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氢能:三大气体巨头在中国的布局

2020-10-09 14:45
香橙会
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1.前言

上世纪八九十年代,以林德集团、液化空气为代表的空分设备制造企业纷纷向工业气体供应商转型。

到2009年,林德集团(Linde)、液化空气(Air Liquid)、普莱克斯(Praxair)、空气产品(Air Products)四家公司的工业气体营收占比均在70%以上。

2019年,全球工业气体市场规模超过1220亿美元,并发展成为林德集团(合并进了普莱克斯)、液化空气和空气产品三家寡头垄断市场,CR3达到70%,如图1.1所示。

图1.1 2019年全球工业气体市场份额

资料来源:香橙会研究院

作为老牌工业气体公司,林德集团、液化空气和空气产品在氢能产业链的上游制取和中游储运加环节,均具备成熟的技术以及产业化能力,涵盖透平膨胀机、长管、高压气氢储罐、低温液氢储罐、液氢泵和加氢机等设备。但同时,三家工业气体公司也具备各自的特点。

2018年10月,林德集团与美洲最大工业气体公司普莱克斯进行900亿美元对等合并,2019年3月合并完成之后,林德集团替代液化空气,成为全球最大工业气体公司,在总资产、营业收入和市值等方面位列第一,如表1.1所示,并拥有全球数量最多的制氢厂,为150座。

另外,仅林德一家掌握离子压缩机技术。2014年4月,林德集团研制了世界首台离子压缩机。离子压缩机是对液驱压缩机的改进,采用在常温下为液态的低熔点盐作为液体活塞,代替金属活塞,克服了液驱压缩机能耗较高、氢气容易受到污染等缺点,并将零部件数量大幅减少至8个,构造简单,维护方便。目前林德集团IC90离子压缩机产品的排气压力为45~90 MPa,最高可达100MPa,排量为376~753Nm3/h,效率在65%以上。

表1.1 林德集团、液化空气和空气产品总体比较

来源:Wind

在氢气管道总里程上,液化空气目前位列第一,长达1850km。另外,2018年12月,液化空气全资子公司The Hydrogen Company以2052万美元收购加拿大燃料电池厂商水吉能(Hydrogenics)18.6%的股份(其余股份为康明斯所有),从而切入氢能产业下游应用环节。

空气产品目前在全球参与建设的加氢站数量上位列第一。截止2019年底,全球434座加氢站中,空气产品参与建设了250座。另外,空气产品运营着全球最长单体氢气管道,长达960km,为沿途50多家工业、企业提供氢气。

表1.2 三大气体公司氢能产业比较

注:参建是指加氢站采用了公司设备,因此三家气体公司参加氢站数据有重合部分。

资料来源:公开资料

2.三大气体公司在中国氢能布局

林德集团

林德集团在中国的氢能项目最早可追溯至上海第一座加氢站——安亭加氢站。该加氢站于2007年11月由林德集团与壳牌、舜华新能源、同济大学合作建成,为上海世博会氢能示范项目,日加氢能力为500kg,加注压力为35MPa,可同时为3辆燃料电池公交车和20辆燃料电池乘用车提供氢气燃料。

林德集团与舜华新能源的合作。(1)2017年7月,林德集团(10%)联合上海舜华新能源系统有限公司(38.51%)、上海鉴鑫投资有限公司(29%)、上海士码新能源汽车科技有限公司(12.50%)、上海驿动汽车服务有限公司(10%)等四家主体,共同出资组建上海驿蓝能源科技有限公司(以下简称“上海驿蓝”)。该公司作为上海氢能基础设施投资建设运营平台,将于金山石化、高桥石化、嘉定公园等地区落子加氢站,力争于2022年建成上海郊环氢能走廊,为上海燃料电池汽车运行提供加氢保障。

(2)2019年6月,上海驿蓝投建的上海化工区加氢站建成。该加氢站总投资额为5500万元,日加氢能力为1920kg,是目前国内规模最大的加氢站,可以加注100辆大巴、300辆上汽大通商用车或者500辆燃料电池乘用车,并同时具备35MPa和70MPa两种加注压力,以及长管管束加注和站用储氢罐加注两种加注模式。林德集团作为全球领先的工业气体公司,为上海化工区加氢站提供长管、离子压缩机和加氢机等基础设备,并利用其在上海化工区的工厂,通过管道为加氢站提供优质、稳定的氢气来源。

图2.1 金山石化加氢站的林德长管管束

资料来源:公开资料

林德集团与长城汽车的合作。(1)2018年1月,林德集团携手长城汽车,引入中国市场第一套液氢泵系统,助力长城汽车布局液氢加氢站;(2)2018年10月,在林德集团的引荐下,长城入股德国加氢站运营商H2M,成为继林德、液空、戴勒姆、壳牌、道达尔和奥地利能源集团(OMV)之后的第七位股东,占比5%。

林德集团与中国电力国际发展有限公司(以下简称“中电国际”)的合作。(1)2018年11月,林德集团与中电国际子公司中电智慧综合能源有限公司签署“绿氢”战略合作意向书,明确双方在氢能领域的交流、合作机制和发展方向。(2)2020年7月,林德集团与中电国际子公司北京绿色氢技术发展有限公司签署谅解备忘录,双方将合作开展“绿氢”项目,为2022年北京-张家口冬奥会提供“绿氢”交通解决方案,其中林德集团提供制氢、储运、加注等成套解决方案。

林德集团与宝武集团的合作。(1)2019年11月,林德集团与宝武集团新建全资子公司宝武清洁能源有限公司(以下简称“宝武清能”)签署液氢领域战略合作协议,共同投资液氢生产装置和基础设施,并在中国液氢市场的调查研究、布局规划、氢能源产业发展、项目开发等领域开展互惠合作。(2)2020年7月,林德集团成为宝武吴淞氢能产业园首批入驻企业等。

2020年7月,林德与与中国最大的海上油气生产商——中国海洋石油集团有限公司旗下子公司中海油能源发展股份有限公司签署合作意向书,林德将为其提供储运和加注等方面的技术支持。

2020年8月,林德集团成员比欧西(中国)投资有限公司与淄博市能源集团签约氢能源综合利用合作项目,该项目涵盖制氢、液化、储运、加注和氢能设备制造等环节,将开展氢能全产业链服务。

图2.2 林德集团中国氢能产业布局时间轴

资料来源:香橙会研究院

液化空气

液化空气在中国的氢能项目最早可追溯至“长征五号”航天项目。2008年,蓝星(海南)航天化工有限公司和蓝星(西昌)航天化工有限公司引进液化空气的冷箱设备和指定配套的德国凯撒公司的压缩机,为“长征五号”提供液氢燃料。

2018年11月,厚普股份(300471.SZ)与液化空气全资子公司ALAT签订合作协议,合资成立液空厚普氢能源装备有限公司(以下简称“液空厚普”),其中厚普股份占股51%,ALAT占股49%。液空厚普将在成都设立产品开发和氢能产业基础设施生产中心,助力加氢机及其核心零部件国产化,形成自主知识产权,并向全国和全球范围输出加氢机设备。

以天眼查查询的信息,液空厚普已于2019年5月成立。并据了解,目前,厚普股份已研制出35MPa加氢枪,但尚未经过市场验证;已生产出70MPa加氢机样机,但核心零部件仍需依赖进口。

图2.3 厚普股份E系列出口欧洲加氢站设备

资料来源:厚普股份

2019年1月,液化空气与山东省国资委旗下兖矿集团签订合作框架协议。根据协议,兖矿集团将通过煤制氢提供氢气来源,而液化空气将提供加氢站设备和运营服务,双方将合作共建山东省加氢站网络,打造完整的氢能产业链,推动山东氢能和氢燃料电池车解决方案。

根据香橙会数据库的加氢站数据,目前液化空气与兖矿集团合作共建的加氢站已于2019年11月建成。并且,值得注意的是,该加氢站由厚普股份总承包,由液空厚普提供加氢站设备。

2019年11月,在两国最高领导人的见证下,液化空气和中国石化签署合作备忘录。液化空气将参股中国石化新成立的氢能公司,共同推动氢能和燃料电池汽车整体解决方案在中国的推广和应用。

同年同月,液化空气和中国石化在中国发展氢能的第一个落地项目——西上海油氢合建站和安智油氢合建站2019年11月于上海建成。这两座加氢站同样由液空厚普提供加氢站设备,厚普股份负责总承包。

2019年11月,液化空气与众泰汽车签订合作协议,将对双方合作研发的燃料电池金属板电堆进行产业化,并率先应用于众泰E200FCV车型。该电堆经过双方3年的努力,于2019年8月完成研发,功率涵盖40kW~120kW,功率密度最高可达3.5kW/L。按照计划,众泰将于2020年建成年产1千辆的E200FCV车型生产线,并于2021年开始量产。

图2.4 众泰E200FCV

资料来源:公开资料

图2.5 液化空气中国氢能产业布局时间轴

资料来源:香橙会研究院

空气产品

空气产品在中国的氢能项目最早可追溯至2008年北京奥运会,与英国石油公司(BP)、北京清能华通合作设计和建设了中关村加氢站,并为该加氢站提供高纯度燃料氢气。该加氢站作为北京2008年奥运会的氢能示范项目,于2006年11月建成,是国内第一座加氢站。此后,空气产品连续为2010年广州亚运会和2011年深圳大运会加氢站示范项目提供可靠的氢气来源。

2018年3月,空气产品与国家能源投资集团有限公司旗下的神华新能源有限责任公司签署协议,将为其在江苏如皋新建的加氢站提供两台最先进的加氢机。

2018年9月,空气产品与中科富海签署合作协议,于广东省中山市建设我国首座商业化液氢加氢站。该加氢站按照美国汽车工程师协议J2601商用加氢站技术标准,设计日加氢能力为500kg,可按需扩展至1500kg,并同时具备35MPa和70MPa加注能力。根据协议,空气产品将为该加氢站提供两套世界领先的液氢加氢站成套设备。

2019年3月,空气产品与嘉化能源(600273.SH)和三江化工(跟嘉化能源为同一实际控制人管建忠)签署氢能综合项目三方合作协议,利用嘉化能源和三江化工的工业副产氢,投资建设液氢项目。

2019年7月,由空气产品提供整体工程设计、设备和安装调试服务的山东省首座固定式加氢站建成。该加氢站坐落于潍坊市,参考美国消防协会标准,日加氢能力为1000kg,同时具备35MPa和70MPa加注能力。

图2.6 空气产品山东潍坊加氢站 资料来源:空气产品

2019年8月,空气产品与诚志股份(000990.SZ)签署框架协议。根据框架协议,双方将在南京合资成立诚志空气产品氢能源科技有限公司(以下简称“诚志空气”),其中,空气化工产品(中国)投资有限公司占股40%,诚志股份占股60%。诚志空气初期将立足长三角,以加氢站投资、运营业务为主,空气产品向其提供必要的技术支持。未来诚志空气将依靠诚志股份的工业副产氢,向氢气储存和运输等环节渗透,空气产品同样将向诚志空气提供必要的技术支持。

根据天眼查,诚志空气于2019年12月31日注册成立;2020年5月,诚志空气与常熟高新区政府签署了加氢站投资运营协议。

2020年5月,空气产品斥资1800万美元在淄博投建氢能综合利用项目。该项目将利用东岳集团的氯碱副产氢和空气化工领先的纯化技术,制备高纯度氢气,并在淄博市投资运营加氢站。

图2.7 空气集团中国氢能产业布局时间轴

资料来源:香橙会研究院

3.总结

目前来看,液化空气在我国氢能产业的布局走在三者前列。

液化空气采取“两手抓”的模式,第一个抓手是与中国石化、兖矿集团等国资企业合作,这些企业都有共同的特点,处于氢能产业链上游,能提供稳定的工业副产氢、化石燃料制氢等氢气来源;第二个抓手是与本土企业厚普股份深度绑定,参股液空厚普49%的股份,提供技术支持,实现加氢站设备制造业落地国内,并由液空厚普提供加氢站设备,厚普股份担任加氢站总承包(EPC)。目前液化空气采用这一模式落地的加氢站已至少有3座,明细如表3.1所示,相信今后落地项目会越来越多。

表3.1液化空气在中国氢能产业布局

来源:公开资料

除此之外,液化空气在我国氢能产业的布局也贯彻其在国际上的产业部署。国际上收购加拿大燃料电池厂商水吉能18.6%的股份,以掌握石墨堆燃料电池技术,国内与众泰汽车合作研发金属燃料电池,填补相应技术路线的空白。

而林德集团虽然参股了上海驿蓝,但是参股比例并不高,仅为10%,因此,林德集团参股上海驿蓝似乎更多是借此做一些加氢站设备订单的捆绑。另外,林德集团除了与中电国际合作的2022年北京-张家口冬奥会“绿氢”项目确定性较高之外,与宝武集团、中海油等氢能上游国资企业的合作仍需进一步观察。

最后,空气产品除了在潍坊建成山东首座固定式加氢站之外,与中科富海、嘉化能源合作的实质性动作似乎不是很多;与氢能上游国资企业的合作,也仅仅是向神华新能源交付了两台加氢机。另外,与诚志股份合资的诚志空气刚成立没多久,目前以加氢站EPC业务为主,重点覆盖长三角地区,目前仅获得常熟市高新区加氢站EPC一个订单,因此,其后续发展动态也要保持关注。

总体来看,三大气体公司在中国氢能产业的局部有共同点,一方面与氢能上游企业开展合作,另一方面参股本土企业。但同时,三大气体公司也表现出不同的特点。

液化空气目前布局脉络最为清楚,通过“两手抓”的模式,加氢站产业链闭环已初步打造完成,发展势头也最足;林德集团虽然参股了上海驿蓝,但是参股比例仅为10%,更多是做一些加氢站设备订单的捆绑,整体布局脉络还不是很清晰;空气产品目前已与诚志股份深度绑定,借助诚志股份打开国内加氢站市场,但是,空气产品同样尚未打造产业链闭环,因此后续要重点关注诚志空气的发展动态。

表3.2 三大气体公司在中国氢能产业的布局

资料来源:香橙会研究院

当然,中国氢能产业发展才刚刚开始,三大巨头在中国的氢能业务也只是布局阶段;后续如何发展和演绎,尚需观察。

香橙会研究院是中国最早从事氢燃料电池行业研究的专业机构。经过多年积累,发展出了香橙会氢能数据库。以数据库为依托,提供数据定制、战略咨询、资讯PR、政府招商、融资FA等服务。

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