材料則以螺旋和環(huán)箍的方式纏繞在內(nèi)膽的外圍，以增加內(nèi)膽的結(jié)構(gòu)強度。

玻璃纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、硼纖維、碳纖維、芳綸等纖維均被用于制造纖維復(fù)合材料纏繞氣瓶，其中碳纖維以其優(yōu)異的性能逐漸成為主流纖維原料。


儲氫瓶內(nèi)膽剖面 來源：泡財經(jīng)研究中心

目前，我國儲氫瓶市場所用碳纖維大多是由國外制造商提供的，其中，日韓企業(yè)產(chǎn)品占據(jù)我國儲氫瓶用碳纖維大部分市場份額，主要包括日本東麗、日本東邦、日本三菱麗陽等。

不過，近兩年來出現(xiàn)了一個可喜的變化，隨著國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟高速發(fā)展，中復(fù)神鷹、光威復(fù)材、恒神股份、南鋼股份等國內(nèi)碳纖維企業(yè)的產(chǎn)品開始逐漸進入高壓儲氫氣瓶市場，開啟儲氫瓶產(chǎn)業(yè)鏈碳纖維材料國產(chǎn)化的進程。


碳纖維 來源：光威復(fù)材公司官網(wǎng)

中復(fù)神鷹碳纖維股份有限公司成立于2006年，是一家專業(yè)從事高性能碳纖維研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國家高新技術(shù)企業(yè)，也是國內(nèi)首家掌握碳纖維干噴濕紡技術(shù)工藝的企業(yè)。

中復(fù)神鷹在壓力容器領(lǐng)域的碳纖維應(yīng)用集中在儲氫瓶方面，具體為使用碳纖維纏繞壓力容器內(nèi)膽，2021年上半年，中復(fù)神鷹應(yīng)用于壓力容器領(lǐng)域的碳纖維銷售量為263.57噸，銷售收入3994.42萬元。

光威復(fù)材是專業(yè)從事碳纖維、碳纖維織物、碳纖維預(yù)浸料、碳纖維復(fù)合材料制品及碳纖維核心生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高新技術(shù)企業(yè)，擁有碳纖維行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈布局。公司在2002年開始碳纖維研制，并快速突破T300級碳纖維關(guān)鍵技術(shù)，打破國外企業(yè)的技術(shù)壟斷，相關(guān)技術(shù)已達到國際先進水平。

光威復(fù)材采用干濕法處理工藝進行生產(chǎn)的T700S級碳纖維，可用于包括儲氫瓶在內(nèi)的高壓氣瓶，規(guī)劃產(chǎn)能2000噸的“高強度碳纖維高效制備技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目”已于2021年建成投產(chǎn)，可以生產(chǎn)T700S級以及T800S級碳纖維，應(yīng)用主要還是在氣瓶、建筑等領(lǐng)域。

東方財富數(shù)據(jù)顯示，2019年-2021年上半年，中復(fù)神鷹分別實現(xiàn)營收4.15億元、5.32億元、3.81億元，實現(xiàn)歸母凈利潤0.26億元、0.85億元、1.21億元；光威復(fù)材分別實現(xiàn)營收17.15億元、21.16億元、12.83億元，實現(xiàn)歸母凈利潤5.22億元、6.42億元、4.34億元。同期，中復(fù)神鷹的銷售毛利率分別為25.58%、43.03%、47.88%，光威復(fù)材的銷售毛利率分別為48%、49.8%、50.53%。通過經(jīng)營數(shù)據(jù)對比可以看出，光威復(fù)材的營收規(guī)模、盈利能力都強于中復(fù)神鷹。

氫用壓力閥“國產(chǎn)替代”仍在路上

從產(chǎn)業(yè)鏈看，車載儲氫系統(tǒng)是氫能車大規(guī)模商用的重要突破口。目前，量產(chǎn)氫能車采用的高壓氣態(tài)儲氫系統(tǒng)中，罐體材料和碳纖維原料都已逐步國產(chǎn)化，但看似不起眼的瓶口加壓閥門卻成為“卡脖子”環(huán)節(jié)，相應(yīng)的市場主要由加拿大、意大利和美國等國外公司占據(jù)。

瓶口閥作為高壓儲氫瓶關(guān)鍵部件，功能高度集中，包括降壓穩(wěn)壓（儲氫瓶內(nèi)氣35Mpa/70Mpa，燃料電池正常工作氣壓小于1Mpa）、高可靠密封性（氫分子小極易逃逸）、溫度壓力實時監(jiān)測（氣瓶安全保障）、快速加氫（5分鐘內(nèi)加滿兩個50L瓶）、自動手動泄壓（安全防護）等。同時，閥門自身還需要避免金屬發(fā)生氫蝕氫脆，生產(chǎn)技術(shù)難度較高，這一領(lǐng)域具有一定的進入門檻和技術(shù)壁壘。

在上市公司中涉及這一細分賽道的公司不多，其中，江蘇神通是其中之一，公司早在2019年在這方面就進行了布局。

江蘇神通成立于2001年，其在氫能領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局主要由子公司南通神通新能源科技有限公司開展，神通新能源是國內(nèi)領(lǐng)先的專業(yè)從事燃料電池供氫系統(tǒng)配套高壓閥門及管接件的研發(fā)和制造公司，主要產(chǎn)品就是面向70-90Mpa高壓氫用閥門，包括從制氫到儲氫，運氫到加氫站用到的閥門。目前，神通新能源的高壓氫閥等系列產(chǎn)品已通過國內(nèi)主要氫能源廠商的測試試驗，部分產(chǎn)品已在終端得到應(yīng)用，不過，從江蘇神通2021年半年報披露來看，該系列產(chǎn)品尚未大規(guī)模商用或量產(chǎn)。


加氫升降式止回閥 來源：江蘇神通公司官網(wǎng)

另外一家涉及這種閥門業(yè)務(wù)的公司是富瑞特裝，其通過子公司富瑞閥門布局了儲氫瓶閥門業(yè)務(wù)。



車用高壓氫氣集成瓶閥 來源：富瑞特裝公司官網(wǎng)

富瑞特裝專業(yè)從事液化天然氣（LNG）的液化、儲存、運輸、裝卸及終端應(yīng)用等服務(wù)，其子公司富瑞閥門主要為客戶提供車載供氫系統(tǒng)及加氫站配套閥門整體解決方案。其車載供氫系統(tǒng)配套的氫閥有35Mpa的瓶口閥、止回閥、過流閥、過濾器、減壓閥及低壓端安全閥、球閥、針閥以及70Mpa的瓶口閥、止回閥、減壓閥及加氫口等。

從研發(fā)投入來看，兩家公司都很重視研發(fā)，2019年-2021年三季度，江蘇神通的研發(fā)費用分別為6340.57萬元、6484.56萬元和5292.97萬元，同期，富瑞特裝的研發(fā)費用分別為8034.43萬元、7995.01萬元和5299.22萬元，相比之下，在2021年之前，富瑞特裝投入到研發(fā)的費用要高于江蘇神通，但2021年前三季度基本持平。

來源：泡財經(jīng)研究中心

總結(jié)

國際氫能委員會預(yù)測，到2050年，氫能產(chǎn)業(yè)將創(chuàng)造2.5萬億美元的市場規(guī)模。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計，到2025年，我國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到1萬億元人民幣；到2050年，氫能在我國終端能源體系中占比將超過10%，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達到12萬億元人民幣，這將對氫能儲運設(shè)備材料產(chǎn)生大量市場需求，對于產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)來說，國產(chǎn)替代將帶來更大的市場機會，這些企業(yè)的價值有望得到市場更多的關(guān)注。

原標題：儲氫關(guān)鍵材料一一道來