2023年可燃冰行业研究报告

2023年可燃冰行业研究报告2023年4月目录TOC\o"1-4"\h\z\u一、日本成功分离可燃冰，再获突破 PAGEREFToc368696419\h31、日本成功从可燃冰中分离天燃气体 PAGEREFToc368696420\h32、日本2023-2023年有望实现商业开发 PAGEREFToc368696421\h4二、可燃冰储量巨大，开采前景美好 PAGEREFToc368696422\h51、可燃冰储量巨大 PAGEREFToc368696423\h52、全球各国积极研究可燃冰开采 PAGEREFToc368696424\h7三、开采技术有待完善，实现商业化开采影响深远 PAGEREFToc368696425\h81、可燃冰开采方法与挑战 PAGEREFToc368696426\h82、可燃冰实现商业开采影响深远 PAGEREFToc368696427\h11四、主题受益相关产业和公司 PAGEREFToc368696428\h121、受益产业-海洋工程和天然气应用产业链将主要受益 PAGEREFToc368696429\h122、相关公司-杰瑞股份、富瑞特装、中集集团 PAGEREFToc368696430\h14一、日本成功分离可燃冰，再获突破1、日本成功从可燃冰中分离天燃气体据共同社报道，日本经济产业省（METI）、日本国家石油天然气金属矿物资源机构（JOGMEC）和日本石油资源开发株式会社（JAPEX）联合体于2023年2月开始在渥美半岛和志摩半岛东部海域地层开展全球首次海上可燃冰实验开采，2023年3月12日用减压法从可燃冰层中成功分离出甲烷气流，这是世界上首次成功在海上开采可燃冰资源。在获得持续气流同时，JOGMEC公司将开始数据采集和分析。本次试验开采主要资料（1）时间：2023.2-2023.8，流程包括预备钻井、气流生产实验和弃井（2）地点：第二渥美海丘，渥美半岛和志摩半岛以东（3）业主：日本经济产业省（4）参与方：JOGMEC（工程商），JAPEX（运营商）（5）船舶：深海钻井船“Chikyu”（6）已完成进程2023年2月15日：开始钻井（一口生产井和两口监测井）2023年6月29日至7月7日：压力岩层取样2023年1月28日：实验基地开始运营2023年3月12日：获得实验气流，产生天然气（7）未来规划：三月底：完成气流测试，回收实验设备2023年8月：完成本次生产实验，弃井，回收其他设备虽然本次试生产只是实验性质并未获得商业气流，但仍标志着可燃冰开采研发的一个重大突破，因为从本次实验中将获得可采海底可燃冰时甲烷分离过程重要数据，以及周围环境对分离过程影响，对未来商业开采具有重要指导意义。2、日本2023-2023年有望实现商业开发日本开展可燃冰开采研发已超20年。日本研究可燃冰开发可追溯至1992年，日本经济产业省在2023年正式推行《日本可燃冰开采研发计划》（”Japan’sMethaneHydrateR&DProgram”），计划分为三个阶段：第一阶段：2023-08年，在南海海槽东部进行地震勘测和探井钻探。仅是该地区已探明拥有1.1万亿立方米天然气储量，相当于日本11年LNG进口量。可燃冰富集区（未来具有开发价值的区域）面积占该地区总面积的1/6，富集区储量占该地区总储量的一半（约0.55万亿立方米）。第二阶段：2023-15年，开发从可燃冰中提取天然气技术，为商业生产做准备。本次生产实验是全球首次海底可燃冰开采实验，日本计划在第二阶段将再进行一次开采实验。第三阶段：2023-18年，初步实现商业生产。海底可燃冰从研发开始到商业开采，日本需要历经15-20年，未来钻井和天然气提取技术还有待进一步改善，以保证更经济、安全地获得气流。由于可燃冰储量巨大，一旦成功获得商业开发，将对全球能源格局产生深远影响。二、可燃冰储量巨大，开采前景美好1、可燃冰储量巨大可燃冰又称为天然气水合物，由天然气与水在高压低温条件下形成的具有笼状结构的冰状结晶化合物。在温度升高或压强降低情况下，甲烷气则会逸出，1立方米的可燃冰可在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水。可燃冰分布广，储量大。在全球范围内广泛存在，全球约有27%的陆地是可形成天然气水合物的潜在地区，而在世界大洋水域中约有90%的面积也属这样的潜在区域。世界各国已直接或间接地发现天然气水合物矿点132处，其中海洋及少数深水湖泊122处，永久冻土带10处。已发现的天然气水合物主要存在于高纬度的永久冻土区和世界范围内的海底、陆坡、陆基及海沟中。世界上绝大部分的可燃冰分布在海洋里，海上可燃冰资源量超过陆上100倍。保守统计全世界海底天然气水合物中贮存的甲烷总量约为1.8x1016m3)，约合1.11.1×103吨。据估算，世界上天然气水合物所含的有机碳的总资源量，相当于全球已知煤、石油和天然气总量的2倍，是未来增长潜力最大的能源之一。2、全球各国积极研究可燃冰开采美、德、日在可燃冰开采走在世界前列。世界上有79个国家和地区都发现了天然气水合物气藏，世界上至少有30多个国家和地区在进行可燃冰的研究与调查勘探。1960年，前苏联在西伯利亚发现了第一个可燃冰气藏，并于1969年投入开发，采气14年，总采气50.17亿立方米。美国于1969年开始实施可燃冰调查。2023年，美国把可燃冰作为国家发展的战略能源列入国家级长远计划，计划到2023年进行商业性试开采。日本关注可燃冰是在1992年，目前，已基本完成周边海域的可燃冰调查与评价，钻探了7口探井，圈定了12块矿集区，并成功取得可燃冰样本，首次试开采成功获得气流。中国起步较晚，可燃冰资源储量丰富。中国从2023年起才开始对可燃冰开展实质性的调查和研究，我国可燃冰主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带以及东北冻土带，据粗略估算，其资源量分别约为64.97x1012m3、3.38x1012m3、12.5x1012m3和2.8x1012m3。并且已在南海北部神狐海域和青海省祁连山永久冻土带取得了可燃冰实物样品。三、开采技术有待完善，实现商业化开采影响深远1、可燃冰开采方法与挑战由于可燃冰非常不稳定，在常温和常压环境下极易分解，传统方法可以通过升高水合物的环境温度、降低水合物所处的压力、通过化学方法改变相平衡曲线等都可以实现天然气水合物的分解，即热激发开采法、减压开采法和化学试剂注入开采法，此外科学家还提出CO2臵换开采法和固体开采法两种更新型的开采方法。日本在本次生产实验之前曾经分别于2023与2023-08年两次在加拿大进行联合开采实验（陆上开采），第一次采用热激发开采法，第二次采用减压法，证明减压法开采效率更高成本更低，因此被本次生产实验所采用。可燃冰传统开采方法1）热激发开采法。热激发开采法是直接对天然气水合物层进行加热，使天然气水合物层的温度超过其平衡温度，从而促使天然气水合物分解为水与天然气的开采方法。这种方法经历了直接向天然气水合物层中注入热流体加热、火驱法加热、井下电磁加热以及微波加热等发展历程。热激发开采法可实现循环注热，且作用方式较快。加热方式的不断改进，促进了热激发开采法的发展。但这种方法至今尚未很好地解决热利用效率较低，成本较高的问题，而且只能进行局部加热，因此该方法尚有待进一步完善。2）减压开采法。减压开采法是一种通过降低压力促使天然水合物分解的开采方法。减压途径主要有两种：一是采用低密度泥浆钻井达到减压目的，二是当天然气水合物层下方存在游离气或其他流体时，通过泵出天然气水合物层下方的游离气或其他流体来降低天然气水合物层的压力。减压开采法不需要连续激发，成本较低，适合大面积开采，尤其适用于存在下伏游离气层的天然气水合物藏的开采，是天然气水合物传统开采方法中最有前景的一种技术。但它对天然气水合物藏的性质有特殊的要求，只有当天然气水合物藏位于温压平衡边界附近时，减压开采法才具有经济可行性。3）化学试剂注入开采法。化学试剂注入开采法通过向天然气水合物层中注入某些化学试剂，如盐水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇等，破坏天然气水合物藏的相平衡条件，促使天然气水合物分解。这种方法虽然可降低初期能量输入，但缺陷却很明显，它所需的化学试剂费用昂贵，对天然气水合物层的作用缓慢，而且还会带来一些环境问题，所以，目前对这种方法投入的研究相对较少。新型开采方法1）CO2臵换开采法。这种方法首先由日本研究者提出，方法依据的仍然是天然气水合物稳定带的压力条件。在一定的温度条件下，天然气水合物保持稳定需要的压力比CO2水合物更高。因此在某一特定的压力范围内,天然气水合物会分解,而CO2水合物则易于形成并保持稳定。如果此时向天然气水合物藏内注入CO2气体,CO2气体就可能与天然气水合物分解出的水生成CO2水合物。而天然气水合物释放出的热量可使天然气水合物的分解反应得以持续地进行下去。2）固体开采法。固体开采法最初是直接采集海底固态天然气水合物，将天然气水合物拖至浅水区进行控制性分解。这种方法进而演化为混合开采法或称矿泥浆开采法。该方法的具体步骤是,首先促使天然气水合物在原地分解为气液混合相，采集混有气、液、固体水合物的混合泥浆，然后将这种混合泥浆导入海面作业船或生产平台进行处理，促使天然气水合物彻底分解，从而获取天然气。当然开采可燃冰面临的挑战也非常明显，首先可燃冰在常温和常压环境下极易分解释放甲烷，而甲烷作为强温室气体一旦大量进入大气层将造成环境灾难；此外可燃冰经常作为沉积物的胶结物存在，它对沉积物的强度起着关键的作用，可燃冰的形成和分解能够影响沉积物的强度，进而诱发海底滑坡等地质灾害的发生。目前的技术水平仍未能大规模开发可燃冰，最大难点是保证井底稳定，使甲烷气不泄漏、不引发温室效应或海底滑坡，但美、日在2023以前有望实现商业开采。2、可燃冰实现商业开采影响深远如果可燃冰实现商业开采，由于其储量大，能够在超过100年长期稳定供给；分布广，使得资源稀缺国家自给率明显提高，因此可燃冰对能源供需格局影响将远超其他任何一种能源。如果日本能够首先实现商业开采，由于日本是最大的LNG进口国，将对全球LNG贸易产生重要影响，使供应进一步宽松价格下降，扭转LNG价格上升趋势，有望拉低亚洲地区天然气成本，与美洲逐渐接近。四、主题受益相关产业和公司1、受益产业-海洋工程和天然气应用产业链将主要受益海洋工程和天然气应用产业链将主要受益。由于可燃冰99%分布于海底，因此海上钻采设备将主要受益，但在前期考虑开采难度或仍优先开采陆上和近海资源。此外可燃冰开采增加天然气供给，有望降低天然气使用成本，天然气使用比例进一步提高，下游应用设备受益。因此从受益时间排序为陆上钻采设备、海上钻采设备（包括生产设施和运输），天然气应用设备（天然气汽车、天然气发电），从受益程度排序为海上钻采设备、天然气应用设备、陆上钻采设备。深水钻井平台、LNG生产设施和LNG船增长前景看好。从目前发展趋势，海上开采向深水、超深水发展，开采可燃冰将增加对深水钻井平台需求。此外可燃冰开采需要运输回大陆，而资源输出国家还会将开采出来的天然气出口。在近海领域开采能够铺设海底管道输送，但在远海则必须依靠浮式天然气液化设施FLNG液化和LNG船运输。由于深水钻井平台大多远离大陆，浮式天然气液化设施FLNG固定投资较海底管道降低25%，建设期缩短20~50%，且能够移动便于覆盖更多气藏资源。从上图可以看出海上LNG生产设施能够实现从气田到进入用户管道的所有功能，替代陆上LNG液化、气化设施。2、相关公司-杰瑞股份、富瑞特装、中集集团由于可燃冰商业开采三年内仍难以实现，短期较难对业绩有正面贡献。从主题投资角度建议关注杰瑞股份（海上钻井设备油田服务）、富瑞特装（LNG应用设备）、吉艾科技（测井设备）、中集集团（海洋工程）、中国重工（海上钻井平台）和中国船舶（LNG船）。

2023年电子行业智能化分析报告2023年9月目录一、消费电子发展趋势：智能性和便携性 3二、谷歌眼镜开创可穿戴设备先河 4三、智能手表将续写可穿戴设备辉煌 51、第一代智能手表缺乏外观设计和生态系统支持 52、第二代智能手表侧重运动和健康监测 53、即将出现的第三代智能手表功能更强大 6（1）苹果iWatch有望年底亮相 7（2）三星有望发布多款产品 7四、智能手表+眼镜解放双手，埋葬智能手机 8五、硬件变革大，投资机会多 91、水晶光电：光学龙头，智能眼镜最显著受易标的 102、环旭电子：设备连接的无线纽带，微小化贴片工艺先锋 113、歌尔声学：声学龙头，小空间实现高音质 114、共达电声 12六、附录—可穿戴设备近期新闻汇总 121、屏幕有点小苹果智能手表iWatch要来了 122、Google智慧手錶具雙觸控板、能無線上網 133、三星ProjectJ计划曝光：智能手表不让苹果专美 14一、消费电子发展趋势：智能性和便携性消费电子沿着智能性和便携性两个维度发展。在过去几年，市场关注的焦点在于智能性维度，即设备从功能型向智能型的演变；直至最近，谷歌眼镜才引发了市场对便携性维度的关注。在便携性的维度，我们把电子产品分为四种类型：固定型、可携带型、可穿戴型和嵌入人体型。我们认为，消费电子产品从可携带型向可穿戴型的演变刚刚开始，未来甚至会向可嵌入型演变，投资机会将非常丰富。JuniperResearch预计：至2023年，整个可穿戴电子设备市场将会超过150亿美元，比2021年将近翻一倍，可穿戴智能设备的销量至2022年预计将达到7000万台。正如应用的成长促进了智能手机市场的兴盛，可穿戴技术领域也会出现类似的成长：做到应用生态系统与可穿戴设备同步增长，各种新功能的产品将层出不穷。谷歌、苹果、三星等大厂商均已在可穿戴电子设备领域有所布局，期望能把握下一轮移动技术变革的行情。当前各大厂商关注度较高的可穿戴式智能设备主要是智能眼镜和智能手表。二、谷歌眼镜开创可穿戴设备先河谷歌眼镜给硬件行业带来了重大变革和机遇，其对硬件的要求体现在四个方面：1）人机互动友好性（包括信息输入和输出）；2）续航时间长；3）连接性；4）轻薄微型化。谷歌眼镜在硬件方面的创新主要体现在信息输出和续航时间上，信息输出的创新之处在于采用微投和反射显示屏的图像输出方案以及骨传导耳机的声音输出方案，通常的微投具有功耗高的问题，谷歌的创新能够大大降低功耗，延长续航时间。谷歌眼镜硬件的创新关键在于微投和反射显示屏。关于谷歌眼镜的详细论述请参见我们3月25日专题报告《谷歌眼镜--无边界创新时代的开启》。三、智能手表将续写可穿戴设备辉煌1、第一代智能手表缺乏外观设计和生态系统支持最早面市的智能手表是精工Ruputer在1998年推出的一款兼容Win95、售价达330美元的智能手表，其后陆续有其他公司推出智能手表，但均未引起普通消费者的关注。我们认为，在智能手机尚未普及的时期，消费者对智能终端和移动互联网认知度低，创新跨度过大的智能手表不可能取得胜利。此外，第一代智能手表在外观设计和生态系统支持等方面都较为薄弱。2、第二代智能手表侧重运动和健康监测摩托罗拉在2020年发布了MotoActv智能手表，主打运动监测功能。产品内臵8GB空间，配有1.6寸彩色触控屏幕，采用强化玻璃，可以防汗、防雨及防刮；可与Android2.1系统或以上的智能手机同步；采用了MotorolaAccuSense技术，也内臵了GPS系统，可以让用户在运动时可以准确追踪所在位臵及记录时间、距离、速度、心跳及热量消耗；内臵258mAh锂电池，不够非常理想，运动时可连续使用5至10小时。2022年面市的Pebble智能手表是第一款完全支持iOS功能的智能手表。产品允许多个程序同时运行，搭载iOS或Android2.3以上系统。配有分辨率为144x168的1.26寸黑白背光屏幕，采用e-paper电子纸技术，可以通过蓝牙2.1+EDR与其他设备连接；内臵震动马达和三轴加速度计，可安装位运动专门设计的程序。3、即将出现的第三代智能手表功能更强大第二代智能手表在功能上还无法与智能手机相媲美，但苹果、三星、谷歌等巨头的动向让我们坚信第三代智能手表功能将更为强大，有望与智能手机相当。（1）苹果iWatch有望年底亮相消息称，苹果已经建立了一支100的团队来研制智能手表iWatch，已经开始试产，富士康已经收到了苹果的订单，并有望在年底面市。苹果的iWatch智能手表具有步程计和健康指标传感器等第二代智能手表的功能，也能通过连接智能手机来显示电子邮件、IM和其他数据，此外，还能够实现手机的通话功能，并通过内臵地图实现导航。在硬件配臵方面，iWatch将采用1.5寸OLED屏幕（台湾铼宝科技RiTdisplay）和OGS触摸屏，内臵的电池仅可续航1-2天（苹果的目标是续航4天至5天）。（2）三星有望发布多款产品科技网站SamMobile报道：三星的ProjectJActiveFortius的智能手表有以下配件：针对Fortius开发的臂带、固定在自行车上的装臵以及囊状态。三星也设计了健康软件SHealth，预示着运动和健康监测将是三星可穿戴电子设备的重要卖点。媒体也传出三星智能手表将命名为GALAXYAltius，屏幕分辨率为500x500。四、智能手表+眼镜解放双手，埋葬智能手机智能手机在功能手机通话和短信功能的基础上，实现了上网、安装应用程序、收发邮件等功能。智能手机和平板电脑在很大程度上替代了便携性较差的电脑，我们判断，便携性更强的可穿戴设备智能手机+眼镜将埋葬智能手机。智能手机、智能手表和智能眼镜三种设备各有优缺点：1.智能手机是最成熟产品，功能丰富，但屏幕较小，并需要手持操作，约束了在驾车等场合的使用；2.智能眼镜输出画面大，视觉效果较好，但装在镜脚的触摸屏面积小，仅仅具有简单动作识别功能，信息输入不方便，不适合复杂的操作；3.智能手表具有合适输入的触摸屏，操作方便，可以完成复杂的信息输入，但屏幕太小，不适合人眼长时间观看。我们认为，智能眼镜和智能手表具有信息输入和输出优势互补的特点，两者的结合将兼具各自优势，能够实现在手表上输入复杂内容，在眼镜上观看大的画面，从而实现较好的视觉体验。智能眼镜+手表的硬件组合也具有智能手机所不具备的优点：一方面，眼镜和手表持续与人体接触，并可以通过传感器自然地获得人体信息，从而提供更加智能化的服务；另一方面，眼镜和手表都不需要手持操作，解放了双手，适合在各种不同场合的应用，更胜于必须手持操作的智能手机，有望替代智能手机，从而带来消费电子的革命性变化。五、硬件变革大，投资机会多可穿戴设备的外在形态完全不同于智能手机等传统硬件产品，这些产品在硬件方面的变革很大，其中，智能眼镜侧重于光学方面的创新，智能手表是智能手机的缩小版，并加入更多传感器以读取人体脉搏等信息，部分厂商也可能在腕带处采用柔性化硬件设计。此外，智能眼镜+手表的硬件组合也需要两个产品之间频繁的信号互联，势必增加对无线模组的需求。我们认为，水晶光电、环旭电子、歌尔声学等公司将显著受益于可穿戴设备的高速发展。1、水晶光电：光学龙头，智能眼镜最显著受易标的公司是手机镜头用红外截止滤光片和数码相机用光学低通滤波器的领先厂商。公司在产品升级和新产品拓展两个维度实现增长。光学低通滤波器的单价随着从卡片机升级为单反微单而增长10倍以上，随着摄像模组对像素和成像质量要求的提高，红外截至滤光片材质从普通光学玻璃升级为蓝玻璃，单价和市场空间有10倍的提高。公司不断拓展微投、Kinect产业链相关产品等新产品。我们在3月25日专题报告《谷歌眼镜--无边界创新时代的开启》中讨论到，谷歌眼镜硬件的创新关键在于微投和反射显示屏，而微投的核心技术是光学加工、光引擎设计和镀膜。水晶光电在这三方面均具有深厚的技术积累。在光学加工方面，水晶光电具有十来年的经验积累；在光引擎设计方面，水晶光电与芯片设计商奇景及LCOS专利持有人合作；镀膜更是水晶光电的核心优势，其光学镀膜的产能规模位居全球第一。水晶光电当前已进入某海外客户的智能眼镜产业链，踏上了智能眼镜技术创新的第一波浪潮。2、环旭电子：设备连接的无线纽带，微小化贴片工艺先锋环旭电子是苹果无线模组的两大供应商之一，产品广泛应用于MacBook、iPhone和iPad上。如我们在3月25日专题报告《谷歌眼镜--无边界创新时代的开启》讨论，智能眼镜的重量是一般智能手机的1/3,轻薄化要求远远超过绝大多数手机，智能手表的面积和体积也大约是智能手机的1/6至1/8，但功能上却相差不大，这就对元器件和组装工艺的微小化提出较高要求，公司必将凭借微小化贴片工艺的核心技术优势在可穿戴设备产业链占有一席之地。3、歌尔声学：声学龙头，小空间实现高音质公司是全球领先的电声器件厂商，通过强大的研发能力向上游整合，实现了关键原材料、自动化生产线和精密模具的自制，具备了较强的垂直一体化能力，使得公司可以向客户进行大规模地快速出货，并提供一站式的服务和产品供应，同时可以更好地控制成本。大客户战略使得公司不断切入缤特力、索尼、三星和苹果等全球消费电子巨头主流供应链。公司也在MEMS声学器件上积累深厚，未来有望实现MEMS技术的突破。可穿戴设备需要麦克风来读取用户的语音信息，也需要音筒来输出设备的信号，在很小的空间实现高品质的声音输入和输出是歌尔等龙头公司的技术优势。4、共达电声公司是国内领先的声学器件厂商，主要产品为微型麦克风、微型扬声器/受话器及其阵列模组，产品主要应用于手机、笔记本电脑/平板电脑、平板电视、个人数码产品、汽车电子等消费类电子产品。主要大客户包括苹果（通过MWM间接供应）、华为、中兴、索尼、索爱以及三星等企业。六、附录—可穿戴设备近期新闻汇总1、屏幕有点小苹果智能手表iWatch要来了之前美国媒体就曾给出消息称，为了研发iWatch，苹果秘密组建了一个100人的团队，而现在台湾产业链则爆料，目前苹果已经开始试产这款手表了。日本媒体Macotakara报道称，苹果原来打算为iWatch配备1.8寸屏幕，不过他们感觉太大，所以最后将其定为1.5寸，而这块OLED屏幕是由台湾铼宝科技(RiTdisplay)代工。随后台湾媒体还给出消息称，富士康已经收到了苹果的请求，即试产1000支iWatch，其配备的1.5寸OLED屏幕，而屏幕采用的是单片式(one-glass-solution)触控技术（能降低屏幕的厚度）。之前美国科技媒体TheVerge透露，苹果iWatch的原型机搭载的是iOS系统（重新改造），其内臵的电池仅可续航1-2天（苹果的目标是续航4天至5天），提供通话功能，并内臵有地图、步程计和健康指标传感器等，同时它还能通过连接智能手机来显示电子邮件、IM和其他数据。不少传闻都显示，这款手表最快会在今年年底亮相，大家觉得怎么样？2、Google智慧手錶具雙觸控板、能無線上網根據美國專利和商標局(USPTO)於2日公布的文件顯示，Google提出專利申請的智慧型手錶(smart-watc