《公用事業行業氫能產業系列報告(四) :綠氫星辰大海電解槽放量可期-230531(34頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《公用事業行業氫能產業系列報告(四) :綠氫星辰大海電解槽放量可期-230531(34頁).pdf(34頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 Table_Main證券研究報告|行業專題 公用事業 2023 年 05 月 31 日 公用公用事業事業優于大市優于大市(維持維持)證券分析師證券分析師 郭雪郭雪 資格編號:S0120522120001 郵箱: 聯系人聯系人 盧璇盧璇 郵箱: 市場表現市場表現 相關研究相關研究 1.ESG 周報:生物多樣性公約 第 十 五 次 締 約 方 大 會(COP15)召開,推進全球生物多樣性治理進程,2023.5.302.環保與公用事業周報-國家水網建設規劃綱要印發,建設現代化高質量水利基礎設施網絡,2023.5.283.建設現代化高質量水利基礎設施網絡,提升水
2、資源調控能力,2023.5.264.九洲集團(300040.SZ):“風光儲+智能設備”協同發展,致力于成長為綜合型智慧能源供應商,2023.5.265.實施電力需求側管理,推進電力系統安全降碳,2023.5.25氫能產業系列報告(氫能產業系列報告(四四):綠綠氫星辰大海氫星辰大海,電解槽放量可期電解槽放量可期 Table_Summary投資要點:投資要點:多因素驅動我國綠氫產業爆發式增長多因素驅動我國綠氫產業爆發式增長。2023 年以來我國綠氫產業的景氣度明顯提升,2023Q1 國內有 13 個綠氫項目簽約或進入開工環節,涉及綠氫產能超 15 萬噸/年,電解槽容量達 835MW,已超 202
3、2 年全年。我們將我國綠氫產業迅速發展的原因歸為四點:(1)氫能是能源發展的必然結果;(2)氫能是深度脫碳的必然選擇;(3)氫能可保障我國能源安全;(4)激烈的國際競爭促使當下大力發展氫能。內蒙、央企參與度高,示范項目已初具經濟性內蒙、央企參與度高,示范項目已初具經濟性。我們梳理了 39 項國內在建擬建大規模綠氫項目,規劃年綠氫產能已達 88.8 萬噸。從區域看,內蒙憑借豐富的風光資源、便捷的地理位置和豐富的消納場景,在綠氫布局上優勢明顯,在建擬建項目年規劃產能已達 52 萬噸。從參與主體看,能源央國企是綠氫建設的絕對主力。從項目類型看,當前項目中并網模式占據主導地位,預計未來越來越多的綠氫項
4、目會以離網制氫的模式建設。從經濟性來看,電力成本占據絕對大頭,我們測算新疆庫車綠氫示范項目的制氫成本為 14.02 元/kg,相比于其余制氫方式已初具優勢。預計 2023 年我國電解槽出貨量為 1.4-2.1GW,同比增長 75%-163%,保持迅猛發展的勢頭。電解槽放量在即,千億藍海市場初現電解槽放量在即,千億藍海市場初現。PEM 電解槽技術指標更加優秀,但成本是堿性電解槽的 4 倍左右,且目前我國 PEM 電解槽關鍵零部件依賴進口,因此預計中短期依舊會以堿性電解制氫為主,隨著 PEM 電解槽成本的快速下降,PEM 占比將逐步提升。電解槽短期市場需求受綠氫項目建設驅動,預計 2023-202
5、5 年我國電解槽累計市場空間達 320.3 億元;遠期市場空間受需求催動,綠氨、綠色甲醇、交通領域、天然氣摻氫和鋼鐵行業都將釋放巨大的綠氫需求,預計 2050 年國內電解槽累計市場空間超 7000 億,我們看好大型能源集團下屬裝備企業、行業老牌企業和制造龍頭企業的發展前景。投資建議:投資建議:國內綠氫項目規劃明確、建設加速,短中長期驅動因素強勁,電解槽設備需求將快速放量,看好前期布局的相關設備制造商。重點關注:華電旗下,堿性+PEM 雙向發力的【華電重工】;建議關注:全球光伏龍頭,2026 年形成 5-10GW 電解水制氫設備產能的【隆基綠能】;鍋爐裝備領跑者,布局堿性電解槽的【華光環能】;立
6、足制氫與氫能源汽車,協同發力的【昇輝科技】;消納場景豐富,打造沙漠光氫化領先企業的【億利潔能】。風險提示:風險提示:政策推進不及預期、國產替代不及預期、氫能應用終端市場發展不及預期。-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%2022-052022-092023-01滬深300 行業專題 公共事業 2/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 內容目錄內容目錄 1.綠氫星辰大海,趁勢而來.5 1.1.綠氫產業景氣度持續提升.5 1.2.綠氫產業發展的核心驅動因素.8 2.從當前綠氫項目看未來發展趨勢.10 2.1.綠氫項目梳理:內蒙遙遙領先,央國企主導建設.10 2.2.項目類型:短
7、期并網制氫主導,長期看好離網制氫發展潛力.14 2.3.經濟性測算:電力成本占絕對大頭,示范項目已初具經濟性.17 3.電解槽放量在即,千億藍海市場初現.20 3.1.路線之爭:預計中短期內堿性制氫依舊占據主導地位.20 3.2.短期市場空間:綠氫項目起量,未來三年國內電解槽市場空間超 300 億.23 3.3.遠期市場空間:需求催動千億藍海市場.24 3.4.電解槽競爭格局:看好“國家隊”發展前景.29 3.4.1.市場要什么樣的電解槽?.29 3.4.2.電解槽競爭格局.29 4.投資建議與標的整理.31 4.1.華電重工.31 4.2.隆基綠能.32 4.3.華光環能.32 4.4.昇輝
8、科技.32 4.5.億利潔能.33 5.風險提示.33 UW8ZuUjWmUmOpNqNaQbP9PpNnNpNmPlOpPtNiNrRqR7NpPxOxNmPmRxNmNwP 行業專題 公共事業 3/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖表目錄圖表目錄 圖 1:中國電解槽出貨量(單位:MW).5 圖 2:2020-2050 年我國制氫結構及預測分析.6 圖 3:中國電解水制氫項目分布(截至 2023 年 3 月).6 圖 4:國內首條純氫長輸管道項目.7 圖 5:包頭臨河輸氣管道工程施工示意圖.7 圖 6:中國能建-蘇伊士運河經濟區綠氫項目簽約現場.7 圖 7:中國能建-摩洛哥南部
9、大區綠氫項目簽約現場.7 圖 8:全球低碳氫能在各應用領域需求量(單位:Mt).8 圖 9:全球低碳氫能來源結構(單位:Mt).8 圖 10:各類儲能在放電時間和容量性能的對比.9 圖 11:氫能應用場景.9 圖 12:世界各國氫能政策出臺情況.9 圖 13:2025 年中國各省綠氫規劃年產量(單位:萬噸).10 圖 14:全國固定式光伏發電首年利用小時數分布(單位:h).13 圖 15:全國 100 米高度層年平均風速分布(單位:m/s).13 圖 16:內蒙氫能經濟走廊.14 圖 17:分散式新能源制氫.15 圖 18:風場/光伏電廠聯網本地制氫.15 圖 19:風場/光伏電廠離網、場內交
10、流制氫.15 圖 20:風電場/光伏電廠離網、場內直流制氫.15 圖 21:庫車綠氫示范項目地理位置圖.17 圖 22:煤制氫成本隨煤炭價格變化趨勢(橫坐標為煤炭價格).19 圖 23:天然氣制氫成本變化趨勢(橫坐標為天然氣價格).19 圖 24:四大電解水制氫技術.20 圖 25:2021-2023Q1 各制氫技術路線項目占比.20 圖 26:堿性和 PEM 制氫技術參數對比.21 圖 27:中國近年鉑族金屬儲量(單位:噸).23 圖 28:2021 年中國鉑族金屬供給結構.23 圖 29:2020-2060 年中國氫氣需求量預測(單位:萬噸).25 圖 30:2020 年中國氫氣利用結構.
11、25 圖 31:2060 年中國氫氣利用結構.25 圖 32:中國歷年合成氨產量(單位:萬噸).26 行業專題 公共事業 4/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖 33:2019 年中國合成氨下游需求分布.26 圖 34:2020 年中國甲醇下游應用情況.26 圖 35:吉利甲醇重卡.26 圖 36:我國歷年燃料電池產銷量(單位:輛).27 圖 37:2022 年我國燃料電池汽車市場占比.27 圖 38:我國歷年天然氣消費量.27 圖 39:中國粗鋼產量及預測(單位:億噸).28 圖 40:傳統煉鋼與氫基還原煉鋼技術路線.28 圖 41:國內電解槽技術傳播示意圖.30 圖 42:2
12、022 年中國電解槽出貨市占率.30 表 1:2023Q1 招標綠氫項目電解槽需求情況.5 表 2:地方性綠氫產業支持政策.10 表 3:我國主要在建擬建大規模綠氫項目(截至 2023 年 4 月).11 表 4:并網制氫和離網制氫的優缺點比較.16 表 5:中石化庫車項目入圍供應商報價情況.18 表 6:新疆中石化庫車項目單位產氫成本測算.18 表 7:堿性、PEM 電解水制氫技術特性比較.22 表 8:2025 年國內電解槽市場空間測算.24 表 9:2030 年全球電解槽累計市場規模測算.24 表 10:2030-2050 電解槽系統市場規模預測.28 表 11:國內已披露電解水制氫設備
13、企業產能.31 行業專題 公共事業 5/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 1.綠氫綠氫星辰大海,趁勢而來星辰大海,趁勢而來 1.1.綠氫綠氫產業景氣度持續提升產業景氣度持續提升 2023 年以來年以來綠氫產業的景氣度明顯提升,綠氫產業的景氣度明顯提升,主要表現在三大方面主要表現在三大方面:(1)電解槽出貨量電解槽出貨量迅速迅速增長增長。自 2020 年以來國內央企深入氫能布局,我國制氫電解槽出貨量迅速提升,2018-2022 年的 CAGR 達 88.8%,其中 2020-2022 年出貨量發別為 185/350/800MW。據能景研究統計,我國可再生能源制氫已公布的央企規劃項目近
14、 300 項,已披露的建設項目規劃投資超過 4000 億元,總規模超 50GW;2023Q1 國內有 13 個綠氫項目簽約或進入開工環節,涉及綠氫產能超 15 萬噸/年,電解槽容量達 835MW,已超 2022 年全年。展望未來,根據勢銀的統計,我國已有超過 100 個已建、在建和規劃中的可再生能源電解水制氫項目,2025 年綠氫的需求量預計將達到 120 萬噸,2023-2025 年的電解水制氫設備累計出貨量預計將達到 15GW。圖圖 1:中國電解槽出貨量中國電解槽出貨量(單位:(單位:MW)資料來源:TrendBank,北極星氫能網,隆基綠能,國際氫能網,德邦研究所 表表 1:2023Q1
15、 招標招標綠綠氫項目電解槽需求情況氫項目電解槽需求情況 序號序號 招標時間招標時間 項目名項目名 招標人招標人 電解槽電解槽容量容量 制氫規模制氫規模 制氫方式制氫方式 項目地項目地 1 1 月 6 日 國能寧東可再生氫碳減排示范區一期工程 國能寧東可再生氫碳減排示范區一期工程 25MW 永利制氫站制氫規模 5000Nm3/h,(1000Nm3/h 電解槽 5 套),清水營制氫規模15000Nm3/h(1000Nm3/h 電解槽 16 套)堿性 寧夏寧東 2 1 月 16 日 淶源縣 300MW 光伏制氫項目 淶源氯陽新能源開發有限公司 6MW 制氫站設 2 臺 600Nm3/h 制氫設備 堿
16、性 河北淶源 3 1 月 29 日 深圳能源庫爾勒綠氫制儲家用一體化示范項目 深能庫爾勒發電有限公司 5MW 制氫站配置 2 臺 500Nm3/h 的制氫設備 堿性 庫爾勒 4 2 月 11 日 廣匯能源綠電制氫及氫能一體化示范項目 廣匯能源 5MW 電解水制氫規模為 1000Nm3/h 堿性 哈密 5 2 月 11 日 平涼海螺崆峒區峽門鄉 100MW 風力發電及制氫項目 平涼海螺水泥有限責任公司 5MW 堿性 甘肅平涼 6 2 月 16 日 鄂托克前旗上海廟經濟開發區深能北方光伏制氫項目 長江勘測規劃設計研究有限責任公司 45MW 制氫站規模為 9000Nm3/h,年制氫量為 6750t,
17、年制氧量為 54000t 堿性 內蒙鄂爾多斯 7 2 月 16 日 鄂爾多斯風光融合綠氫示范項目 中石化新星內蒙古綠氫新能源有限公司 390MW 制氫能力 3 萬噸/年 堿性 內蒙鄂爾多斯 8 2 月 18 日 七臺河勃利縣200MW 風電制氫項目 七臺河潤沐新能源有限公司 7.5MW 1500Nm3/h 堿性 黑龍江七臺河 9 2 月 23 日 大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目 吉林電力股份有限公司 195MW 39000Nm3/h 堿性 吉林白城 10 3 月 1 日 華能清能院1300Nm3/h 堿性電解華能集團清潔能源技術研究院有限公司 6.5MW 1300Nm3/h 堿性 甘肅張掖
18、 63901853508008350100200300400500600700800900201820192020202120222023Q1電解槽出貨量(MW)行業專題 公共事業 6/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 制氫系統試劑設備招標 11 3 月 6 日 海水制氫產業一體化示范項目 大連潔凈能源集團有限公司 60MW 1000Nm3 堿性電解槽 10 臺 堿性 遼寧大連 12 3 月 20 日 大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目 吉林電力股份有限公司 50MW PEM 吉林白城 13 3 月 27 日 華電濰坊氫儲能示范項目 華電濰坊發電有限公司 35MW 5 套 1000
19、Nm3/h 電解水制氫設備 堿性 山東濰坊 總計 835MW 資料來源:國際氫能網,氫能匯,德邦研究所(2)儲運環節實現突破儲運環節實現突破,有望打開綠氫應用市場空間。,有望打開綠氫應用市場空間。氫能儲運是當前影響產業鏈成本“最難啃的骨頭”,氫是質量能量密度最高的化學燃料,在常溫下為氣態,密度僅為空氣的 7.14%,因此氫氣的儲運需要考慮壓縮密度以提高運輸效率。從終端氫氣價格組成來看,氫氣儲運成本占總成本的 30%左右,安全、高效、經濟的氫能儲運技術已成為當前制約氫能大規模應用的主要瓶頸之一。根據 TrendBank,受制于儲運技術的發展,中國雖年產氫量超 3300 萬噸(2021年),但絕大
20、部分自產自用,以商品形式(工業氫、高純氫、燃料電池氫)銷售的氫氣量不足 50 萬噸;其中自產自用客戶基本以短距離管道運輸為主,商品氫氣主要通過氫氣長管拖車及氫氣集裝格運輸。隨著我國綠氫占比逐步增多,將三北地區低成本綠電以氫氣形式運往東部地區消納依賴儲運技術的進一步發展。圖圖 2:2020-2050 年我國制氫結構及預測分析年我國制氫結構及預測分析 圖圖 3:中國電解水:中國電解水制氫制氫項目分布項目分布(截至(截至 2023 年年 3 月)月)資料來源:中國氫能聯盟,華經產業研究院,德邦研究所 資料來源:勢銀(TrendBank)數據庫,勢銀綠氫產業發展藍皮書(2023),德邦研究所 長距離長
21、距離管道輸氫管道輸氫實現突破實現突破,有望緩解綠氫供需錯配,有望緩解綠氫供需錯配。4 月 10 日,中國石化宣布“西氫東送”輸氫管道示范工程已被納入石油天然氣“全國一張網”建設實施方案,“西氫東送”起于內蒙古自治區烏蘭察布市,終點位于北京市的燕山石化,管道全長 400 多公里,是我國首條跨省份、大規模、長距離的純氫輸送管道。管道建成后,將用于替代京津冀地區現有的化石能源制氫及交通用氫,緩解我國綠氫供需錯配問題;管道一期運力 10 萬噸/年,預留 50 萬噸/年的遠期提升潛力。同時,將在沿線多地預留端口,便于接入潛在氫源。此外,3 月 9 日,國內首條摻氫高壓輸氣管道工程正式動工,建設工程起點為
22、包頭市九原區,途經巴彥淖爾市烏拉特前旗、五原縣,最終到達臨河區,全長 258 公里,最大輸氣能力3.00%15.00%45.00%70.00%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20202030E2040E2050E化石能源制氫工業副產制氫可再生能源電解水制氫其他技術 行業專題 公共事業 7/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 可達 12 億立方米/年,預計今年底完工投用;參考科技日報,截止到 2022 年底我國油氣管道的總里程達到 18.5 萬公里,以目前我國天然氣消費量計算,當摻氫比達到 20%時,可運輸 1000 多萬噸氫氣。我們認為,“西氫東送”
23、的建設一方面將加速氫能產業規?;l展,豐富氫氣下游應用領域;另一方面也說明了我國綠氫產業發展已步入新階段,逐步擴大的綠氫產能為“西氫東送”奠定了建設基礎。圖圖 4:國內首條國內首條純氫長輸管道項目純氫長輸管道項目 圖圖 5:包頭包頭臨河輸氣管道工程施工示意圖臨河輸氣管道工程施工示意圖 資料來源:界面新聞,德邦研究所 資料來源:新華網,德邦研究所(3)國際合作國際合作日益深化,項目出海日益深化,項目出海值得期待值得期待。2023 年以來,國家高層之間的會晤也逐漸傳出氫能聲音。納米比亞時間 3 月 31 日,納米比亞總統根哥布會見了國家能源局局長章建華,納方表示積極推動經濟社會轉型發展,將綠氫戰略
24、作為經濟增長的新引擎,歡迎中方企業積極發揮自身優勢,參與納能源發展和項目合作。4 月 6 日,在習近平主席和馬克龍總統的共同見證下,國家能源集團和法國電力集團簽署了國家能源集團和法國電力集團擴展合作協議,規劃在江蘇東臺共同建設“風光氫儲”綠色能源協同融合的海上綜合智慧能源島示范項目,總規劃裝機 150 萬千瓦。4 月 14 日,中巴聯合申明指出雙方重申愿共同努力在可再生能源、能源轉型和能效領域,特別是生物能源、氫能源、可持續航空燃料等方面開展合作。根據國際能源署,未來五年全球可再生能源制氫規模將增加100 倍;預計 2022-2027 年共有 50GW 的可再生能源產能用于制氫,中國將引領氫能
25、擴張。中國氫能產業也逐步走向海外,國內多家企業斬獲海外訂單且部分企業已順利發貨,其中中國能建已分別于埃及、摩洛哥簽署了年產綠氫 14 萬噸、32 萬噸的大型可再生能源制氫項目。圖圖 6:中國能建中國能建-蘇伊士運河經濟區蘇伊士運河經濟區綠氫項目綠氫項目簽約現場簽約現場 圖圖 7:中國能建中國能建-摩洛哥南部大區綠氫項目摩洛哥南部大區綠氫項目簽約現場簽約現場 資料來源:澎湃新聞,德邦研究所 資料來源:北極星風力發電網,德邦研究所 行業專題 公共事業 8/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 1.2.綠氫綠氫產業產業發展發展的的核心核心驅動驅動因素因素 氫能是綠色低碳、應用廣泛的二次能源,
26、能幫助可再生能源大規模消納,實現電網大規模調峰和跨季節、跨地域儲能,加速推進工業、建筑、交通等領域的低碳化,是構建國家未來能源體系、支撐用能終端綠色低碳轉型的重要載體,對主導國際能源市場、保障國家能源安全、助力經濟高質量發展至關重要。我們將我國綠氫產業迅速發展的原因歸為四點:(1)氫能是能源發展的必然結果;(2)氫能是深度脫碳的必然選擇;(3)氫能可保障我國能源安全;(4)激烈的國際競爭促使當下大力發展氫能。(1)氫能是能源發展的必然結果氫能是能源發展的必然結果,綠氫是氫能發展的,綠氫是氫能發展的初衷初衷。隨著工業化進程的加速,能源需求日益增長,由化石燃料為主體的能源結構帶來 CO2 排放總量
27、的快速上升。全球各國面臨資源枯竭,環境污染等問題,“清潔、低碳、安全、高效”的能源變革是大勢所趨。BP 認為全球能源的未來主要由四大趨勢主導:化石燃料占比下降;可再生能源快速擴張;電氣化增加;低碳氫使用占比提升。氫是無碳的能源載體,發展氫能就是為了能源的“去碳化”,只有通過無碳能源生產綠氫,才能夠在全生命周期中實現能源脫碳。圖圖 8:全球低碳氫能全球低碳氫能在在各應用領域各應用領域需求量(單位:需求量(單位:Mt)圖圖 9:全球低碳氫能來源結構(單位:全球低碳氫能來源結構(單位:Mt)資料來源:bp Energy Outlook 2023 edition,德邦研究所 資料來源:bp Energ
28、y Outlook 2023 edition,德邦研究所(2)氫具備能源和原料的雙重屬性,是實現深度脫碳的必然選擇氫具備能源和原料的雙重屬性,是實現深度脫碳的必然選擇。氫具備能源和原料的雙重屬性,因此電解水制氫既可以平抑風光等可再生能源的波動,解決一部分“棄風棄光”問題,還可替代化石燃料為化工、工業、交通等領域提供綠色燃料。與其他的儲能方式相比,氫儲能具有跨季節、跨區域和大規模存儲的優勢,其放電時間(小時至季度)和容量規模(百 GW 級別)均優于主要的儲能技術;從能量轉換上看,氫能不僅可轉換為電能,還可以轉換為熱能、化學能多種形式的能源,應用場景更加廣闊,氫能既可以用作燃料電池發電,應用于汽車
29、、火車、船舶和航空等領域,也可以單獨作為燃料氣體或化工原料,同時還可以在天然氣管道中摻氫燃燒,應用于建筑供暖等。其他 原料 工業 交通 生物質氫 綠氫 藍氫 凈零排放情景凈零排放情景 加速轉型情景加速轉型情景 凈零排放情景凈零排放情景 加速轉型情景加速轉型情景 凈零排放情景凈零排放情景 加速轉型情景加速轉型情景 凈零排放情景凈零排放情景 加速轉型情景加速轉型情景 行業專題 公共事業 9/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 10:各類儲能在放電時間和容量性能的對比各類儲能在放電時間和容量性能的對比 圖圖 11:氫能應用氫能應用場景場景 資料來源:許傳博等氫儲能在我國新型電力系統中
30、的應用價值、挑戰及展望,德邦研究所 資料來源:山東塞克賽斯氫能源有限公司,德邦研究所(3)氫能可保障我國能源安全。氫能可保障我國能源安全。我國整體的資源稟賦為“富煤貧油少氣”,根據中國海洋能源發展報告 2022預測,2022 年我國原油、天然氣的對外依存度分別為 70.9%、42.5%。氫能是替代石油等石化燃料的理想清潔能源;同時可以通過天然氣摻氫的方式改變天然氣燃燒特性,增加燃燒值并減少對天然氣的需求;燃料電池汽車和氫儲能可以分別作為電動汽車、電化學儲能的關鍵補充;通過水電解生成的氫可以幫助我國擺脫資源束縛,減少能源的對外依存度。(4)激烈的激烈的國際國際競爭倒逼競爭倒逼我國我國發展氫能。發
31、展氫能。參考生態中國網,從全球范圍看日本、德國、美國、中國等在內的 42 個國家和地區都已經推出氫能政策,36 個國家和地區的氫能政策也正在籌備中,各國氫能政策中均著重提出要加速布局可再生能源電解制綠氫。根據萬燕鳴等發表的全球主要國家氫能發展戰略分析對主要國家氫能政策的梳理:日本于 2021 年發布第六次能源基本計劃,將氫作為實現能源安全、應對氣候變化和 2050 碳中和目標的主要動力,計劃將氫能打造為具有國際競爭力的新興產業;德國發展氫能的最初目的是深度脫碳,受俄烏沖突影響,將加快氫能戰略部署;美國頒布基礎設施投資和就業法案等一系列政策,美國政府將投入 95 億美元用于加快區域氫能中心建設以
32、及氫能全產業鏈示范及研發,持續推動氫能技術進步。根據 LBST 預計,至 2025 年制定氫能戰略的國家所代表的 GDP 之和將超過全球總量的 80%。圖圖 12:世界各國氫能政策出臺情況世界各國氫能政策出臺情況 資料來源:生態中國網,BNEF,德邦研究所 行業專題 公共事業 10/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 2.從當前綠氫項目看未來發展趨勢從當前綠氫項目看未來發展趨勢 2.1.綠綠氫氫項目梳理:項目梳理:內蒙內蒙遙遙領先,央國企主導建設遙遙領先,央國企主導建設 從政策端看,三北省份從政策端看,三北省份多數多數規劃綠氫目標產量,規劃綠氫目標產量,多區域出臺綠氫補貼及優惠多區域
33、出臺綠氫補貼及優惠政策政策。內蒙古、甘肅、新疆、寧夏、吉林、四川、青海和江西都在相應的政策中明確了 2025 年可再生能源制氫產量,合計年產量為 101.1 萬噸。此外,吉林省、濮陽市等地區對綠氫直接給予最高 15 元/kg 的生產補貼,湖北省按照1000Nm3/h 制氫能力、獎勵 50MW 風電或光伏開發資源并視同配置儲能,四川省等地發布針對綠氫的電價優惠政策,廣東省、深圳市針對加氫站內制氫也出臺了相應電價優惠政策。圖圖 13:2025 年中國各省年中國各省綠綠氫規劃氫規劃年產年產量量(單位:萬噸)(單位:萬噸)資料來源:各地政府網站,TrendBank,德邦研究所 表表 2:地方性地方性綠
34、氫產業支持政策綠氫產業支持政策 地點地點 時間時間 政策名稱政策名稱 相關內容相關內容 支持類型支持類型 吉林省 2022.12 支持氫能產業發展若干政策措施(試行)對年產綠氫 100 噸以上(含 100 噸)的項目,以首年每公斤 15 元的標準為基數,采取逐年退坡的方式(第 2 年按基數的 80%、第 3 年按基數的 60%),連續 3 年給予補貼支持,每年最高補貼 500 萬元 制氫補貼 濮陽市 2022.7 濮陽市促進氫能產業發展扶持辦法的通知 對綠氫出廠價格不高于同純度工業副產氫平均出廠價格,且用于本市加氫站加注的,按照年度累計供氫量給予補助。首年給予每千克 15 元補貼,此后逐年按
35、20%退坡,每年最.高不超過 500 萬元。對綠氫制備企業給予一定風電、光伏等指標配備支持。制氫補貼 成都市 2022.6 成都市優化能源結構促進城市綠色低碳發展行動方案 加快建設“綠氫之都”,對綠電制氫項目市、區(市)縣兩級聯動給予 0.15-0.2 元/千瓦時的電費支持 電價優惠 攀枝花市 2022.5 關于支持氫能產業高質量發展的若干政策措施(征求意見稿)支持制氫產業發展,其增量用電量執行單一制輸配電價 0.105 元/kwh(含線損),電解氫項目建成后次年納入全水.電交易范圍 電價優惠 廣東省 2022.8 廣東省加快建設燃料電池汽車示范城市群行動計劃落實燃料電池汽車專用制氫站用電價格
36、執行蓄冷電價政策 電價優惠 行業專題 公共事業 11/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 (2022-2025 年)深圳市 2022.7 深圳市氫能產業創新發展行動計劃 2022-2025 年)(征求意見稿)站內電解水制氫用電價格執行蓄冷電價政策,電解制氫設施谷期用電量超過 50%的免收基本電費。電價優惠 湖北省 2022.11 關于支持氫能產業發展的若干措施 對在可再生能源富集地區發展風光水規模電解水制氫,按照 1000Nm3/h 制氫能力、獎勵50MW 風電或光伏開發資源并視同配置儲能 配套獎勵 資料來源:各地政府網站,TrendBank,德邦研究所 風光制氫密集風光制氫密集開建
37、開建,2023 或成綠氫爆發元年?;虺删G氫爆發元年。我們梳理了我國主要在建擬建大規模綠氫項目共 39 項,總投資規模達 2283.7 億元,年綠氫產能達 88.79 萬噸。2023 年以來確定已開標或開建的大規模綠氫項目新增 1066MW 電解槽需求,對應 1000 Nm3/h 堿性電解槽的需求量超過 200 套。其中,鄂爾多斯市風光融合綠氫示范項目電解槽需求量達 390MW,對應 78 套 1000Nm/h 的堿性電解槽;大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目電解槽需求量達 195MW,對應 39 套1000Nm/h 的堿性電解槽以及 50 套 PEM 電解槽(總制氫能力 7000Nm3/h);
38、中能建松原氫能產業園(綠色氫氨一體化)項目電解槽需求量達 325MW,對應65 套 1000Nm/h 的堿性電解槽。根據 BloombergNEF 預計,2023 年中國電解槽出貨量將為 1.4-2.1GW,占全球出貨量的 60%以上,相比 2022 年增長 75%-163%,保持迅猛發展的勢頭。表表 3:我國主要在建擬建大規模綠氫項目我國主要在建擬建大規模綠氫項目(截至(截至 2023 年年 4 月)月)序號序號 項目名稱項目名稱 項目地點項目地點 狀態狀態 計劃開計劃開工時間工時間 計劃投計劃投產時間產時間 相關企業相關企業 總投資(億總投資(億元)元)項目類項目類型型 制氫能制氫能力(噸
39、力(噸/年)年)應用領域應用領域 1 中能建遼寧臺安縣新能源制氫制氨項目 遼寧臺安 擬建 2022 年11 月簽約 中能建 108.9 56,000 合成氨 2 通遼千萬千瓦級儲氫氨一體化零碳產業園 內蒙古通遼 擬建 中國天楹 600 50,000 合成氨 3 中國石化新疆庫車綠氫示范項目一期 新疆庫車 在建 2021 年11 月 2023 年6 月 中國石化 30 20,000 氫煉化 4 錫林郭勒盟阿巴嘎旗 500 兆瓦風能光伏發電制氫項目 內蒙古錫林郭勒 在建 2022 年 2023 年年底 北京京能清潔能源電力股份有限責任公司 652 外銷 5 準格爾旗納日松光伏制氫產業示范項目 內蒙
40、古鄂爾多斯 在建 2022 年8 月 2022 年年底 瀚峽新能源 28.3 并網型 10,000 化工 6 華電達茂旗 20 萬千瓦新能源制氫工程示范項目 內蒙古包頭 在建 2022 年8 月 華電新能源 3.45 7,800 交通 7 鄂托克前旗 250 兆瓦光伏電站及氫能綜合利用示范項目 內蒙古鄂爾多斯 在建 2022 年8 月 2023 年年底 京能新能源 15.72 6,000 交通+化工 8 鄂托克前旗上海廟經濟開發區光伏制氫項目 內蒙古鄂爾多斯 在建 2022 年8 月 2023 年9 月 深能北方能源控股 16.2 6,000 交通 9 大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目 吉林
41、大安 在建 2022 年10 月 2024 年12 月 吉電股份、隆基氫能、陽光電源、三一氫能、派瑞氫能 63.3 32,000 合成氨 10 華能科左中旗風光儲+制氫”一體化(一期 200MW)經濟多元化示范項目 內蒙古通遼 在建 2022 年12 月 2023 年12 月 華能通遼風力發電 17.2 并網型 8,916 合成氨、精細化工 11 中國能建甘肅酒泉風光氫儲及氫能綜合利用一體化示范工程一期 甘肅酒泉 在建 2022 年12 月 中國能建 23 7,330 合成氨 12 伊寧市光伏綠電制氫源網荷儲一體化項目 新疆伊犁州伊寧市 擬建 2022 年年底 2025 年 中國能建 81.4
42、6 2,000 交通 13 國能阿拉善高新區百萬千瓦風光氫氨+基礎設施一體化低碳園區示范項目 內蒙古阿拉善 擬建 2023 年 2024 年 國能源創阿拉善新能源 50.8 并網型 22,300 合成氨 14 烏蘭察布興和縣風光發電制氫合成氮一體化項目 內蒙古烏蘭察布 擬建 2023 年年初 2024 年年底 中國石油天然氣股份華北油田分公司 41.4 并網型 25,700 合成氨 15 中核科右前旗風儲制氫制氮一體化示范項目 內蒙古興安盟 擬建 2023 年7 月 2024 年7 月 中核匯能 50 并網型 70,000 合成氨 16 鄂托克旗風光制氫一體化合成綠氨項目 內蒙古鄂爾擬建 20
43、23 年 2023 年 深能北方能源控股 40 并網型 20,000 合成氨 行業專題 公共事業 12/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 多斯 1 月 12 月 17 中電建赤峰風光制氫一體化示范項目 內蒙古赤峰 擬建 2023 年1 月 2024 年6 月 赤峰新辰新能源 35.2 并網型 18,600 合成氨 18 華電正能圣圓風光制氫一體化示范項目 內蒙古鄂爾多斯 擬建 2023 年1 月 2023 年12 月 華電、內蒙古正能化工集團 19.5 并網型 5,214 交通+化工 19 赤峰市能源物聯網零碳氫氮一體化示范項目 內蒙古赤峰 擬建 2023 年3 月 2023 年8
44、 月 遠景能源、赤峰國有資本運營(集團)43.6 并網型 24,200 合成氨 20 騰格里 60 萬千瓦風光制氫一體化示范項目 內蒙古阿拉善 擬建 2023 年3 月 2024 年12 月 內蒙古阿拉善能源 40.8 并網型 20,827 合成氨 21 烏審旗風光融合綠氫化工示范項目一期 內蒙古鄂爾多斯 擬建 2023 年3 月 2023 年12 月 中石化新星內蒙古綠氫新能源公司 25.8 10,000 化工 22 明陽多倫工業園區 100MW 風電制氫體化示范項目 內蒙古錫林郭勒 擬建 2023 年3 月 2024 年9 月 多倫縣浩陽風力發電 9.4 并網型 3,500 合成氨 23
45、三一重能烏拉特中旗風光氫儲氫一體化示范項目 內蒙古巴彥淖爾 擬建 2023 年4 月 2023 年12 月 三一重能 42.7 離網型 36,000 合成氨 24 國際氫能冶金化工產業示范區新能源制氫聯產無碳燃料配套風光發電一體化示范項目 內蒙古包頭 擬建 2023 年4 月 2024 年12 月 水木明拓(達茂)能源管理 32.5 并網型 28,009 合成氨 25 興安盟京能煤化工可再生能源綠氫替代示范項目 內蒙古興安盟 擬建 2023 年4 月 2024 年12 月 京能清潔能源 36.8 離網型 26,816 合成氨 26 中廣核杭錦旗伊泰化工 20 萬千瓦風光制氫-體化示范項目(一期
46、 10 萬光伏制氫項目)內蒙古鄂爾多斯 擬建 2023 年4 月 2023 年12 月 中廣核風電 8.2 離網型 2,789 精細化工 27 中能建松原氫能產業園(綠色氫氨一體化)項目一期 吉林松原 擬建 2023 年5 月 2024 年 中能建 105 45000 合成氨、甲醇 28 通遼國家電投霍林河循環經濟光伏制氫示范項目 內蒙古通遼 擬建 2023 年5 月 2023 年12 月 內蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責任公司電力分公司 1.5 離網型 250 氫能礦卡和純氫燃機電站 29 包頭市達茂旗風光制氫綠色化工一體化項目 內蒙古包頭 擬建 2023 年6 月 2024 年12 月 水發交投內
47、蒙古綠色發展 45 并網型 22,321 合成氨 30 10 萬噸/年液態陽光一二氧化碳加綠氫制甲醇技術示范項目 內蒙古鄂爾多斯 擬建 2023 年6 月 2025 年5 月 中煤鄂爾多斯能源化工 49 并網型 21,000 甲醇 31 烏審旗風光融合綠氫化工示范項目二期 內蒙古鄂爾多斯 擬建 2023 年6 月 2024 年6 月 中石化新星內蒙古綠氫新能源公司 30 并網型 20,000 化工 32 庫布其 40 萬千瓦風光制氫一體化示范項目 內蒙古鄂爾多斯 擬建 2023 年6 月 2024 年8 月 內蒙古庫布其綠電氫能科技 29.5 并網型 15,460 外銷 33 中能建巴彥淖爾烏
48、拉持中旗綠電制氫制氨綜合示范項目 內蒙古巴彥淖爾 擬建 2023 年6 月 2024 年12 月 中能建氫能源/中國電力中南設計院 23.2 離網型 10,000 合成氨 34 伊金霍洛旗圣圓能源風光制氫加氫一體化項目 內蒙古鄂爾多斯 擬建 2023 年6 月 2024 年6 月 內蒙古圣圓能源集團 12.4 并網型 5,445 交通 35 大唐新能源多倫 15 萬千瓦風光制氫一體化示范項目 內蒙古錫林郭勒 擬建 2023 年6 月 2024 年12 月 中國大唐集團新能源股份 10.9 并網型 5,419 甲醇 36 風光制氫與綠色靈活一體化項目 內蒙古包頭 在建 2023 年7 月 國電投
49、智慧能源(國核電力院)27 17,800 合成氨 37 風光制氫一體化項目 內蒙古烏蘭察布 擬建 國富氫能、內蒙古龍源新能源發展有限公司、中國機械設備香港有限公司 36 14,600 液氫 38 烏蘭察布 10 萬噸年風光制氫一體化示范項目 內蒙古烏蘭察布 擬建 2023 年12 月 2027 年6 月 中石化新星內蒙古綠氫新能源公司 205 并網型 100,000 化工 39 中煤鄂爾多斯 50 萬噸/年離網型風光制氫合成綠氨項目 內蒙古鄂爾多斯 擬建 2024 年4 月 2026 年3 月 中煤鄂爾多斯能源化工有限公司 245 離網型 90,000 合成氨 資料來源:各公司公告,各政府網站
50、,北極星風力發電網,國際氫能網等,德邦研究所整理 從區域上看,內蒙古布局領先。從區域上看,內蒙古布局領先。根據內蒙古日報,內蒙已批準 31 個風光制氫項目,綠氫年產能達 52 萬噸,2023 年將全面開工并形成 2 萬噸左右的綠氫產能;內蒙古自治區能源局已披露的風光制氫一體化項目清單中,超過 20 個項目的計劃開工時間為 2023 年,其中大部分的計劃投產時間在 2024 年。我們認為內蒙在綠氫布局上的領先主要有三大原因:(1)內蒙古風光資源全國第一,發展綠氫產業具有得天獨厚的優勢內蒙古風光資源全國第一,發展綠氫產業具有得天獨厚的優勢。據央廣網不完全統計,內蒙古太陽能輻射總量 4800-640
51、0 兆(焦耳/平方米),僅次于 行業專題 公共事業 13/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 西藏,居全國第二;風能儲量為 10.1 億千瓦,占全國風能總儲量的 1/5,居全國第一。根據內蒙古自治區“十四五”新能源倍增計劃,到 2025 年,內蒙古新能源發電裝機規模將超過 1 億千瓦,新能源裝機規模全國第一,具備發展新能源大規模制氫的良好條件,現有潛在新能源制氫產能超過 330 萬噸。圖圖 14:全國固定式光伏發電首年利用小時數分布(單位:全國固定式光伏發電首年利用小時數分布(單位:h)圖圖 15:全國全國 100 米高度層年平均風速分布(單位:米高度層年平均風速分布(單位:m/s)
52、資料來源:2022 年中國風能太陽能資源年景公報,德邦研究所 資料來源:2022 年中國風能太陽能資源年景公報,德邦研究所(2)緊鄰京津冀地區和東北老工業基地,緊鄰京津冀地區和東北老工業基地,氫能氫能外送便捷外送便捷。相比于青海、新疆等地區,內蒙古更加接近我國的“工業腹地”,未來可將內蒙生產的綠氫通過長距離輸氫管道運往各地消納。4 月 10 日,中國石化宣布“西氫東送”輸氫管道示范工程已被納入石油天然氣“全國一張網”建設實施方案,該項目起于內蒙烏蘭察布市,終點位于北京市的燕山石化,管道全長 400 多公里,是我國首條跨省區、大規模、長距離的純氫輸送管道。規劃經過內蒙古、河北、北京等 3?。ㄊ校?/p>
53、9 個縣區。管道一期運力 10 萬噸/年,預留 50 萬噸/年的遠期提升潛力,同時,將在沿線多地預留端口,便于接入潛在氫源。(3)內蒙古內蒙古氫能應用場景豐富氫能應用場景豐富,可就地消納可就地消納。在交通領域:內蒙重型柴油機車、礦用重型卡車、礦山機械保有數量位居全國前列,各類采運礦車、物流車輛接近 50 萬輛,均可考慮采用氫燃料電池車替代。在工業領域:內蒙黑色冶煉行業規模較大,鐵合金產量全國第一,可采用氫能替代煤炭作為還原劑,幫助冶金行業實現脫碳。在化工領域:內蒙古煤炭資源豐富,煤制烯烴、煤制氣、煤制油、煤制乙二醇產能位居全國前列,為氫氣消納提供了良好的條件。根據新華社,內蒙正擬建我國壓力最高
54、、長度最長的氫氣干線管道,建成后將聯通蒙東、蒙西整體的氫能產業,有效支撐“氫電”耦合發展,降低風電、光伏項目的投資強度,促進可再生能源開發。行業專題 公共事業 14/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 16:內蒙氫能經濟走廊內蒙氫能經濟走廊 資料來源:中訊化工信息研究院微信公眾號,德邦研究所 從從建設主體建設主體上看,上看,能源央能源央國國企是風光制氫一體化基地的絕對主力企是風光制氫一體化基地的絕對主力。根據能景研究,在綠氫項目建設與規劃中,央企占比達到 80%以上,其中國家能源集團、中國能源建設集團、中石化等公布的規劃投資總額排名最靠前。中石油、中核、中煤在內蒙規劃的綠氫項目
55、年制氫能力也均達到 2 萬噸以上,華能、華電、大唐、國電投、三峽、中廣核、中電建有具體項目已開工或將要開工。此外,京能、深圳能源、申能等地方能源國企,也有較大的布局。2.2.項目類型:項目類型:短期并網制氫主導,長期看好離網制氫短期并網制氫主導,長期看好離網制氫發展潛力發展潛力 根據電能來源的不同,可將可再生能源制氫技術分為并網型制氫根據電能來源的不同,可將可再生能源制氫技術分為并網型制氫、離網型制離網型制氫氫兩種兩種。并網制氫是將風光機組產生的電能并入電網,再從電網取電的制氫方式,主要應用于大規模棄光棄風消納和儲能;離網制氫是指將風光機組產生的電能直接提供給電解水制氫設備制氫,主要應用于分布
56、式制氫。并網制氫并網制氫包括包括分散式新能源制氫分散式新能源制氫和和風場風場/光伏電廠聯網本地制氫光伏電廠聯網本地制氫兩種形式兩種形式:(1)分散式新能源制氫分散式新能源制氫:分散式的風電場以及光伏電廠作為發電資源,發出的電能在 110kv 電網內進行消納,制氫站作為用電設備,消納分散式綠色電能,即發電設備電能直接上網,制氫設備從電網取電。(2)風場風場/光伏電廠聯網本地制氫光伏電廠聯網本地制氫:風電場/光伏電廠發電直接用于場內制氫,其中當發電功率大于設備額定功率時,制氫設備可滿負荷運行,多余電能輸送給電網;當發電功率小于設備額定功率時,制氫設備同時向發電設備以及電網取電,保證設備順利運行。行
57、業專題 公共事業 15/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 17:分散式新能源制氫分散式新能源制氫 圖圖 18:風場風場/光伏電廠聯網本地制氫光伏電廠聯網本地制氫 資料來源:北極星電力會展網,德邦研究所 資料來源:北極星電力會展網,德邦研究所 離網離網制氫制氫包括包括風場風場/光伏電廠離網、場內交流制氫光伏電廠離網、場內交流制氫和和風電場風電場/光伏電廠離網、光伏電廠離網、場內交流電網制氫場內交流電網制氫兩種形式:兩種形式:(1)風場風場/光伏電廠離網、場內交流制氫光伏電廠離網、場內交流制氫:該情景下,發電與制氫設備直接相連,場內電網與外電網隔離,完全用可再生能源制氫。由于發電
58、設備都是電流型逆變器,因此場內需要設置額外的電壓源,相當于一個大容量不間斷電源。(2)風電場風電場/光伏電廠離網、場內光伏電廠離網、場內直流直流制氫制氫:發電與制氫設備直接相連,完全用可再生能源制氫。與場內交流制氫的區別是,發電設備與制氫站用直流母線直接聯通,同時增加母線儲能設備。該設計減少了多次直流-交流變換以及場內變壓器等設施,提高了電能轉化效率,大規模使用更具經濟性,但對控制系統和制氫設備的要求更高。圖圖 19:風場風場/光伏電廠離網、場內交流制氫光伏電廠離網、場內交流制氫 圖圖 20:風電場風電場/光伏電廠離網、場內直流制氫光伏電廠離網、場內直流制氫 資料來源:北極星電力會展網,德邦研
59、究所 資料來源:北極星電力會展網,德邦研究所 總結而言,總結而言,并網制氫的優點包括:并網制氫的優點包括:(1)依賴電網可以獲得穩定的電力來源,確保了氫氣的穩定生產;(2)并網制氫可以受益于現有的基礎設施,如電網和發電設施,可以減少與建設新基礎設施相關的資本開支。缺點:缺點:(1)并網制氫的電力一部分來自于非清潔能源,這讓綠氫生產的清潔性受到質疑;(2)系統內電能需要經過逆變、升壓、整流多次變換,導致損耗較大,最終電能利用效率偏低;(3)并網制氫僅限于能夠獲得可靠電網電力的地區,在偏遠或離網的地方不可行。離網離網制氫的優點包括:制氫的優點包括:(1)所有的電能均為可再生能源,保證了綠氫的清潔屬
60、性;(2)可以獲得較低的電力價格;(3)無需經過光伏入網審批,可大幅縮短 行業專題 公共事業 16/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 建設周期,規模和容量的設置也更為靈活;(4)離網式制氫系統可以應用在大電網未覆蓋的地區,如海上能源平臺、偏遠地區公路加油站、遠海島嶼等。缺點:缺點:(1)電解制氫設備需要根據可再生能源的波動性快速啟停,目前堿性電解槽的工作負荷還不能完全適應;(2)需要安裝儲能等設施,增加了項目的投入。表表 4:并網制氫和離網制氫的優缺點比較并網制氫和離網制氫的優缺點比較 并網制氫并網制氫 離網制氫離網制氫 優點(1)依賴電網可以獲得穩定的電力來源,確保了氫氣的穩定生
61、產;(2)并網制氫可以受益于現有的基礎設施,如電網和發電設施,可以減少與建設新基礎設施相關的資本開支(1)所有的電能均為可再生能源,保證了綠氫的清潔屬性;(2)可以獲得較低的電力價格;(3)無需經過光伏入網審批,可大幅縮短建設周期,規模和容量的設置也更為靈活;(4)離網式制氫系統可以應用在大電網未覆蓋的地區,如海上能源平臺、偏遠地區公路加油站、遠海島嶼等 缺點(1)并網制氫的電力一部分來自于非清潔能源;(2)系統內電能需要經過逆變、升壓、整流多次變換,導致損耗較大,最終電能利用效率偏低;(3)并網制氫僅限于能夠獲得可靠電網電力的地區,在偏遠或離網的地方不可行(1)電解制氫設備需要根據可再生能源
62、的波動性快速啟停,目前堿性電解槽的工作負荷還不能完全適應;(2)需要安裝儲能等設施,增加了項目的投入 資料來源:國際能源小數據,楊子龍等離網式光伏電解制氫系統供電單元設計技術探討,北極星電力會展網,德邦研究所 當前項目中當前項目中,并網模式占據主導地位并網模式占據主導地位。據內蒙古太陽能行業協會統計,截至2023 年初,內蒙古自治區累計批復 4 批風光制氫項目 31 個,其中并網型 27 個,離網型 4 個,并網項目數量占比達 87.1%。但離網制氫不乏一些大型項目:興安盟京能煤化工可再生能源綠氫替代示范項目計劃投資 36.8 億元,年產氫氣 2.68萬噸;三一重能烏拉特中旗風光氫儲氫一體化示
63、范項目計劃投資 42.7 億元,年產氫氣 3.60 萬噸;中能建巴彥淖爾烏拉持中旗綠電制氫制氨綜合示范項目計劃投資 23.2 億元,年產氫氣 1 萬噸。我們認為未來越來越多的綠氫項目會以離網制氫的模式建設:我們認為未來越來越多的綠氫項目會以離網制氫的模式建設:(1)底層邏輯:底層邏輯:發展綠氫的本質是脫碳,“不清潔”的氫能并不能達到這一目標;(2)政策端:政策端:離網制氫已經逐漸成為第三批風光基地的重點,山西省在第三批大基地項目申報文件中提出,將大規模離網式可再生能源制氫作為大基地項目的發展重點,寧夏回族自治區發布的能源發展“十四五”規劃中明確提出,發展離網型可再生能源電解水制氫;(3)經濟性
64、:經濟性:離網制氫不從電網取電,電力成本更低,未來或將更加具備經濟性。電力價格決定了電解水制氫的經濟性,根據我們發布的氫能產業系列報告(三),當電價為 0.3 元/kWh 時,堿性和 PEM 電解項目的平準制氫成本分別為 17.71 元/kg 和 23.3 元/kg,電價分別占據制氫成本的 80%和 60%。(4)應用場景:應用場景:離網制氫可以滿足深遠海風消納的需求,這是并網制氫難以做到的。我們認為深遠海風電制氫未來將成為深遠海風的主要消納方式,制取氫氣可以通過天然氣管道或船舶輸送,將棄電變為有價值的氫氣,加速海上風電綜合成本降低。行業專題 公共事業 17/34 請務必閱讀正文之后的信息披露
65、和法律聲明 2.3.經濟性測算:經濟性測算:電力成本占絕對大頭,電力成本占絕對大頭,示范示范項目已初具經濟性項目已初具經濟性 我們以我們以中國石化新疆庫車綠氫示范項目中國石化新疆庫車綠氫示范項目為例,測算該項目的制氫成本并討論為例,測算該項目的制氫成本并討論經濟性。經濟性。項目概況:項目概況:新疆庫車綠氫示范項目是國內首次規?;霉夥l電直接制氫的項目,項目總投資為 29.62 億元(其中建設項目投資 26.6 億元),包括光伏發電、輸變電、電解水制氫、儲氫、輸氫五大部分。項目將新建裝機容量 300MW、年均發電量 6.18 億千瓦時的光伏電站,配套 52 臺堿性電解槽,年氫氣產能 2 萬噸
66、;制氫所得氫氣送至罐區儲存再經氫氣外輸壓縮機升至 3.2Mpa,通過管道輸送至中國石化塔河煉化使用,替代現有天然氣化石能源制氫,項目預計 2023 年6 月建成投產。圖圖 21:庫車綠氫示范項目地理位置圖庫車綠氫示范項目地理位置圖 資料來源:新疆庫車綠氫示范項目環境影響報告書,德邦研究所 制氫成本測算:制氫成本測算:根據新疆庫車綠氫示范項目環境影響報告書,在考慮碳交易的情況下該項目制氫成本為 12.95 元/kg。我們依據電價、電耗、設備費用等假設測算該項目的制氫成本為 14.02 元/kg(將碳收益視為成本項),其中單位質量電耗成本達 14.06 元/kg,具體假設如下:1.電價:電價:參考
67、項目環評報告,在光伏發電時段,電解槽及其他用電設備采用光伏所發電電源,光伏不發電時段,外購部分綠電供部分電解槽連續運行。因此電價由 LCOE(平準發電成本)和電網電價綜合決定。(1)LCOE:參考國家能源局,2021 年新疆類、類區域的光伏年利用小時數分別為 1597h、1455h;結合中國光伏產業發展路線圖(2022-2023年),我們預計庫車項目光伏電站的 LCOE 為 0.22 元/KWh。(2)電網電價:)電網電價:根據新疆發改委,大工業目錄 110 千伏及以上谷價、平價、峰價分別為 0.1215 元/KWh、0.3360 元/KWh、0.5505 元/KWh,按照谷平峰比 行業專題
68、公共事業 18/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 3:5:2 的比例分配,預計庫車項目綜合電網電價為 0.31 元/KWh。(3)綜合電價:綜合電價:假設項目分別從光伏電站和電網取電 60%、40%,預計綜合電價為 0.258 元/KWh。2.設備設備電耗電耗:庫車項目 52 臺套電解槽由考克利爾競立、隆基氫能、中船718 所三家企業提供,根據三家企業提供的電耗參數,我們預計庫車項目電解槽電耗在 4.3KWh/Nm3,制氫系統綜合電耗為 4.9 KWh/Nm3。3.設備費用設備費用:參考氫云鏈,新疆庫車綠氫示范項目采招 52 臺單槽制氫能力1000Nm3/h 的堿性電解槽,配套建設
69、 13 組電解水氣液分離設施和 7 組氫氣純化設施,根據考克利爾競立、隆基氫能、中船 718 所的投標報價,我們認為總體的設備購置價格在 3.6 億元左右。表表 5:中石化庫車項目入圍供應商報價情況中石化庫車項目入圍供應商報價情況 排名排名 投標人投標人 投標報價投標報價 評標價格評標價格 質量質量 1 考克利爾競立 35996 35996 合格 2 隆基氫能 35998 35998 合格 3 中船七一八研究所 35087.6 35087.6 合格 資料來源:氫云鏈微信公眾號,德邦研究所 4.原料成本:原料成本:每 1m3氫氣消耗原料水 1kg,冷卻水 1kg,水費 3.5 元/t。5.輔助材
70、料成本:輔助材料成本:每 1m3氫氣消耗 0.0004kg KOH,KOH 每公斤 10 元。6.人工運維成本人工運維成本:參考項目環評報告,庫車項目新增勞動定員 36 人,按照每人每年 8 萬元計算,共計 288 萬元。7.減碳效益減碳效益:參考中石化官網,庫車項目預計每年減少二氧化碳排放 48.5萬噸,碳價按照 56 元/噸計算。表表 6:新疆中石化庫車項目單位產氫成本測算新疆中石化庫車項目單位產氫成本測算 項目項目 數值數值 光伏電站 LCOE(元/KWh)0.22 谷時電價(元/KWh)0.12 平段電價(元/KWh)0.34 峰時電價(元/KWh)0.55 綜合電網電價(元/KWh)
71、0.31 綜合電價(元/KWh)0.26 單位電耗(KWh/Nm3)4.90 單位質量電耗(KWh/kg)54.52 單位質量電耗成本(元/kg)14.06 設備費用(萬元)36000.0 土建、安裝費用(萬元)6352.9 折舊年限(年)20 年折舊費用(萬元)2117.6 年制氫量(噸)20000 單位質量折舊費用(元/kg)1.06 單位體積耗水量(kg/m3)2.00 行業專題 公共事業 19/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 單位質量耗水量(kg/kg)22.25 水費(元/t)3.5 單位質量水耗成本(元/kg)0.078 單位體積耗 KOH 量(kg/m3)0.000
72、4 單位質量耗 KOH 量(kg/kg)0.004 KOH 價格(元/kg)10 單位質量 KOH 成本(元/kg)0.045 人工運維成本(萬元)288 單位質量人工運維成本(元/kg)0.144 減碳量(萬噸)48.5 碳價(元/噸)56.0 單位質量碳收益(元/kg)1.36 單位質量制氫成本(元/kg)14.02 資料來源:新疆庫車綠氫示范項目環境影響報告書,國家能源局,新疆發改委等,德邦研究所測算 示范項目制氫成本已初具經濟性。示范項目制氫成本已初具經濟性。參考我們發布的氫能產業系列報告(三),煤氣化制氫成本在 6.77 至 12.14 元/kg 之間,天然氣制氫成本在 7.5 元/
73、kg 至24.3 元/kg 之間,工業副產氫的綜合成本在 9.3 元/kg-22.4 元/kg 之間。在考慮碳價因素后,新疆庫車綠氫示范項目的制氫成本與天然氣制氫和工業副產氫相比,已逐步具備優勢。圖圖 22:煤制氫成本隨煤炭價格變化趨勢(橫坐標為煤炭價格)煤制氫成本隨煤炭價格變化趨勢(橫坐標為煤炭價格)圖圖 23:天然氣制氫成本變化趨勢天然氣制氫成本變化趨勢(橫坐標為天然氣價格)(橫坐標為天然氣價格)資料來源:中國氫能產業發展報告 2020,德邦研究所 資料來源:中國氫能產業發展報告 2020,未勢能源,車百智庫,德邦研究所 收益率:收益率:根據新疆庫車綠氫示范項目環境影響報告書,按照氫氣售價
74、 18.14元/kg(不含增值稅)計算,項目的 IRR 可以達到 6%,年凈利潤 1.00 億元。此外,其余示范項目的經濟性也較好,根據吉電股份公告,大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目資本金內部收益率可達 4.57%(參考 2018-2022 年近五年間東北區域合成氨平均價格),若按照 2022 年 1-10 月東北地區合成氨的平均售價計算,項目的資本金收益率可以達到 12.93%。6.778.119.4510.812.14024681012142004006008001000煤制氫成本(元/kg)7.511.715.920.124.30510152025301元/Nm32元/Nm33元/Nm
75、34元/Nm35元/Nm3天然氣制氫成本(元/kg)行業專題 公共事業 20/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 3.電解槽電解槽放量在即放量在即,千億藍海市場初現千億藍海市場初現 3.1.路線之爭:預計中短期內堿性制氫依舊占據主導路線之爭:預計中短期內堿性制氫依舊占據主導地位地位 堿性制氫與堿性制氫與 PEM 制氫技術成熟度較高。制氫技術成熟度較高。當前主要的四種電解水技術分別是堿性電解水(ALK)、質子交換膜電解水(PEM)、固體氧化物電解水(SOEC)和陰離子交換膜電解水(AEM)。從技術成熟度(TRL)來看,堿性電解水和PEM 電解水處于 TRL8-9,達到成熟可規?;碾A段
76、;固體氧化物電解水 TRL達到 5-6,處于生產測試到系統驗證階段,尚未進入規?;A段;AEM 仍處于技術開發階段,TRL 為 2-3,距離規?;€有較長距離,預計電解水制氫仍然將以堿性電解水和 PEM電解水技術為主。圖圖 24:四大電解水制氫技術四大電解水制氫技術 資料來源:中國節能協會氫能專業委員會,德邦研究所 當前格局:當前格局:堿性堿性技術路線占據主導,技術路線占據主導,PEM 占比逐步提升占比逐步提升。根據氫智會統計,2023 年一季度 13 個電解槽招標項目中,堿性項目 10 個、PEM項目 2 個、AEM項目 1 個。堿性電解槽技術路線占比由 2021 年的 99%逐年降低到 2
77、023Q1 的76.9%;PEM技術路線由 2021 年 1%占比逐年升高到 2023Q1 的 15.4%;西湖大學發布了小規模的 AEM電解槽招標,AEM技術路線在 2023 年一季度實現了0 的突破。圖圖 25:2021-2023Q1 各制氫技術路線項目占比各制氫技術路線項目占比 資料來源:氫智會,德邦研究所 99.0%97.0%76.9%1.0%3.0%15.4%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%202120222023Q1堿性技術PEM技術AEM技術 行業專題 公共事業 21/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 PEM 電解槽技術指標更加優秀,
78、但成本電解槽技術指標更加優秀,但成本遠高于堿性電解槽遠高于堿性電解槽。根據 IRENA 發布的綠氫降本路徑:擴大電解槽規模實現 1.5 C 氣候目標,相比堿性電解槽,PEM 電解槽在技術指標上存在較多優勢:(1)PEM 更加適配可再生能源發電的波動性:更加適配可再生能源發電的波動性:堿性電解槽難以快速啟停,制氫的速度也難以快速調節,必須時刻保持電解池的陽極和陰極兩側上的壓力均衡,難以與具有快速波動特性的可再生能源配合;而 PEM 技術可以快速啟停,匹配可再生能源發電的波動性。(2)PEM 電解槽電流密度更大,工作效率更高:電解槽電流密度更大,工作效率更高:PEM 電解槽的電流密度通常在 100
79、00A/m2以上,遠高于傳統堿性電解槽 3000-4000 A/m2的電流密度;(3)PEM 電解槽產氫純度更高:電解槽產氫純度更高:PEM 電解槽的產氫純度通常在 99.99%左右,且 PEM 氣體滲透率低,有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉滲透現象,設備運行的安全性更高;(4)PEM 響應速度更快響應速度更快:堿性電解槽中的堿性電解質(如 KOH)會與空氣中的 CO2反應,形成在堿性條件下不溶于水的碳酸鹽,如 K2CO3,阻礙產物和反應物的傳遞,降低電解槽的性能。但在成本方面,當前 PEM 電解槽的成本遠高于堿性電解槽,以大安風光氫氨一體化示范項目為例,1000Nm3/h 的堿性制氫系統中標價
80、格在 698-770.15 萬元,而共 10000Nm3/h PEM 制氫系統中標價格為 2.9 億元,單價為堿性制氫系統的 3.77-4.15 倍。圖圖 26:堿性和堿性和 PEM 制氫技術參數對比制氫技術參數對比 資料來源:勢銀綠氫產業發展藍皮書(2023),德邦研究所 行業專題 公共事業 22/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 7:堿性、堿性、PEM 電解水制氫技術特性比較電解水制氫技術特性比較 特性特性 堿性堿性制氫制氫 PEM 制氫制氫 發展狀況 商用化 市場化早期 電解效率(%),LHV 5267 5668 工作溫度(C)7090 5080 工作壓力(bar,1b
81、ar=105Pa)30 99.97%,電流密度最大可達 6000 A/m2。同時結合三維建模和應力分析,實現了產品的輕量化,可以極大地縮短制造周期、為用戶節約成本。產能布局:公司目前已具備 500Nm3/h 以下、500-1000Nm3/h,1000-2000 Nm3/h 多個系列堿性電解水制氫系統制造技術,已形成年產 1GW 電解水制氫設備制造能力,計劃于 2023 年底建成業內一流的智能化、綠色化、數字化特種設備基地。4.4.昇輝科技昇輝科技 公司借助佛山市在氫能領域的政策先發優勢與產業集聚優勢,在氫能產業的核心環節多向協同發力。行業專題 公共事業 33/34 請務必閱讀正文之后的信息披露
82、和法律聲明 (1)制氫:參股設立電解水制氫裝備公司盛氫制氫,實現制氫設備從 100標方到 1000 標方量級跨越,完成佛山首臺套 1000Nm/h 堿性電解水制氫設備成功下線;氫氣純度可達 99.9995%,能耗低至 4.6 kwh/Nm3,具備 20%115%寬頻調諧能力和快速啟動能力,同時依托公司在電氣成套設備的技術優勢,可實現電解槽電子電氣組件的自控、自產,包括配電柜、控制柜、整流器和變壓器等。(2)氫車運營:成立氫能源汽車物流運營平臺子公司,通過搭建運營平臺推動應用規模的擴大,帶動產業鏈上游燃料電池零部件及整車的發展;(3)零部件:成立子公司佛山市安能極科技有限公司,依托公司電氣主業,
83、實現氫能相關領域電氣設備的生產制造能力,產品包括整流柜、控制器、AC/DC 等電氣設備。通過以上游制氫設備帶動下游運營需求,驅動氫能源汽車物流運營平臺持續發展,共同打造商業閉環。4.5.億利潔能億利潔能 公司擁有近 20 年電解鹽水離子膜電解槽生產線管理團隊,對電解槽的組裝、維修、維護保養有豐富的管理實踐和經驗,此外公司兩大園區在原鹽電解、煤氣化重整、副產氫回收等制氫端和乙二醇、甲醇及合成氨等用氫端均擁有多年的生產管理經驗。公司旗下子公司億利氫田時代于 2022 年 9 月發布了首臺套 1000 標方堿性電解槽,該電解槽采用了高電流密度技術,能耗 4.3-4.6kWh/Nm3,工作壓力0.8-
84、1.6Mpa;計劃于今年實現 200 臺套產能規模,2024 年年產 500 臺套,2030 年在我國西部沙區達到年產 1000 臺套。公司積極同產業上下游合作,已與國家電投集團內蒙古能源有限公司合資成立庫布其綠電氫能公司,并計劃實施鄂爾多斯庫布其 40 萬千瓦風光制氫一體化示范項目;同包鋼集團、西部天然氣公司在庫布其沙漠推動實施“光伏治沙、光伏制氫、管道輸氫和綠氫冶煉”一體化項目,億利供應包鋼綠氫低碳冶金所需氫氣,西部天然氣負責保障億利在庫布其光氫基地生產的氫氣安全穩定輸送到包鋼用氫地點。5.風險提示風險提示 1)政策推進不及預期 可再生能源制氫受政策扶持,若政策發生變化,可能對會行業產生影
85、響,從而影響電解槽的出貨量。2)國產替代不及預期 目前堿性電解槽關鍵設備我國已基本實現國產替代,而我國在 PEM 電解槽上起步較晚,目前關鍵技術與材料仍有其他國家掌握,若未來不能在相關領域形成突破,將對 PEM電解槽產業造成不利影響。3)氫能應用終端市場發展不及預期 行業專題 公共事業 34/34 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 制氫產業發展的核心來自下游的需求,若下游對工業綠氫、氫燃料等需求度不高,則會影響制氫產業的發展。信息披露信息披露 分分析師析師與研究助理簡介與研究助理簡介 郭雪,北京大學環境工程/新加坡國立大學化學雙碩士,北京交大環境工程學士,擁有 5 年環保產業經驗,202
86、0 年 12 月加入安信證券,2021 年新財富第三名核心成員。2022 年 3 月加入德邦證券,負責環保及公用板塊研究。分析師聲明分析師聲明 本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。本報告所采用的數據和信 息均來自市場公開信息,本人不保證該等信息的準確性或完整性。分析邏輯基于作者的職業理解,清晰準確地反映了作者的研究觀 點,結論不受任何第三方的授意或影響,特此聲明。投資評級說明投資評級說明 Table_RatingDescription 1.投資評級的比較和評級標準:投資評級的比較和評級標準:以報告發布后的 6 個月內的市場表現為比較標準,
87、報告發布日后 6 個月內的公司股價(或行業指數)的漲跌幅相對同期市場基準指數的漲跌幅;2.市場基準指數的比較標準:市場基準指數的比較標準:A 股市場以上證綜指或深證成指為基準;香港市場以恒生指數為基準;美國市場以標普 500 或納斯達克綜合指數為基準。類類 別別 評評 級級 說說 明明 股票投資評股票投資評級級 買入 相對強于市場表現 20%以上;增持 相對強于市場表現 5%20%;中性 相對市場表現在-5%+5%之間波動;減持 相對弱于市場表現 5%以下。行業投資評行業投資評級級 優于大市 預期行業整體回報高于基準指數整體水平 10%以上;中性 預期行業整體回報介于基準指數整體水平-10%與
88、 10%之間;弱于大市 預期行業整體回報低于基準指數整體水平 10%以下。法律聲明法律聲明 。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。在任何情況 下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容 所引致的任何損失負任何責任。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可 能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。市場有風險,投資需謹慎。本報告所載的信息、材料及結論只提供特定客戶作參考,不構成投資建議,也沒有考慮到個別客戶特殊
89、的投資目標、財務狀況或需要??蛻魬紤]本報告中的任何意見或建議是否符合其特定狀況。在法律許可的情況下,德邦證券及其 所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券并進行交易,還可能為這些公司提供投資銀行服務或其他服務。本報告僅向特定客戶傳送,未經德邦證券研究所書面授權,本研究報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件 或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為 本公司的商標、服務標記及標記。如欲引用或轉載本文內容,務必聯絡德邦證券研究所并獲得許可,并需注明出處為德邦證券研究 所,且不得對本文進行有悖原意的引用和刪改。根據中國證監會核發的經營證券業務許可,德邦證券股份有限公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。