氢能源储运专题报告：探寻不同场景下氢储运的最优解
（报告出品：华福证券）
氢储运是氢能实现规模化应用的关键环节
氢储运是氢能产业链的关键环节
氢能产业链包括制氢、储运氢以及下游应用三大环节。作为能够真正实现零碳排放的清洁能源，氢能在实现碳减排的 同时，还存在着易燃易爆、扩散系数大等特点，因此，储运作为氢能从生产到应用的“连接者”，是氢能产业链中的 关键环节。
我国氢能资源和需求呈逆向分布，且氢储运在氢能总成本中占比较高。目前我国氢能资源呈现出“西富东贫、北多南 少”的特征，而氢能需求则主要分布在南方和沿海地区。且考虑到未来绿氢占比提升，而风光资源多集中于我国三北 地区，这将进一步加剧氢能生产与需求的矛盾，因此氢储运的重要性不断凸显。与此同时，氢能运输成本占氢能终端 售价的比例高达40%~50%，对氢的规模化应用至关重要。
政策驱动氢储运体系快速发展
利好政策陆续下发，促进氢储运体系加速构建。近年来政府部门陆续下发数份氢能政策，其中多个政策对氢储运技术 发展、氢储运体系构建等方面提出了明确规划，要求并鼓励加快氢储运技术攻关，驱动氢储运体系快速发展。
储氢方式主要包括物理储氢和化学储氢
储氢方式可分为物理储氢和化学储氢，其中物理储氢技术较为成熟。现有的储氢技术可分为物理储氢和化学储氢，其 中以高压气态储氢和低温液态储氢为代表的物理储氢技术成熟度较高、应用更为广泛，而固态金属储氢虽然安全性高 且单位运输量大，但由于成本较高尚未大范围普及。化学储氢中，有机溶液储氢和液氮/氨氢商业化应用相对成熟， 甲醇储氢则由于腐蚀性和挥发性强而使用场景较为有限。总体看来，物理储氢是当下主流的储氢方式，但化学储氢有 望成未来重要的发展方向。
运氢的方式主要有固、液、气三种
运氢的方式分为固、液、气三种，根据氢气状态可选用不同的运输方式。针对气氢运输，往往采用集装格、长管拖车 和管道运输的方式，其中管道运输虽然运输量明显较高，但受限于投资门槛较高且技术难度较大，目前国内还处于小 规模发展阶段。液氢运输和固氢运输方面，我国尚处于试验阶段，仅有少量应用落地。
氢能供应可分为现产现用、短途供氢和长距离供氢三种
氢储运可根据资源禀赋、应用规模与形式灵活调整，整体构建出三种氢供应链。场景1，在可再生能源或煤炭、石油 、天然气等传统化石能源资源较为丰富的地区，能够建造出大型氢能供应中心并采用就地制氢后直接应用的方式，这 种场景下氢储运的成本几乎为零；场景2，以加氢站、建筑、家庭为单位的小型用氢主体往往可以通过区域内短距离 的储运氢方式进行供氢；场景3，在缺少氢源的地区，用氢需求往往需要通过大量长距离的氢储运方式进行满足。
高压气态储氢适用于短距离小规模运输场景
气态储氢：现阶段以高压长管拖车为主
现阶段气态氢气储运方法以高压长管拖车为主。高压气态氢能储运是目前工业中使用最普遍、最直接的氢能储运方式 ，通过连接减压阀即可方便、快捷释放所需氢气。具有运营成本低、压缩氢气技术成熟、承压容器结构简单、能耗较 小、氢气充放响应速度快等优点。目前我国高压氢气运输以长管拖车为主，结合集装格小范围补充。其中集装格由多 个40L的、压力为15Mpa的高压储氢钢瓶组成，运输较为灵活，适用于需求量小的加氢站；长管拖车则适用于需求量 略大的运氢场景，目前国内的加氢站目前多采用此类方式运输。
气态储氢：车用高压储氢气瓶以III型瓶和IV型瓶为主
高压气瓶为氢气储运的核心设备，车用场景下以III型瓶和IV型瓶为主。用于氢储运的高压气瓶主要包括纯钢制金属瓶 （I型）、钢制内胆纤维缠绕瓶（II型）、铝内胆纤维缠绕瓶（III型）及塑料内胆纤维缠绕瓶（IV型）。其中加氢站等 固定式储氢瓶多用I型、II型钢制氢瓶，但由于I型和II型瓶储氢密度低、氢脆问题严重，因此现阶段车用储氢容器主要 为III型瓶和IV型瓶。
气态储氢：车用高压储氢气瓶成本中材料占比较高
高压储氢气瓶的成本主要由碳纤维复合材料、阀门等组成。以广泛用于车载运氢的III型瓶和IV型瓶为例，碳纤维复合 材料在两类储氢瓶中的成本占比均在60%~80%之间，其次为阀门、平衡储罐、调节器等。近年来我国碳纤维的产能 与产量不断攀升，国产化率持续提高，2022年我国大陆碳纤维运行产能11.2万吨，占全球运行产能约43.3%，较 2021年提升12.8%。预计随着我国碳纤维产能的持续扩张，有望带动高压储氢气瓶成本下降。
气态储氢：高压长管拖车适用于短距离运输场景
高压长管拖车适用于短距离运输场景。在假定压缩设备价格、人工费、百公里油耗、单位耗电量等核心参数不变时， 通过改变运输距离来测算高压长管拖车的运氢成本变动。可以看到，随着运输距离的拉长，高压长管拖车运输成本显 著攀升，从经济性角度考量一般适用于短距离运输。
气态储氢：降本路径主要为提升高压储氢气瓶设备压力
高压长管拖车的降本路径主要为提升高压储氢气瓶设备压力。假设其他条件不变而改变氢气瓶的设备压力，可以看到 储氢气瓶压力越大，单位氢气运输成本越低。因此，我们预计未来气氢运输的主要降本路径为提升高压储氢气瓶的设 备压力，即伴随储氢气瓶从设备压力较小的I型向设备压力较大的IV型转变，高压长管拖车的运氢成本将持续下降。
低温液态储氢技术进展较快，有机液态储氢步入工业化
低温液态储氢技术进展较快，有机液态储氢向工业化生产过渡
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