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  • “碳中和”機械篇:機械制造業投資機會

      被寫進十四五的“碳中和”,成為了資本市場關注的重點,“減碳”風口層出不窮……

      在這場減少碳排放、由“碳中和”、“碳達峰”引領的能源革命中,機械制造業扮演著重要的角色。清潔能源的需求,必將帶來風電、光伏、核電的裝機量增長,從而有望拉動相關設備的裝機需求,傳統機械制造業也將迎來新的改變與機遇。

      解析“碳中和”背景下的機械行業機遇

      

      1、“碳中和”產業內涵

      2020年9月我國政府在第七十五屆聯合國大會上提出,“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和”。從概念上講,“碳中和”指通過各種方法減少二氧化碳排放量,直接手段是通過碳封存和碳抵消實現。從實務上講,在保持經濟增長的前提下降低經濟生產活動中的碳排放,是可以通過改變能源利用結構和降低單位產值能耗等手段實現的。而在這一過程中裝備制造業將扮演重要的角色。

      2、“碳中和”在機械制造行業的映射

      根據WRI統計數據,中國的碳排放41.6%由發電和供熱行業貢獻,23.2%來自制造業和建筑業用能,7.5%來自交通運輸領域,以上3個領域碳排放占比超過全國總量的72%,是需要進行“碳中和”節能減排的大戶。

      因此要實現“碳中和”,一方面可以通過使用低碳排放的綠色發電代替高排放的化石能源發電方式,另一方面在交通領域使用低碳能源代替汽油柴油消耗,此外還可以通過優化原有的制造業和建筑業系統,在生產和施工中盡可能節約能源的使用,提高能源利用率。

      中國發電和供熱行業、制造業和建筑業和交通運輸三個領域碳排放占比高

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:WRI、開源證券研究所

      3、“碳中和”下的機械行業迎來新機遇

      “碳中和”大背景下,清潔能源裝備、燃料電池、節能減排裝備行業迎來重大發展機遇。中國發電裝機量方面仍然以火電為主,清潔能源發電量逐年上升,隨著“碳中和”的推進,趨勢確定性提升。未來國內能源結構將減少石化比重,向清潔能源傾斜。機械裝備行業將在“碳中和”背景下迎來新的機遇。

      首先,電力領域的低碳發電是“碳中和”的重中之重,這為光伏、風電、核電等清潔能源長期發展指明了確定性方向。同時要加快交通運輸業的脫碳過程,鋰電設備和燃料電池的發展依然具有廣闊空間。此外制造業和建筑業的碳排放同樣不容忽視,節能減排裝置有望發揮重要作用。

      從效能角度看,清潔能源裝備尤其是光伏設備和風電設備,將有力推動清潔能源發電占比提升,而以鋰電設備和燃料電池為主的低碳儲能裝置有望徹底改變交通行業排放問題。最后對于傳統重工業,尤其是石化煉化行業,對老舊設備節能改造以及余熱回收和熱電聯產設備等投資手段,可以實現存量能耗部門節能減排的目的。

      清潔能源在我國能源消費結構中占比持續提升

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:國家統計局、開源證券研究所

      清潔能源裝備—低碳開路先鋒

      

      風電與光伏的裝機容量或迎來新一輪的上升周期。中中國發電裝機量方面仍然以火電為主,但比例逐年下降。2020年全國發電裝機容量220,058萬千瓦,比2019年末增長9.5%。其中,火電裝機容量124,517萬千瓦,增長4.7%;水電裝機容量37,016萬千瓦,增長3.4%;核電裝機容量4,989萬千瓦,增長2.4%;并網風電裝機容量28,153萬千瓦,增長34.6%;并網太陽能(行情000591,診股)發電裝機容量25,343萬千瓦,增長24.1%。發電量總量上逐年穩步增長,結構上火電比例逐年下降,清潔能源發電量逐年上升,隨著“碳中和”的推進,該趨勢將延續。

      中國將從四方面應對氣候變化

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      資料來源:新華網(行情603888,診股)、開源證券研究所

      中國目前在清潔能源方面在全球居于領先地位,根據IRENA數據,2019年中國氫能、風能和太陽能裝機量分別占全球總裝機量的27.25%、33.82%和35.14%,均位于全球首位。清潔能源方面,作為低碳的開路先鋒,中國已占據先發優勢,隨著“碳中和”的推進,中國將擴大清潔能源在全球的領先優勢,利好國內清潔能源裝備企業。

      2019 年中國風電裝機量全球領先

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:IRENA、開源證券研究所

      2019 年中國太陽能發電裝機量全球領先

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:IRENA、開源證券研究所

      1、鋰電設備行業迎來發展機遇

      全球動力電池近年迎來新一輪擴產浪潮,各大廠商均不同程度的推動擴產計劃。“碳中和”的提出將為鋰電設備行業帶來新的發展機遇,伴隨著“碳中和”和動力電池擴產浪潮,鋰電設備行業將充分受益。

      近年來中國新能源(行情600617,診股)汽車銷量持續增長,根據中國汽車工業協會的數據,2020年中國新能源汽車銷量136.73萬輛,同比增長13%。與之對應的動力電池的裝機量也持續增長,根據高工產業研究院數據,2020年中國動力(行情600482,診股)電池裝機量62.85GWh,同比增長約1%。伴隨著全球擁抱汽車電動化,動力電池新一輪的擴產浪潮已經到來,“碳中和”的提出將為擴產浪潮提供新的發展機遇,動力電池下游產業將充分吸收擴產需求,鋰電設備行業將充分受益。

      中國新能源汽車銷量持續增長

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:Wind、開源證券研究所

      受益標的:

      先導智能(行情300450,診股):鋰電設備龍頭企業,充分受益全球擴產和“碳中和”

      先導智能為中國鋰電設備龍頭企業,產品涵蓋鋰電池裝備、光伏裝備、3C檢測裝備等。伴隨著全球動力電池擴產潮和“碳中和”,公司充分吸收動力電池擴產需求,未來在國內市場和國際市場將進一步擴大領先優勢。

      杭可科技(行情688006,診股):鋰電后段設備領先企業

      杭可科技為從事可充電電池設計、研發生產的高新技術企業,業務覆蓋鋰電池生產線后處理系統解決方案。公司擁有較強的自主研發實力和自主創新能力,客戶為三星、韓國LG、比亞迪(行情002594,診股)等國內外知名鋰電池制造商。

      先惠技術(行情688155,診股):主營新能源車智能制造裝備

      先惠技術是國內較早進入新能源汽車智能制造裝備領域的企業,在動力電池模組/電池包、電動汽車動力總成、動力電池測試和檢測系統等新能源汽車關鍵部件制造及測試領域具有豐富的經驗,是目前少數直接為歐洲當地主要汽車品牌提供動力電池包生產線的中國企業。同時,公司高度關注新能源汽車技術發展前沿,已成功開發并銷售了燃料電池電堆/系統生產線。受此次歐洲動力電池擴產浪潮和“碳中和”疊加影響,國內外動力電池廠商將釋放大量鋰電設備需求,憑借豐富的生產經驗和技術經驗,公司屆時或將吸收設備需求,有望受益。

      2、光伏設備技術迭代推動低碳發展

      2020年3月1日,國家電網公司發布“碳達峰、碳中和”行動方案,指出在能源供給側,構建多元化清潔能源供應體系,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源。未來國內能源結構將減少石化比重,向清潔能源傾斜。

      中國光伏產業近年來飛速發展,技術更新疊加需求增長推動全國低碳發展,“碳中和”的提出為光伏提供進一步的政策性支持。根據Solarzoom數據,2020年中國光伏裝機量19,087MW,同比增長81.78%,2015-2019年中國光伏裝機量較為穩定,2020年大幅提升。中國目前是世界第一大光伏出口國,2019年光伏組件出口額63,467.22MW,同比增長61.56%,同比增速在經歷2015年-2019年的不溫不火后,于2020年達到歷史最高。伴隨著“碳中和”的推進,2021年光伏全產業鏈將持續擴產,并且未來幾年會延續高增速。我們認為,長期來看,光伏發電比重將不斷提升,光伏設備企業將充分承接光伏擴產需求。

      2020年中國光伏裝機量大幅增長

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:Solarzoom、開源證券研究所

      受益標的:

      晶盛機電(行情300316,診股):光伏長晶設備龍頭,助力國產大硅片擴產

      公司為國內長晶設備龍頭,下游客戶為全球知名光伏和半導體硅片企業。公司長晶工藝積累深厚、裝備制造能力突出,在核心材料和設備領域快速卡位。

      邁為股份(行情300751,診股):高效光伏電池設備技術領跑者

      邁為股份是一家集機械設計、電氣研制、軟件算法開發、精密制造裝備于一體的高端智能裝備制造商,涉足太陽能電池生產設備,是光伏行業全球領先的設備供應商及服務提供商。隨著“碳中和”的提出,光伏全產業鏈有望繼續擴容,下游客戶擴產提速,屆時將釋放大量光伏設備需求。公司作為國內領先的光伏電池設備制造商,有望直接受益。

      捷佳偉創(行情300724,診股):光伏電池設備一體化供應商

      公司為光伏設備及綠色能源產業專用設備的核心制造商,產品覆蓋光伏電池片生產設備等,公司系國內晶體硅太陽能電池生產設備制造領先企業。

      金辰股份(行情603396,診股):擁抱高效電池技術的光伏設備制造商

      金辰股份為全球范圍內提供工業企業全自動生產解決方案系統集成的供應商,主要產品為太陽能光伏組件自動化生產成套設備、光伏電池片自動化設備。公司目前技術實力行業領先,產品兼具效率和成本優勢,有望在“碳中和”的護航下擁抱TOPCON、HJT等高效技術。

      京山輕機(行情000821,診股):積極布局光伏自動化領域

      京山輕機為國內包裝機械龍頭企業,2017年通過收購蘇州晟成強勢布局光伏自動化設備領域。根據公司投資者關系活動記錄表,截止2020年10月底,蘇州晟成光伏設備不含稅訂單超過22億元。此外,2020年光伏組件市場規模接近100億元,“碳中和”的頒布將推動下游客戶擴產提速,光伏設備需求有望持續增長。

      3、風電與核電裝機助力低碳發電

      2020年3月5日十三屆人大四次會議,國務院總理李克強在關于2021年重點工作中提出:在確保安全的前提下積極有序的發展核電。作為清潔能源,中國核電(行情601985,診股)近年來持續增長,根據國家統計局數據,2020年中國核電裝機量3662.5萬千瓦,同比增長5.14%,增速較2018和2019年放緩。隨著2021年政府工作重點的提出,核電發展空間較大,未來核電的發展速度或將有所提升,發電量比重上將逐漸增加。

      中國核電裝機量逐年增加

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:國家統計局、開源證券研究所

      同樣為清潔能源的風電也是實施“碳中和”的重要一環,2020年中國風力發電4,657億千瓦時,同比增長25.12%。伴隨著“碳中和”的推進,風力發電占總發電量比重將繼續提升,風力裝機量將持續增長,相關風機主機及零部件企業將受益。

      中國風電裝機量逐年增加

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:國家統計局、開源證券研究所

      受益標的:

      豪邁科技(行情002595,診股):輪胎模具龍頭,風電鑄件打開新空間

      豪邁科技為國內輪胎模具龍頭企業,近年來公司通過鑄造工藝核心能力復制,將業務拓展至風電鑄件等大型部件業務,公司憑模具行業多年積累的工藝理解和交付能力獲得下游客戶的認可。

      恒潤股份(行情603985,診股):風電鍛件龍頭

      恒潤股份專業生產法蘭及鍛件,是我國領先的鍛件供應商,近年來大力拓展風電、核電、太陽能等新能源設備。公司將充分受益于“碳中和”,吸收風電核電擴產需求,公司未來發展或將受益。

      燃料電池裝備—零碳發電與儲能裝置

      

      1、氫能有望成為能源轉型關鍵推手

      在“碳達峰”、“碳中和”的目標下,能源結構的轉型和替代發揮著至關重要的作用。氫能作為清潔能源,具有儲量豐富、熱值高、零污染、可存儲、來源廣泛等優點,有望在推動能源轉型及提高能源系統靈活性方面發揮關鍵作用。

      氫燃料電池具備無污染排放、高能量密度、高能量轉化效率等優點。不同于作為儲能裝置的鋰電池,氫燃料電池本身就是一個發電裝置,可以通過非燃燒電化學反應將化學能轉換為電能,反應過程中不存在污染排放。根據美國能源部報告,若以質量為基礎,氫燃料電池能量密度幾乎是汽油的三倍。此外,氫燃料氫氣發電比傳統的內燃機效率更高。根據億華通(行情688339,診股)招股說明書,氫燃料電池汽車的反應效率超過50%,明顯高于傳統燃油車的30-40%。燃料電池商用車還可實現整車續航里程超過500km,充分說明了燃料電池技術具備充足的應用潛力。

      氫燃料電池具備無污染排放、高能量密度、高能量轉化效率等特點

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      資料來源:億華通招股說明書、開源證券研究所

      商用貨車污染物排放量大,氫燃料電池商用車或提供良好解決方案。2020年8月,生態環境部發布《中國移動源環境管理年報》,報告披露2014年我國溫室氣體排放總量(不包括LULUCF)為123.01億噸二氧化碳當量,交通運輸溫室氣體排放量約為8.2億噸二氧化碳當量,其中道路運輸占比84.1%。若按車型對道路交通排放進行劃分,中重型商用車排放量占比最高,達到46.9%,這說明減少中重型商用車溫室氣體排放量在減碳進程下顯得十分重要,或成為實現碳中和路徑上的重要一環。

      我國交通運輸溫室氣體排放量居首位

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:生態環境部、開源證券研究所

      我國中重型商用車溫室氣體排放居首位

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:生態環境部、開源證券研究所

      根據生態環境部統計數據,2019年全國貨車一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物、顆粒物排放量分別為205.7萬噸、45.0萬噸、519.6萬噸、6.2萬噸,分別占汽車排放總量的29.7%、26.3%、83.5%、90.1%。其中,重型貨車排放量分擔率在氮氧化物和顆粒物兩項指標中均超過50%,分別為74.0%和52.4%。從環保角度來說,制氫環節采用工業副產氫、天然氣重整制氫可減少碳排放,可再生能源制氫可實現零排放;燃料電池發電環節產生的大部分是水,有害氣體較少,因此與傳統燃油車相比,氫燃料電池車可有效減少溫室氣體及污染物的排放。

      2019 年重型貨車氮氧化物排放量分擔率為 74%

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:生態環境部、開源證券研究所

      2019 年重型貨車顆粒物排放量分擔率為 52.4%

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:生態環境部、開源證券研究所

      目前我國燃料電池車主要應用于商用車領域。根據新能源汽車國家大數據聯盟統計數據,截止至2020年11月30日,物流特種車在燃料電池汽車中占比最高為53.4%,其次為公交客車占比36%,租賃乘用車占比僅為0.1%。

      氫燃料電池車和電動汽車有望形成互補共存的局面。由于鋰電池本身的電能充放特點,電動汽車在中短距離運輸中適用性較高。考慮到鋰電池能量密度較低,在商用車領域采用鋰電設備,將提高車輛自重,降低重卡等重型商用車長途運輸的經濟適用性。此外,續航和充電時長在一定程度上也會限制重型商用車的運輸效率。相比之下,燃料電池車能量密度高,加注燃料便捷、續航里程較高,更加適用于長途、大型、商用車領域,未來有望和與純電動汽車形成互補并存的格局。

      燃料電池物流車占比過半(2020)

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:新能源汽車國家大數據聯盟、開源證券研究所

      根據中國氫能聯盟預測,氫能在交通運輸領域的消耗量將大大提升,2050年將達到2458萬噸/年,占交通領域整體用能的19%,相當于減少8357萬噸原油或1000億立方米天然氣或1.2億噸標準煤,交通領域中氫能消費占比最大的是貨運領域,高達70%,是交通領域氫能消耗增長的主要驅動力。

      預計2050年中國氫氣將主要應用于交通運輸及工業領域

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:中國氫能聯盟、開源證券研究所

      隨著燃料電池汽車的逐步推廣應用,有助于降低我國能源對外依存度、減少交通運輸領域污染排放、補足純電動汽車在長途重載商用車領域的短板等。

      2、政策指引燃料電池產業積極發展

      2016年國家發展改革委、國家能源局印發《能源技術革命創新行動計劃(2016—2030 年)》,將氫能與燃料電池技術創新列為15項能源技術革命重點創新行動之一,明確產業發展的戰略方向及創新目標。

      2017年國家發改委、國家能源局印發《解決棄水棄風棄光問題實施方案》,全面樹立能源綠色消費理念,明確把提高可再生能源利用水平作為能源發展的重要任務。電解水制氫是氫能產業的發展趨勢,政策鼓勵可再生能源富集地區布局建設的電力制氫、大數據中心等優先消納可再生消費電力,通過該方式可有效提高能量利用率,減少能源浪費,符合綠色能源可持續發展的要求。

      我國政策積極推動氫能產業發展

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      資料來源:生態環境部、國家發改委、國家能源局、財政部、國務院新聞辦公室、開源證券研究所

      2020年9月,財政部、工信部、科技部、發改委、國家能源局五部門聯合發布了《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》,支持燃料汽車電池汽車關鍵核心技術突破和產業化應用,推動形成布局合理、各有側重、協同推進的燃料電池汽車發展格局。通知明確“以獎代補”的支持方式,對入圍示范的城市群按照其目標完成情況給予獎勵。“以獎代補”的政策以發展燃料電池汽車關鍵核心技術產業為核心,將有助于促進行業規范化健康發展,推動燃料電池產業化落地。

      2020年10月27日《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0版)》發布,對燃料電池車的功能及氫能基礎設施等提出了明確的要求。該路線圖量化了車用氫能需求,將2025年、2030-2035年加氫站的建設目標分別提高至1000座和5000座;同時提出2025年、2030-2035年燃料電池車保有量分別達到10萬輛、100萬輛的目標。

      我國對氫燃料電池車保有量提出明確目標

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      資料來源:《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0 版)》、開源證券研究所

      2020年12月21日,國務院新聞辦公室發布《新時代的中國能源發展》白皮書。白皮書指出我國積極建設多元清潔的能源供應體系,優先發展非化石能源。開發利用非化石能源是推進能源綠色低碳轉型的主要途徑。未來將加速發展綠氫制取、儲運和應用等氫能產業鏈技術裝備,促進氫能燃料電池技術鏈、氫燃料電池汽車產業鏈發展。“十四五”規劃綱要中將氫能及儲能作為未來產業進行前瞻謀劃,從國家戰略高度引領氫能產業未來發展。

      產業聯盟發布氫的碳排放量化標準,有望推動氫能全產業鏈綠色發展。2020年12月29日,中國氫能聯盟發布《低碳氫、清潔氫與可再生能源氫的標準與評價》,這是全球首個通過標準形式對氫的碳排放進行量化的標準。標準指出,在單位氫氣碳排放量方面,低碳氫的閥值為14.51 kgCO2e/kgH2,清潔氫和可再生氫的閥值為4.9 kgCO2e/kgH2,可再生氫同時要求制氫能源為可再生能源。

      中國氫能聯盟首次通過量化形式設定氫的碳排放標準

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      資料來源:中國氫能聯盟、開源證券研究所

      該行業標準的發布與實施,從溫室氣體排放角度重新定義氫能,有助于推動產業鏈發展,逐步發揮氫能的零碳能源屬性,助力工業、交通、電力、建筑等行業深度脫碳。在工業領域,氫氣可直接為煉化、鋼鐵、冶金等行業提供高效原料、還原劑和高品質熱源,有效減少碳排放;在交通領域,燃料電池車的應用將降低長距離交通對傳統化石能源的依賴;在電力領域,氫能可以充分發揮儲能作用,消納可再生能源,減少能源浪費,實現可持續發展;在建筑領域,可以應用于發布式發電,為家庭住宅、商業建筑等供電供熱等。

      地方政府加快推出氫能產業促進政策。2021年2月,上海市人民政府印發《上海市加快新能源汽車產業發展實施計劃(2021—2025年)》,提出到2025年,建成并投入使用各類加氫站超過70座,燃料電池汽車應用總量突破1萬輛的目標。

      2021年3月,廣州市黃埔區發布公告,對《廣州市黃埔區廣州開發區促進氫能產業發展辦法及其實施細則》進行公示并征求社會公眾意見。該《辦法》修訂了投資落戶扶持、租金補貼、加氫站建設補貼、加氫站氫氣補貼、貼息補貼等,預計將帶動當地氫能產業的加速發展。

      3、氫氣產業鏈發展完備

      氫氣產業鏈包含上游制氫、中游儲運和下游加氫及終端應用。氫氣是燃料電池最主要的原料之一,也是理想的清潔能源。雖然氫是地球上最多的元素,但自然狀態下的游離態氫卻較為匱乏,因此需要一定的制氫技術將氫氣從含氫原料中大規模制備出來,以滿足日益增長的氫氣需求。中國目前制氫方法約有五種,最常用的制氫方法則是以煤炭、天然氣為主的化石能源重整制氫,電解水制氫和以焦爐煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業副產氣制氫。

      氫氣產業鏈包含上游制氫、中游儲運和下游加氫及終端應用

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      資料來源:氫能產業網、開源證券研究所

      可再生能源+電解水制氫模式潛力大,有望解決儲能問題。電解水制氫是較為成熟的制氫方式。綠色環保,副產高價值氧氣,并且可以有效地消納風電、光伏發電等不穩定電力,實現富余波谷儲能。但成本受電價影響較大,當使用富余波谷電力時,由于風電、水電、光伏等電力的平均成本較低;而使用以火電為主的傳統電力成本較高,一次能源效率也不高。電解水制氫技術主要有堿性水電解槽、質子交換膜水電解槽、固體氧化物水電解槽,其中堿性水電解槽和質子交換膜水電解槽較成熟,且各有優勢。

      氫燃料電解水制氫技術主要包括 AE、PEM、SOE

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      資料來源:《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》、開源證券研究所

      加氫基礎設施是氫能利用和發展的中樞環節,是為燃料電池車充裝燃料的專門場所。不同來源的氫氣經氫氣壓縮機增壓后,儲存在高壓儲罐內,再通過氫氣加注機為氫燃料電池車加注氫氣。在商業運行模式下,乘用車氫氣加注時間一般控制在3-5分鐘。加氫站作為氫能源戰略中十分關鍵的一環,以其氫燃料的儲備輻射周邊區域,使得車輛能夠及時的補充能源,形成良好的循環。

      加氫站系統的三大核心裝備為氫氣壓縮機、儲氫系統和氫氣加注機。從交能網數據來看,占據加氫站成本中占比最大的是壓縮機為42%,其次是儲氫設備。

      加氫站核心裝備成本中壓縮機占比最大

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:交能網、開源證券研究所

      2021年2月,LBST發布第十三次全球加氫站年度評估報告,數據顯示截止至2020年底全球共有加氫站553座,全球加氫站數量仍然呈現高速增長態勢,四個國家新增加氫站數量顯著,分別是日本28座、韓國26座、中國18座、德國14座。

      截至 2020 年底全球共有加氫站 553 座

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:LBST、開源證券研究所

      燃料電池是一種將燃料和氧氣結合起來產生電力的電化學裝置。因其在將化學能轉化為電能的過程中產生的大部分是水,有害氣體較少,因此對環境污染較小。燃料電池系統主要由燃料電池堆、空氣循環系統、供氫系統、水/熱管理系統、電控系統這五大系統構成。而空壓機則是空氣循環系統中的重要組成部分。燃料電池空壓機通過對進堆空氣進行增壓,可以提高燃料電池系統的效率和緊湊性。

      根據中汽協數據,2015-2019年,我國燃料電池汽車銷量持續攀升,從年銷10輛攀升至2019年的2737輛,年復合增長率為306.74%。但是2020年氫燃料電池汽車行業遇冷,銷量下滑明顯。一方面許多采購業主等待國補及地方補貼政策,另一方面疫情導致部分進口核心材料配套物流周期延長影響車輛交付,多因素疊加使得2020年產銷量不及預期。隨著補貼政策落地和海外貿易恢復,2021年燃料電池汽車銷量有望實現反彈。

      燃料電池汽車由五大系統構成

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      資料來源:《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》、開源證券研究所

      根據《現代化工》發表的《氫能及燃料電池產業瓶頸分析與思考》,目前氫能及燃料電池大規模發展及應用仍然面臨著燃料電池成本高、基礎設施建設薄弱、終端用氫成本高等瓶頸,隨著技術的革新、行業標準的明確以及相關政策法規的發力,氫能及燃料電池商業化有望加快。

      受益標的

      億華通——氫燃料電池電堆領導者

      億華通成立于2012年,是一家專注于氫燃料電池發動機系統研發及產業化的高新技術企業,具備多年燃料電池發動機系統的研發與生產經驗,在燃料電池電堆研發、零配件選型、系統集成工藝、發動機控制策略開發、低溫啟動策略開發等方面積累了大量技術經驗并形成了自主知識產權,核心產品為自主研發的燃料電池發動機系統,并已實現核心部件燃料電池電堆的自主配套。

      重塑股份——燃料電池系統領跑者

      重塑股份成立于2014年,主營業務為燃料電池系統相關產品的研發、生產、銷售及燃料電池工程應用開發服務。根據2021年3月2日公司披露的招股說明書(申報稿),公司燃料電池技術及產品主要應用于燃料電池汽車行業,已和東風汽車(行情600006,診股)、宇通客車(行情600066,診股)、申龍客車、中通客車(行情000957,診股)等知名車企建立了良好深入的合作關系。

      冰輪環境(行情000811,診股)——低溫壓縮機行業領跑者

      煙臺冰輪集團創建于1956年,是以低溫冷凍、中央空調、環保制熱、密封技術、精密鑄件、能源化工裝備等為主導產業的跨行業集團公司,冰輪環境技術股份有限公司1998年上市,公司核心技術包括壓縮機設計和制造技術。2016年公司研發成功了超低溫用氦氣壓縮機,通過了國家“液氦到超流氦溫區大型低溫制冷系統研制”項目驗收,該壓縮機可應用于氫液化系統。

      節能減排裝備—制造業低能耗發展的有效抓手

      

      1、高能耗行業普遍需要節能減排改造

      除大力發展光伏、鋰電、燃料電池等行業以提升清潔能源的使用以外,大部分的傳統行業目前仍在使用傳統供能方式。在重工業制造業以及有色金屬冶煉等行業,其整體節能減排改造更傾向于在原有裝備基礎上的優化。根據國家統計局給出的2018年中各個行業能源消費的情況,制造業、水電燃氣以及交通運輸占據了超過70%的能源消耗。

      2018 年制造業、水電燃氣生產與供應和交通運輸業對能源消耗較高

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:國家統計局、開源證券研究所

      根據國家統計局數據,2018年我國能源消費總量達到47.2億噸標準煤,部分制造業部門能源消費量較高,例如黑色金屬冶煉及壓延加工業煤炭消費總量達到6.23億噸標準煤,占能源消費總量比重達到13.2%。

      對于這些有著極高能源需求的傳統行業,普遍需要節能減排的改造。目前市場上有效的應用包括有余熱利用,熱電聯產,脫硫脫硝以及原材料再生與回收等技術。

      2、節能減排相關裝備適用于不同場景

      余熱利用回收工業能源

      余熱利用技術大致分類有高溫廢氣余熱、廢汽廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱等,技術特點在于利用多余的熱能轉化為電能,得以將冗余能源保存或者以二次利用。余熱利用在機械行業內主要體現在傳統工業鍋爐與電力鍋爐向余熱鍋爐的改造優化。目前國內技術較為成熟,根據國家統計局給出的2015年至2019年鍋爐進口數量,我們發現2018年后鍋爐進口量顯著減小。同時2020年全年鍋爐累計產量44萬噸,相較2018、2019年,累積產量32萬與39萬蒸發量噸有著穩步的提升,因此我們認為國內鍋爐產業發展穩定,對該產業未來持積極態度。

      2020年7月,由陜鼓動力(行情601369,診股)起草的《高爐余熱余壓能量回收煤氣透平與鼓風機同軸(BPRT)技術規范》由工業和信息化部發布并啟用,對未來余熱鍋爐產業的發展有著較強的引導與規范作用。

      熱電聯產助力城市供熱

      熱電聯產技術是將生物質轉化為可用于發電供熱的能源的技術,不同的生物質對應不同的生產技術,包括直接燃燒技術和氣化技術。通過利用生物化學能,熱電聯產有利于減少煤炭使用,進而減少碳排放。根據《中國工業統計年鑒》,熱電聯產與生物質發電相關企業數量,以及資產總值占比在近年來顯著提升。因此我們認為未來熱電聯產的市場將更加活躍。

      隨著用電、用熱需求的持續提升,熱電聯產項目也在城市供熱體系中發揮了重要的供給作用,我國城市熱電廠蒸汽供熱能力和總量占總供熱比重整體呈現上升趨勢。根據住房和城鄉建設部數據,2019年我國城市集中供熱中,熱電廠蒸汽供熱能力達到8.8萬噸/小時,占全部蒸汽供熱能力的87.17%;熱電廠蒸汽供熱總量為5.74億吉焦,占全部蒸汽供熱總量的88.27%。

      城市熱電廠蒸汽供熱能力占比持續提升

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:住房和城鄉建設部、開源證券研究所

      城市熱電廠蒸汽供熱總量占比超過八成

      開源“碳中和”機械篇:機械制造業投資機會丨開源證券機械

      數據來源:住房和城鄉建設部、開源證券研究所

      城市環衛需求持續釋放

      近年來,環衛行業逐漸受到國家重視,隨著垃圾分類、鄉村振興、農村環境整治改革等政策的推出和落實,環衛裝備市場需求持續釋放,整體呈現增長態勢。但是目前環保設備電動化率仍處于較低水平。2018年國家發布《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》,其中特別指出加強環保行業新能源設備的普及率。隨著“碳中和”的提出,環保設備電動化的趨勢將被持續推進。

      受益標的:

      陜鼓動力——聚焦分布式能源解決方案先驅者

      陜鼓動力股份有限公司是國內透平壓縮機和鼓風機龍頭,新業務還包括能量轉換設備制造,工業服務和能源基礎設施運營。其中,能源基礎設施運營包括熱電聯產,生物質發電等“碳中和”相關業務。業務業績方面,陜鼓動力毛利率較為平穩,利潤在2013至2016年有降低趨勢,可能緣于其正在從單一產品制造商轉型為分布式能源領域系統解決方案的提供商。

      龍馬環衛(行情603686,診股)——城市環境解決方案龍頭

      龍馬環衛以環衛設備起家,2015年依托環衛產業優勢正式進軍環衛服務產業。龍馬環衛自進入環衛服務領域以來,環衛產業服務營收規模保持快速擴張。2019年公司的環衛裝備業務中的新能源及清潔能源環衛裝備實現收入 1.84 億元,同比增長 266.38%,預計新能源環衛裝備將逐步成為主流采購產品。地方政府環保裝備電動化將隨著“碳中和”的提出不斷推進。

      風險提示:政策推進進度不及預期;下游需求不及預期;受益標的業務發展不及預期

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