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燃料电池行业燃料电池车用氢安全性分析系列研究之五_氢气安全吗2017年国金证券25页
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资料类型 财经报告
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上传时间 2018-5-15
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    长期竞争力评级:高于行业均值
    市场数据(人民币)
    行业优化平均市盈率 67.84
    市场优化平均市盈率 16.78
    国金燃料电池指数 2276.99
    沪深300指数 3590.34
    上证指数 3147.45
    深证成指 10265.20
    中小板综指 10989.14
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    决目前需求、其他方向潜力...》,2016.8.8
    5.《燃料电池的氢气来源分析-负荷中心附近
    的氯碱副产氢是最优选择》,2016.8.2
    张帅 分析师 SAC执业编号:S1130511030009 (8621)60230213
    zhangshuai@gjzq.com.cn
    姚遥 分析师 SAC执业编号:S1130512080001 (8621)60230214
    yaoy@gjzq.com.cn
    王菁 联系人 (8621)60230250
    wangjing1@gjzq.com.cn
    氢气安全吗?
    ——燃料电池车用氢安全性分析
    投资建议
    氢气的安全性是燃料电池产业发展不可回避的问题,本文从氢气的特性、储
    运过程、燃料电池车辆的安全设计、事故和极端情况下的车辆安全、加氢设
    施的安全规范这5个角度来全面分析氢气的使用安全问题。通过详尽的分析
    力争解决大家对氢气安全性的顾虑,阐述我们认为氢气在能源领域的应用安
    全性足以媲美传统燃料和锂电池的原因

    氢气不易形成可爆炸的气雾,且其泄露能量和爆炸当量较低

    氢气的扩散速度是天然气的3.8倍,但泄露能量仅约为天然气的40%;
    氢气具有最大的浮力和扩散性,泄漏的氢气将会很快上升并向各个方向
    快速扩散,使得浓度难以达到爆炸所需浓度;
    氢气的爆炸能量是常见燃气中最低的,仅为汽油气的1/22;
    目前燃料电池车用的储氢瓶都选用铝内胆碳纤维缠绕,并且燃料运输管
    道大多采用316不锈钢材质,可避免氢脆产生的安全风险

    氢气作为工业气体已有很长的使用历史,安全规范完整,有标准的操作规
    程。现阶段是以氢气长管拖车为储运氢气的主流方式,从氢气的充装到运
    输,都配有完善的安全装置和详细的操作规范,有效降低储运危险性

    燃料电池车辆的设计也考虑了氢气安全性

    车载供氢系统:从技术设计与材料选用两方面下手,实现用氢安全多重
    保障。通过完整的安全辅助装置实施良好的过温过压保护,并选择合适
    的材料以及保护结构建立全套储氢系统;
    燃料电池整车:严格的出厂测试与密切的氢气监控体系确保运行安全

    面对事故和极端试验环境,车辆依然保有良好的安全性能。以丰田提供的案
    例,无论是子弹贯穿还是泄漏点火,车载储氢瓶都没有出现炸裂或者爆炸现
    象发生。并且由于氢气的强扩散性,即使在相对密闭的地下停车场或者隧
    道,氢气泄漏也较难引起爆炸事故

    加氢基础设施已有相关技术规范,行业标准体系正在加快健全。加氢站作为
    构建未来燃料电池汽车网络的重要环节,包括我国在内已有多国出台了相应
    的安全设计规范,只要遵循设计规范操作,安全性可以得到有效保障

    综合以上,我们认为氢气作为新兴能源其安全应用已经十分成熟。现有的燃
    料电池车辆安全设计可以有效地解决氢气泄漏问题,并降低汽车剧烈碰撞等
    各种场合下发生氢气爆炸的可能。与燃油车和锂电池车相比,燃料电池车的
    安全系数完全不低

    风险提示:下游需求不达预期

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    2209
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    162203
    2206
    22
    国金行业 沪深300
    201620172018
    富瑞特装300228.SZ上游设备10.5CNY49673.0N/A28.020.0
    大洋电机002249.SZ系统6.7CNY157811.826.822.918.5
    厚普股份300471.SZ上游设备15.1CNY56063.432.125.019.5
    德威新材300325.SZ上游设备5.7CNY57573.968.835.539.3
    雄韬股份002733.SZ电堆16.2CNY56822.642.129.922.4
    雪人股份002639.SZ上游设备8.7CNY58642.6171.878.150.5
    Plug PowerPLUG应用2.2USD4806.8N/AN/AN/A
    Ballard PowerBLDP系统2.8USD4864.1N/AN/AN/A
    弗尔赛834626.OC下游设备10.0CNY3113.3N/A52.1N/A
    亿华通834613.OC系统60.6CNY11614.0N/A125.5N/A
    PE代码股价货币市值(百万)PB
    2017年06月22日
    燃料电池行业系列研究之五
    评级:买入 维持评级 行业深度研究
    证券研究报告
    用使司公限有理管金基银瑞投国供仅告报此
    此报告仅供国投瑞银基金管理有限公司使用
    行业深度研究
    - 2 -
    敬请参阅最后一页特别声明
    内容目录
    氢气安全吗?——安全性能不亚于常见燃料,可以满足应用需求 ........4
    泄露性:泄露速度快于常见燃料,但泄露总能量不高...........4
    扩散性:具有很高的扩散系数和浮力,泄漏时可迅速降低浓度.........5
    爆炸性:爆炸极限范围宽,但爆炸能很低且不产生浓烟和灰霾.........6
    氢脆现象:会引起金属脆化裂纹,可以选用合适的材料防护避免 .....7
    氢气的储运安全吗?——以气氢拖车运输为主,从充装到储运安全措施完善 ...8
    燃料电池车辆安全吗?——设计完备提供全方位防护,实际运行安全有效 ....10
    车载供氢系统:技术设计与材料选用双管齐下,实现用氢安全多重保障.....10
    燃料电池整车:严格的性能测试与密切的氢气监控体系确保车辆运行安全 .12
    车辆面对事故和极端情况还安全吗?——储氢瓶被贯穿火烧不易炸裂,密闭空
    间氢气泄露难引发爆炸 .........16
    加氢基础设施安全吗?——已有相关技术规范指导,加快健全行业标准体系 .19
    图表目录
    图表1:氢气与其他常见燃料的特性对比 ........4
    图表2:氢气与其他常见燃气泄漏率(单位时间泄露的体积)对比......5
    图表3:氢气和天然气高压储气罐的泄露对比 .5
    图表4:氢气与其他常见燃气扩散性对比 ........6
    图表5:氢气与其他常见燃气爆炸性对比 ........7
    图表6:氢气和甲烷点火能与燃料浓度的关系 .7
    图表7:氢气充装工艺流程及设备示意图 ........8
    图表8:气氢长管拖车 9
    图表9:气瓶堆放 .......9
    图表10:车载供氢系统安全防护措施 ........... 11
    图表11:Mirai储氢瓶材料及附近车身结构 ...12
    图表12:储氢瓶保护系统.....12
    图表13:氢气排出位置及方向示意图 ...........12
    图表14:燃料电池车各类碰撞检测...13
    图表15:世博燃料电池车辆安全检测实践结果 .........14
    图表16:按车体位置分布的氢气超标统计 ....14
    图表17:Mirai氢气传感器分布示意图..........14
    图表18:燃料电池车氢气感应装置...15
    图表19:氢气泄露警告画面 .15
    图表20:Mirai储氢瓶子弹贯穿试验 .16
    图表21:国内厂商储氢瓶子弹贯穿试验........16
    图表22:储氢瓶火烧试验.....17
    图表23:储氢瓶泄露点火试验..........17



     
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