1、水電解制氫成套設備關鍵技術研發及產業化項目水電解制氫成套設備關鍵技術研發及產業化項目可行性研究報告特種裝備股份有限公司二零一六年一月一、項目概述項目名稱：水電解制氫成套設備關鍵技術研發及產業化項目。特種裝備股份有限公司（以下簡稱“公司”、“富瑞特裝”）計劃實施水電解制氫成套設備關鍵技術研發及產業化項目，項目建成后，可形成年產水電解制氫成套設備 200 套的生產規模。項目總投資 30,002.60 萬元，其中建設投資 20,775.10 萬元，建設期貸款利息 367.50 萬元，流動資金 8,879.90 萬元。公司將根據技術研發和市場開拓的實際情況決定項目投資建設進度，逐步釋放產能。二、項目建

2、設的背景和必要性1、我國“十二五”規劃綱要提出，只有堅持節約發展、清潔發展、安全發展，才能實現經濟又好又快發展。同時，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關注，進一步加強節能減排工作，也是應對全球氣候變化的迫切需要，是我們應該承擔的社會責任。氫能是一種極為優越的新能源，其主要優點有： 燃燒熱值高，每千克氫燃燒后的熱量，約為汽油的 3 倍，酒精的 3.9 倍，焦炭的4.5 倍；燃燒的產物是水，是世界上最干凈的能源；氫能作為二次能源來源廣泛， 不但可以從化石能源工業中副產氣制氫，還可以通過太陽能、風能、潮汐能等可再生能源電解水制氫，同時也能從煤氣、天然氣、生物細菌分解農作物秸稈和有機廢水

3、中得到氫，這一途徑是可再生和重復利用的。本項目的建設能夠大力推動氫能源應用，加速氫能經濟產業化進程。氫能這種終極清潔能源的廣泛使用，有利于我國節能減排政策的實施、解決日益嚴重的空氣污染問題。2、低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。低碳經濟實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色 GDP 的問題，核心是能源技術和減排技術創新、產業結構和制度創新以及人類生存發展觀念的根本性轉變。從世界能源儲量看，化石能源還可以開采利用一段時間。在現有技術經濟水平和開采強度下，煤炭可以用 200 年，石油可以用 40 多年。人類使用化石能源的經濟

4、成本越來越高，技術要求越來越強。因此，把應對氣候變化的重點放在節能、開發利用可再生能源、新能源汽車等領域的技術開發上，正是出于對能源資源可持續利用的考慮。氫能是一種二次能源，它是通過一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采、幾乎完全依靠化石燃料。在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫， 可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而在大自然中氫的分布很廣泛，水就是氫的大“倉庫”，其中含有 11的氫；泥土里約有 1.5的氫；石油、煤炭、天然氣、動

5、植物體內等都含有氫。氫的主體是以化合物水的形式存在的，而地球表面約 70為水所覆蓋，儲水量很大，因此可以說，氫是“取之不盡、用之不竭”的能源。如果能用合適的方法從水中制取氫，那么氫也將是一種價格相當便宜的能源。本項目的建設可以通過擴大產能，降低氫能應用成本，強力推動氫能產業的發展。隨著氫能源利用的廣泛普及，可以促進低碳經濟的發展。3、涵蓋能源和化工領域的氫能利用是推動氫能全面發展的重要途徑，其主要包括在清潔能源、能源載體以及化工原料 3 個方面的應用。首先，氫作為清潔能源的利用是當今世界上發展最快、環境效益最佳的氫能利用途徑，也是目前推動氫能經濟快速發展的主要動力；其次，氫作為能源載體用來消納

6、可再生能源的利用已在全球開始推廣，有助于可再生能源和氫能的協同發展，發展前景廣闊； 最后，氫氣作為化石能源清潔利用的重要原料，需求量巨大，是現有條件下加速氫能規?；玫年P鍵。氫能要助推可再生能源的發展，解決氫的經濟性制取及大規模輸運是關鍵，本項目生產水電解制氫設備，相比其他制氫方式來說，具有依賴外界條件少、氣體純度最高等優點，并且技術十分成熟，是可以脫離傳統能源的制氫方式，應用及市場前景廣闊。三、行業市場分析1、以燃料電池為核心的氫能應用（1） 國內外氫燃料電池汽車發展現狀及市場分析汽車是人類邁向工業時代的重要標志，是社會進步的關鍵因素。然而，傳統車用燃料面臨緊缺，且產生的汽車尾氣是導致全球

7、變暖和環境污染的主要因素之一，這使得汽車工業找到新的技術以替代傳統的燃油技術并降低污染物排放變得尤為緊迫。氫燃料電池汽車（FCEV）可實現真正的零排放、零污染，是傳統燃油汽車理想的替代品，也是氫能清潔利用的主要方式。然而，氫的制取與儲運、燃料電池性能的提高、以及加氫站的建設等問題仍是制約燃料電池汽車發展的主要因素，一旦上述制約因素解除，氫燃料電池汽車產業將得到飛速發展。（2） 氫燃料電池叉車市場分析叉車是物流行業中必不可少的搬運工，是工業車輛中的重要設備，但同汽車一樣，大多數叉車依然使用化石燃料提供動力，產生的尾氣對環境造成了很大的破壞。保守估計，我國內燃叉車保有量約 35 萬臺，叉車參與的所

8、有環節產生的碳排放量，總量估計高達上千萬噸，因此，將零排放的燃料電池用于叉車行業的環境效益顯著，而且，有相關報道表明燃料電池叉車的效率可在內燃叉車的基礎上提高 30%50%。國內叉車市場，內燃叉車仍占據主導地位，燃料電池叉車的研發也才剛剛起步，未來還有很大的發展空間。（3） 應急電源市場分析信息技術部門、銀行、醫院等重要企業或機構與人們的日常生活息息相關， 關乎每個人的切身利益，為了在發生電力供應不足或中斷的情況下能夠保證這些部門繼續正常工作，要求必須備有強大的應急電源系統。常用應急電源系統包括鉛酸蓄電池組和移動油機。但是，鉛酸蓄電池組笨重、備電時間有限且不確定、容易造成環境污染、對環境溫度要

9、求苛刻；移動油機后勤保障復雜、易造成廢氣污染和噪聲污染等。相比之下，氫燃料電池，以其具有的能源效率高、環境友好、占地面積小、質量輕、運行穩定可靠、壽命長（鉛酸蓄電池的 210 倍）等特點開始受到應急電源市場越來越多的青睞。將氫燃料電池應用于應急電源的企業眾多，比如蘋果公司、微軟公司、威瑞森公司、AT&T 公司、奧巴哈第一國家銀行等。尤其是通信用燃料電池應急/備用電源，已成熟商業化應用 5 年以上，應用規模達到了近萬套級，我國三大電信運營商已有百余套燃料電池備用電源投入使用。2013 至 2014 年，移動、聯通、電信三大運營商紛紛公開招標燃料電池備用電源系統。據報道，2013 年中國聯通的通信

10、基站后備電源投資預算中，基站用燃料電池采購額達 2800 萬元，占電池的采購額的 1%左右。（4） 分布式發電分布式發電一般是指靠近最終用戶或者就在最終用戶處（工廠、商業企業、公共建筑、街區、私人住戶）的集成或者單機的小型發電裝置。它具有利用技術種類多、發電規?？纱罂尚?、設備容易安裝及可滿足不同需求等優點，可為工業、商業和住宅的供電問題提供解決方案。2、以氫為載體的可再生能源應用風能、太陽能的開發利用受間歇性和不可預測性的影響，造成大量能源的浪費，嚴重制約了它們的發展。氫能是一種良好的能源載體，通過電解制氫的方式將風電、光伏電轉化為氫氣可提高風能、太陽能的使用量和利用效率，制得的氫氣可直接利用

11、，還可摻入現有天然氣管網實現大規模輸運和利用。（1） 可再生能源消納近年來，可再生能源特別是風能、太陽能發展迅猛，已成為部分國家和地區的重要能源之一。2013 年，全球新增風電裝機容量為 35GW，累計裝機容量達到318.12GW，其中，我國風電新增裝機容量 16.09GW，累計裝機容量為 91.4GW， 居世界第一位；同年，全球太陽能光伏新增裝機容量超過 36GW，累計裝機容量超過 132GW，其中我國新增并網裝機容量 11.3GW，累計裝機容量 18.1GW，亦居世界第一位。然而，風能、太陽能的不穩定性造成了嚴重的棄電。據統計，2013 年單就我國已運營的風場“棄風”量就超過 162 億千

12、瓦時，棄風率達到 10.74%。氫儲能技術巧妙地結合了可再生能源和氫能的共同發展，與當前人們追求可再生能源及清潔能源的利用趨勢一致。目前，其高昂的投資成本及關鍵裝置燃料電池、氫氣儲運設備之間的配置與優化等問題是限制其發展的主要因素，本項目生產的水電解制氫設備可以將多生產可再生能源轉化為氫氣進一步儲存起來，使得制氫成本最終得到控制時，發展潛力巨大，有望取代傳統制氫，成為既經濟又環保的制氫方式。此外，制得的氫氣可直接摻入到現有的天然氣管網進行輸運，這很大程度上減少了氫能的輸運成本，有助于推動氫能的大規模使用。（2） 可再生能源制得氫氣摻入天然氣的利用利用可再生能源制氫，可制得大量的氫氣。按照 20

13、13 年的“棄風”量計算，保守估計可制得 23.7 億立方米氫氣。對于這些氫氣，研究者不得不面臨它的輸運問題。常用的輸氫方式有長管拖車、液氫罐車及管道輸運，然而，前兩者輸運規模小，且成本高，后者的建設耗時耗財巨大。因此，將可再生能源制得的氫氣摻入到天然氣，組成摻氫天然氣（HCNG），再通過現有天然氣管網輸送的方式的提出受到了國際上廣泛的關注，被認為是目前大規模輸氫的最佳選擇。研究發現， 將氫氣的摻入體積分數控制在 17%以下時，基本不會對天然氣管網造成影響。國際上專門針對 HCNG 開展了一些研究工作。20042009 年期間，由歐洲委員會支撐的“NATURALHY”項目比較系統的研究了氫氣摻

14、入對整個天然氣系統的影響。 20082011 年，在荷蘭的 Ameland 開展了有關將風電氫摻入當地天然氣管網的研究，其中 2010 年年均氫氣摻入體積分數高達 12%。此外，美國能源部（DOE） 也對 HCNG 投入了大量的研究。在德國的 Falkenhagen，一個具有 2MW“電轉氫” 能力的示范電廠于 2013 年完全服役，制取的氫氣被直接送入天然氣管線。法國環境與能 源控制署（ADEME）贊助的“GRHYD”項目也是將可再生能源制得的氫氣摻入天然氣中供加氫站和居民使用，摻氫體積分數最高將達到 20%。然而，要開展天然氣管道輸送 HCNG，受管道材料、管道配件、天然氣成分及地理環境的

15、影響，選取合適的摻氫體積分數依然是研究的重點。HCNG 用途廣泛，可用作交通燃料、清潔燃氣和工業爐燃料，其中，交通燃料的使用是當前的研究重點。研究發現，使用氫氣體積分數 20%的 HCNG 的國產內燃機的排放標準可達到國要求。倘若實現了大規模 HCNG 的利用，其不僅帶來良好的環境效益，更有希望緩解我國東部地區天然氣儲量不足的現狀。3、氫在化石能源清潔利用中的應用氫氣是化石能源清潔利用的重要原料。進入 21 世紀，環境污染成為全球性的危機，主要責任歸咎于化石能源的使用。為了倡導清潔能源的高效利用，控制碳排放量，化石燃料的清潔利用至關重要。油品質量升級和煤制清潔能源是化石能源清潔利用的主要途徑，

16、而加氫則是這些過程中的重要環節（1） 油品質量升級氫氣是煉油企業提高輕油收率、改善產品質量必不可少的原料。煉油過程中的耗氫主要集中在加氫裂化和加氫精制工藝。整個過程的氫耗一般介于原油質量的 0.8%1.4%，如果按照 2015 年我國預計的 7 億噸煉油能力計算，當氫耗取原油質量的 1%時，耗氫量高達 700 萬噸。而隨著煉廠各種臨氫工藝的快速發展，加氫裝置數量的不斷增多，氫氣的需量將進一步加大。目前，氫氣成本已是煉廠原料成本中僅次于原油成本的第二位成本要素。面對如此巨大的氫氣需求量，選擇經濟的制氫方式至關重要，目前，全球范圍內煉油企業中的 90%制氫裝置都采用烴類蒸汽轉化法，但考慮到化石能源

17、的減少以及可再生能源制氫成本的下降，由可再生能源制得的氫氣有望作為主要的氫氣來源，這不但具有潛在的成本優勢，而且環境效益明顯。（2） 煤制清潔能源我國呈現“富煤、貧油、少氣”的能源結構，發展煤制清潔能源，被認為是應對能源和環境挑戰的路徑之一，具有重要的戰略意義。煤制天然氣、煤制油是煤炭清潔利用的重要途徑。其中，煤制氣的加氫氣化過程以及煤制油直接液化過程中需要通入大量的氫氣。僅以神華煤炭直接液化項目為例，按照優化后的工藝計算，每單位小時處理 250t 干煤的耗氫量就高達 19.186t/h。由國務院辦公廳下發的能源發展戰略行動計劃（20142020）中明確指出，要穩妥實施和推進煤制氣、煤制油示范

18、工程和技術研發。目前，我國已投產的煤制氣項目產能約 40 億立方米，預計到 2020 年其產能將達到 600 億立方米。有關煤制油，僅 2014 年就有多個百萬噸級甚至 600 萬噸級的項目獲得國家發展與改革委員會的審批。隨著示范項目的陸續成功投產，煤制氣、煤制油項目的投入力度將進一步加大，屆時氫氣的需求量也將大大增加，對推動氫氣的規?；米饔妹黠@。類似于油品質量升級過程中的氫氣來源，當煤制清潔能源產業進一步發展，使用由可再生能源制得的氫氣依然是較好的選擇。在現有條件下，油品質量升級及煤制清潔能源工藝基本完善，并考慮到其過程對大量氫氣的需求，使得氫氣作為化工原料在該領域的應用成為現有條件下推

19、進氫能規模化利用的最佳方式。四、項目建設方案1、項目選址項目廠址位于張家港市經濟技術開發區（楊舍鎮）國泰北路東側，福新路北側。富瑞特裝現有廠區西側，緊鄰富瑞特裝現有廠區。項目占地面積 38666.7平方米，約合 58 畝。2、建設規模項目占地面積 58 畝，總建筑面積為 26184 平方米，分別為水電解成套設備生產廠房建筑面積 11700 平方米；倉庫及零部件生產廠房 9000 平方米；研發及辦公用房 5400 平方米；配電間 60 平方米；門衛 24 平方米。項目建成后，年產水電解制氫成套設備 200 套。五、投資估算本項目總投資為 30,002.60 萬元，其中建設投資 20,775.10

20、 萬元，建設期貸款利息 367.50 萬元，流動資金為 8,879.90 萬元。總投資構成分析表序號總投資構成投資額（萬元人民幣）比例1建設投資20,755.1069.2%2建設期利息367.501.2%3流動資金8,879.9029.6%合計30,002.60100.0%根據項目建設實際需要，本項目建設期為 1 年，建設投資在建設期內逐步投入。項目正常年流動資金根據各年運營負荷逐年按比例投入。六、經濟效益分析本產業化項目總投資 30,002.60 萬元，總設計年產水電解制氫成套設備 200套。全部達產后可實現年銷售收入 29,100.00 萬元，凈利潤 4,358.80 萬元。總資產投資所得

21、稅后投資回收期為 7.08 年（含建設期 1 年），內部收益率 15.40%。資金籌備：項目以公司自有資金投入，不足部分采用銀行貸款等形式籌集。七、項目風險提示社會風險：環境問題是本項目面臨的最主要問題。項目必須嚴格落實“三廢”處理及排放的各項環保措施、環境風險預防措施和應急預案，必須嚴格執行環保部門規定的各項排放指標，必須認真加強生產過程中的環境安全管理工作，避免出現環境事故，確保環境安全。建設風險：因土地取得、環評等不確定性因素，可能影響項目開工時間和建設進度，導致項目建設不達預期，對此公司將努力推進，并根據項目進展情況及時履行信息披露義務。市場風險：雖然事先已經過詳細論證和廣泛調研，但公司進入水電解制氫設備的新領域，資源與經驗不足，可能面臨新市場開拓帶來的相應風險。