《2023氫能市場空間、產業鏈及重點公司梳理報告.pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2023氫能市場空間、產業鏈及重點公司梳理報告.pdf(35頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、2023 年深度行業分析研究報告 3/38 內容目錄內容目錄 1.氫能氫能“綠色低碳綠色低碳+能源安全能源安全”的戰略選擇的戰略選擇.5 1.1 減輕“溫室效應”呵護人類家園是核心驅動力.5 1.2 構建安全能源體系的重要選擇.8 1.3 氫能產業鏈環節眾多 潛在經濟新增長點.9 2.政策政策 氫能戰略地位逐步提升氫能戰略地位逐步提升.10 2.1 中國:頂層設計逐步完善 輔助完整產業鏈的形成.10 2.2 海外:氫能政策逐漸加碼 產業步入發展快車道.11 3.市場空間廣闊市場空間廣闊 交通領域增速可期交通領域增速可期.12 3.1 交通領域:氫燃料電池汽車前景清晰 增速可期.14 3.2 工
2、業:氫直接還原鐵減碳顯著 2030 年有望推廣應用.15 4.產業鏈條不斷完善產業鏈條不斷完善 助力氫能步入助力氫能步入“快速發展期快速發展期”.19 4.1 制氫:綠氫是重點 降本可期.19 4.2 儲運:短距儲運有保障 長距輸運已啟動建設.23 4.3 加氫:高速發展 布局持續完善.25 5.氫燃料電池汽車降本預測氫燃料電池汽車降本預測“氫油平價氫油平價”即將到來即將到來.25 6.投資建議與重點公司梳理投資建議與重點公司梳理.31 6.1 制氫環節.31 6.1.1 隆基綠能.31 6.1.2 陽光電源.32 6.1.3 華電重工.33 6.1.4 華光環能.34 6.1.5 昇輝科技.
3、34 6.2 儲氫:看好核心材料龍頭.35 6.3 用氫:看好掌握核心科技及一體化布局完整的龍頭.35 6.4 重點關注公司盈利預測與估值.36 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1:巴黎協定及中美歐減碳計劃時間線巴黎協定及中美歐減碳計劃時間線.6 圖圖 2:1.5控溫情景下的碳排放控制目標控溫情景下的碳排放控制目標.6 圖圖 3:全球能源全球能源消費構成(消費構成(2021).7 圖圖 4:中國能源消費構成(中國能源消費構成(2021).7 圖圖 5:化石燃料碳排放系數化石燃料碳排放系數.7 圖圖 6:低碳氫、清潔氫與可再生氫的劃分低碳氫、清潔氫與可再生氫的劃分.8 圖圖 7:我國能源消費結構我國能源
4、消費結構.9 圖圖 8:我國原油和天然氣對外依存我國原油和天然氣對外依存度度.9 圖圖 9:氫能產業鏈氫能產業鏈.9 圖圖 10:中國氫能政策發展歷程中國氫能政策發展歷程.10 圖圖 11:本世紀前本世紀前 20 年氫氣需求情況年氫氣需求情況.13 圖圖 12:2020 氫氣需求構成氫氣需求構成.13 圖圖 13:氫氣生產來源構氫氣生產來源構成(成(2020).13 圖圖 14:氫氣生產來源構成(氫氣生產來源構成(2021).13 圖圖 15:近、中、遠期氫氣需求近、中、遠期氫氣需求.14 4/38 圖圖 16:全球燃料電池汽車數量(萬輛)全球燃料電池汽車數量(萬輛).14 圖圖 17:國內燃
5、料電池汽車數量(萬輛)國內燃料電池汽車數量(萬輛).14 圖圖 18:基于基于 DRI 的鋼鐵生產工藝示意圖的鋼鐵生產工藝示意圖.16 圖圖 19:中國寶武碳中和冶金技術路線圖中國寶武碳中和冶金技術路線圖.17 圖圖 20:中國寶武主要技術的減排潛力和部署時間表中國寶武主要技術的減排潛力和部署時間表.17 圖圖 21:日本鋼鐵工業減碳技術實施路線日本鋼鐵工業減碳技術實施路線.18 圖圖 22:典型制氫工藝生命周期典型制氫工藝生命周期 CO2排放量對比(排放量對比(t CO2/t H2).19 圖圖 23:4 種電解水制氫方式原理示意圖種電解水制氫方式原理示意圖.20 圖圖 24:AWE 制氫成
6、本隨電價變化制氫成本隨電價變化.22 圖圖 25:PEM 制氫成本隨電價與設備成本變化制氫成本隨電價與設備成本變化.22 圖圖 26:氫儲運體系氫儲運體系.23 圖圖 27:不同運氫方式成本比較不同運氫方式成本比較.24 圖圖 28:全球加氫站數量全球加氫站數量.25 圖圖 29:中國加氫站數量中國加氫站數量.25 圖圖 30:三類燃料電池汽車實例三類燃料電池汽車實例.25 圖圖 31:氫燃料電池汽車補貼前成本構成氫燃料電池汽車補貼前成本構成.27 圖圖 32:補貼前補貼前氫燃料電池汽車每公里氫燃料電池汽車每公里 TCO 隨購車成本和燃氫成本變化情況隨購車成本和燃氫成本變化情況.27 圖圖 3
7、3:三類典型車型每公里三類典型車型每公里 TCO 對比(元對比(元/km).30 圖圖 34:隆基首臺堿性水電解槽下線隆基首臺堿性水電解槽下線.31 圖圖 35:隆基隆基-中石化電解水項目現場中石化電解水項目現場.31 圖圖 36:隆基隆基 ALK Hi1 系列產品系列產品.32 圖圖 37:陽光電源陽光電源 AWE 制氫設備制氫設備.32 圖圖 38:陽光電源陽光電源 PEM 制氫設備制氫設備.32 圖圖 39:陽光電源綠電制氫系統示范項目陽光電源綠電制氫系統示范項目.33 圖圖 40:華電重工研發的華電重工研發的 AWE 裝備裝備.33 圖圖 41:華光環能華光環能 1500 標方堿性電解
8、槽產品標方堿性電解槽產品.34 表表 1:中國近期主要氫能政策中國近期主要氫能政策.10 表表 2:海外主要氫能政策海外主要氫能政策.11 表表 3:汽車領域用氫空間廣闊汽車領域用氫空間廣闊.15 表表 4:國內氫冶金項目國內氫冶金項目.17 表表 5:國外氫冶金項目國外氫冶金項目.18 表表 6:制氫方式對比制氫方式對比.19 表表 7:電解水制氫技術對比電解水制氫技術對比.21 表表 8:AWE 和和 PEM 制氫成本對比制氫成本對比.21 表表 9:PEM 制氫成本隨電價與設備成本變化制氫成本隨電價與設備成本變化.22 表表 10:儲氫方式對比儲氫方式對比.24 表表 11:不同類型車輛
9、的全生命周不同類型車輛的全生命周期擁有成本(期擁有成本(2022).26 表表 12:補貼前氫燃料電池汽車每公里補貼前氫燃料電池汽車每公里 TCO 隨購車成本和燃氫成本變化情況:隨購車成本和燃氫成本變化情況:4.5 噸物流車噸物流車.28 表表 13:補貼前氫燃料電池汽車每公里補貼前氫燃料電池汽車每公里 TCO 隨購車成本和燃氫成本變化情況:隨購車成本和燃氫成本變化情況:49 噸重卡噸重卡.28 表表 14:補貼前氫燃料電池汽車每公里補貼前氫燃料電池汽車每公里 TCO 隨購車成本和燃氫成本變化情況:隨購車成本和燃氫成本變化情況:12 米公交車米公交車.28 表表 15:三款典型氫燃料電池車成本
10、演變預測三款典型氫燃料電池車成本演變預測.29 表表 16:三類典型車型每公里三類典型車型每公里 TCO 對比(元對比(元/km).30 表表 17:重點關注公司盈利預測與估值重點關注公司盈利預測與估值.36 5/38 1.氫能氫能“綠色低碳綠色低碳+能源能源安全”安全”的戰略選擇的戰略選擇 氫能氫能,綠色低碳、來源豐富,應用廣泛,對構建清潔低碳、安全高效的能源體系,具有重要意義,已成為全球加快低碳、綠色轉型,培育經濟新增長點的戰略選擇。戰略選擇。發展氫能的發展氫能的主要主要驅動力可以歸結為:驅動力可以歸結為:1.減輕“溫室效應”,呵護人類家園是核心驅動力;2.構建安全能源體系的重要選擇;3.
11、氫能產業鏈環節眾多,是潛在經濟新增長點。1.1 減輕減輕“溫室效應”“溫室效應”呵護呵護人類家園人類家園是核心驅動力是核心驅動力 2015 年,年,巴黎協定巴黎協定在聯合國氣候變化大會(巴黎氣候大會)上在聯合國氣候變化大會(巴黎氣候大會)上達成達成。由于溫室效應,全球各地極端天氣頻發,世界面對氣候變化和自然災害加劇的壓力持續增大。巴黎協定巴黎協定因此因此設定了主要目標設定了主要目標:到本世紀末把全球平均氣溫升幅較工業化前的水平控制在 2之內,并為把溫升控制在把溫升控制在 1.5之內而努力之內而努力;全球將盡快實現溫室氣體排放達到峰值,以促進溫室氣體排放實現回落,并在本世紀下半葉實現溫室氣體的凈
12、零排放。由此由此,國際社會國際社會開啟了綠色減排開啟了綠色減排新規劃、新規劃、新征程。新征程。根據國際能源署(IEA)和氫能聯盟(Hydrogen Council)預測,限制 2的溫升,需將與能源相關的 CO2排放量減少 60%,由 2015 年的 340 億噸,調整到 2030年的 260 億噸,到 2050 年降低到 130 億噸。2020 年 9 月,我國我國在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布:“中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,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?!?021 年 1 月,美國美國重返巴黎協定,然后積極推
13、動氣候變化治理,發布一攬子應對氣候變化政策,包括清潔能源革命與環境正義計劃、關于應對國內外氣候危機的行政命令和通脹削減法案等,期望到 2050 年實現零碳排放。2021 年 7 月,歐盟歐盟著手制定“Fit for 55”計劃,核心目標是“2030 溫室氣體排放量較 1990 至少減少 55%”??刂频厍驕囟壬仙?,減輕“溫室效應”,減少溫室氣體排放,實現碳中和,實現碳中和,呵護呵護地球生態,守護人類家園地球生態,守護人類家園已經成為國際社會普遍共識。已經成為國際社會普遍共識。6/38 圖圖1:巴黎協定及中美歐減碳計劃時間線巴黎協定及中美歐減碳計劃時間線 資料來源:中國政府網,歐盟官網,申港
14、證券研究所 減碳目標時間緊,任務重。減碳目標時間緊,任務重。中國科學院院士于貴瑞團隊預測:在 2100 年大氣升溫控制在 1.5目標下的 2030 年和 2050 年全球溫室氣體年排放量需要分別控制在約 275 億噸和 70 億噸 CO2當量以內。然而以目前的排放情況估算,2030 年溫室氣體排放總量將在 520 億580 億噸 CO2 當量區間。單就 CO2 來說,預計排放量將于 2025 年達峰,其峰值約為 420 億噸/年,即在歷史發展模式下基本不可實現 1.5 的控溫目標。要實現全球要實現全球 1.5控溫目標控溫目標,2030 年和年和 2050 年的全球年的全球 CO2年凈排放量需要
15、分別控制在年凈排放量需要分別控制在 203 億噸和億噸和-5 億噸億噸 CO2 以內,并且至以內,并且至 2100 年年應達到每年從大氣中凈固定應達到每年從大氣中凈固定 102 億噸億噸 CO2 狀態狀態。圖圖2:1.5控溫情景下的碳排放控制目標控溫情景下的碳排放控制目標 資料來源:于貴瑞等中國碳達峰、碳中和行動方略之探討,申港證券研究所 能源領域是碳排放大戶,能源領域減碳對“碳中和碳達峰”意義重大。能源領域是碳排放大戶,能源領域減碳對“碳中和碳達峰”意義重大。我國是世界能源生產大國和消費大國,能源碳排放占全國碳排放總量的 80%左右。傳統燃料所產生的碳排放系數高(每種能源在燃燒或使用過程中單
16、位能源所產生的碳排放數量),排碳嚴重。7/38 圖圖3:全球能源消費構成(全球能源消費構成(2021)圖圖4:中國能源消費構成(中國能源消費構成(2021)資料來源:BPStatistical Review of World Energy-2022,申港證券研究所 資料來源:Wind,申港證券研究所 圖圖5:化石燃料化石燃料碳排放系數碳排放系數 資料來源:吳國華等基于能源消費的二氧化碳排放量估算,IPCC2006 國家溫室氣體清單指南,申港證券研究所 氫能,氫能,清潔環保、來源豐富,熱值高,是實現零碳排放能源利用的重要選擇。清潔環保:清潔環保:燃燒產物為水,零碳排放(碳排放系數為 0),不會對
17、環境造成污染。來源豐富:來源豐富:電解水,化石能源重整制氫,工業副產物制氫均可以制氫。熱值高:熱值高:氫氣是熱值最高的燃料,為 14*108 J/kg(39 kWh/kg),是甲烷(天然氣)的 2.5 倍,汽油的 3.2 倍。綠氫減碳顯著,是氫能發展的重點。綠氫減碳顯著,是氫能發展的重點。根據氫的制取來源和制取過程中的碳排放情況,可將氫分為灰氫、藍氫、綠氫?;覛?、藍氫、綠氫?;覛浠覛洌河商烊粴?、煤等化石燃料生產的氫氣,制取過程成本最低,但碳排放量高。藍氫:藍氫:灰氫的“升級版”,在氫氣生產環節配合碳捕捉和封存技術。綠氫:綠氫:通過使用可再生能源(如太陽能、風能等)電解水得到的氫氣,在生產綠氫的
18、過程中,完全沒有碳排放。石油,31.0%天然氣,24.4%煤炭,26.9%核能,4.3%水電,6.8%可再生,6.7%煤炭,61%石油,21%天然氣,10%其他,9%00.10.20.30.40.50.60.70.8原煤原油汽油柴油天然氣碳排放系數(tC/tce,噸碳/噸標準煤)8/38 它們有時難以量化區分,難以量化區分,因此業界基于制取氫氣中的溫室氣體排放量,定義了“低“低碳氫”、“清潔氫”與“可再生氫”。碳氫”、“清潔氫”與“可再生氫”。低碳氫:低碳氫:生產過程中所產生的溫室氣體低于 14.51 kgCO2e/kgH2。清潔氫:清潔氫:生產過程中所產生的溫室氣體低于 4.9 kgCO2e
19、/kgH2;可再生氫:可再生氫:生產過程中所產生的溫室氣體低于 4.9 kgCO2e/kgH2,且氫氣生產所消耗的能源為可再生能源。相當于通俗意義上的“綠氫”?!熬G氫”。綠氫與可再生氫綠氫與可再生氫,是發展氫能的初衷,是氫能利用的理想形態,是全球重點支持發展方向,市場空間廣闊。巴黎協定還規定,2023 年進行第一次全球履約盤點年進行第一次全球履約盤點,此后每 5 年進行一次。氫能減碳顯著,今年開始第一次履約盤點,也許是氫能加速推廣的原因之一。圖圖6:低碳氫、清潔氫與可再生氫低碳氫、清潔氫與可再生氫的劃分的劃分 資料來源:氫能聯盟公眾號一圖讀懂|低碳氫、清潔氫與可再生氫,申港證券研究所 1.2
20、構建安全能源體系的重要選擇構建安全能源體系的重要選擇 氫能來源豐富,電解水,化石能源重整制氫,工業副產物制氫均可以制氫。在當前全球地緣政治日漸復雜、局部地區爆發沖突頻發的背景下,能源安全重要性日益提升,各國也將重新布局能源生產與消費。氫能來源廣泛,可以擺脫自熱稟賦限制,氫能來源廣泛,可以擺脫自熱稟賦限制,助力掌控能源自主性。助力掌控能源自主性。氫能源技術革命與產業化的受重視程度加速提升。氫能源技術革命與產業化的受重視程度加速提升。9/38 圖圖7:我國能源消費結構我國能源消費結構 圖圖8:我國原油和天然氣對外依存度我國原油和天然氣對外依存度 資料來源:Wind,申港證券研究所 資料來源:Win
21、d,申港證券研究所 1.3 氫能產業鏈氫能產業鏈環節眾多環節眾多 潛在潛在經濟新增長點經濟新增長點 氫能產業鏈涉及環節眾多,氫能產業鏈涉及環節眾多,已成為全球培育經濟新增長點的戰略選擇已成為全球培育經濟新增長點的戰略選擇。氫能產業鏈總體可分為制取、儲存、運輸和應用等 4 個環節。其中,制氫方式主要分為:電解水制氫;煤,天然氣等化石燃料重整制氫;氯堿尾氣、焦爐煤氣等工業副產物制氫。儲運方式主要有:壓縮氣體儲運、低溫液化儲運、有機液態儲運、固態吸附儲運。氫能的下游應用領域十分廣闊,包括工業應用、交通運輸、發電發熱等。交通領域中氫燃料電池汽車是行業的焦點,發展前景廣闊。從培育經濟增長點角度看,從培育
22、經濟增長點角度看,氫能產業鏈條長,涉及領域眾多,氫能產業的發展必將帶動產業鏈上下游零部件、氫能產業鏈條長,涉及領域眾多,氫能產業的發展必將帶動產業鏈上下游零部件、原材料、設備等廠商發展,為經濟增長提供強勁動力。原材料、設備等廠商發展,為經濟增長提供強勁動力。圖圖9:氫能產業鏈氫能產業鏈 資料來源:曹軍文等氫氣儲運技術的發展現狀與展望,殷伊琳我國氫能產業發展現狀及展望,Hydrogen Council etcHydrogen for Net-Zero,申港證券研究所 0%20%40%60%80%100%2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20
23、19 2020 2021煤炭石油天然氣其他01020304050607080中國:對外依存度:原油中國:對外依存度:天然氣 10/38 2.政策政策 氫能戰略地位逐步提升氫能戰略地位逐步提升 全球氫能政策逐漸加碼,推動氫能進一步迅速發展。全球氫能政策逐漸加碼,推動氫能進一步迅速發展。在“碳中和+能源安全”的戰略目標下,為此中國乃至全球都推出了氫能戰略政策,加速氫能發展。2.1 中國中國:頂層設計逐步完善頂層設計逐步完善 輔助輔助完整產業鏈完整產業鏈的形成的形成 我國氫能源相關政策頂層設計逐步完善,輔助完整產業鏈的形成。我國氫能源相關政策頂層設計逐步完善,輔助完整產業鏈的形成。2019 年,氫能
24、首次被寫入政府工作報告,此后氫能逐步受到重視,相關支持政策加速出臺,國家專門出臺氫能產業發展中長期規劃(20212035 年),并且氫能作為前沿科技和新興產業被寫進國家“十四五”規劃。國家正全面推動氫能發展,重點圍繞可再生能源制氫、電氫耦合、燃料電池等領域,推動“制儲輸用”全鏈條發展。圖圖10:中國氫能政策發展歷程中國氫能政策發展歷程 資料來源:程文姬等“十四五”規劃下氫能政策與電解水制氫研究,中國政府網,申港證券研究所 表表1:中國近期主要氫能政策中國近期主要氫能政策 發布時間發布時間 發布機構發布機構 政策名稱政策名稱 內容提要內容提要 2022.10 國家能源局 能源碳達峰碳中和標準化提
25、升行動計劃 開展氫制備、氫儲存、氫輸運、氫加注、氫能多元化應用等技術標準研制,支撐氫能“制儲輸用”全產業鏈發展。重點圍繞可再生能源制氫、電氫耦合、燃料電池及系統等領域,增加標準有效供給。2022.6 國家發展改革委、國家能源局等 9 部門“十四五”可再生能源發展規劃 推動可再生能源制氫和多能互補開發,開展規?;稍偕茉粗茪涫痉?,推進有關重點領域綠氫替代。2022.3 國家發展改革委、國家能源局 氫 能 產 業 發 展 中 長 期 規 劃(20212035 年)明確了氫能的戰略定位、各階段氫能產業的發展目標以及未來氫能發展的重點任務。2025 年,燃料電池車輛保有量約年,燃料電池車輛保有量約
26、5 萬輛,部署建設一萬輛,部署建設一批加氫站??稍偕茉粗茪淞窟_到批加氫站??稍偕茉粗茪淞窟_到 10-20 萬噸萬噸/年,年,實實現二氧化碳減排現二氧化碳減排 100-200 萬噸萬噸/年。年。2030 年,年,形成較為完備的氫能產業技術創新體系、清潔能源制氫及供應體系,可再生能源制氫廣泛應用。2035 年,年,形成氫能產業體系,構建涵蓋交通、儲能、工 11/38 發布時間發布時間 發布機構發布機構 政策名稱政策名稱 內容提要內容提要 業等領域的多元氫能應用生態??稍偕茉粗茪湓诮K端能源消費中的比重明顯提升。2021.11 國家能源局、科學技術部“十四五”能源領域科技創新規劃 攻克高效氫氣制
27、備、儲運、加注和燃料電池關鍵技術,推動氫能與可再生能源融合發展。2021.10 國務院 2030 年前碳達峰行動方案 加快氫能技術研發和示范應用,探索在工業、交通運輸、建筑等領域規?;瘧?。2021.9 中共中央、國務院 中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見 統籌推進氫能“制儲輸用”全鏈條發展,推動加氫站建設,推進可再生能源制氫等低碳前沿技術攻關,加強氫能生產、儲存、應用關鍵技術研發、示范和規?;瘧?。2020.6 國家能源局 2020 年能源工作指導意見 穩妥有序推進能源關鍵技術裝備攻關,推動儲能、氫能技術進步與產業發展;制定實施氫能產業發展規劃,組織開展
28、關鍵技術裝備攻關,積極推動應用示范 2019.3 國務院 政府工作報告 氫能首次被寫入政府工作報告。推動加氫等設施建設。資料來源:中國政府網,國家能源局,國家發改委,申港證券研究所 2.2 海外:海外:氫能政策逐漸加碼氫能政策逐漸加碼 產業步入發展快車道產業步入發展快車道 海外歐美日等地,均出臺國家級氫能發展戰略,對氫能均寄予厚望,雄心勃勃,氫能產業鏈即將迎來變革,步入發展快車道。美國:美國:制定制定國家清潔氫戰略和路線圖國家清潔氫戰略和路線圖,確定近、中、長期行動。,確定近、中、長期行動。規劃2030/2040/2050 年美國綠氫年產能分別達到 1000/2000/5000 萬噸。2024
29、-2028 年實現電解水制氫成本 2 美元/kg,2029-2036 年實現制氫成本 1 美元/kg。此外,通脹削減法案也為綠氫生產提供稅收抵免,支持綠氫發展。日本:提高氫日本:提高氫能發展能發展目標。目標。日本第六次能源基本計劃中,將 2030 年氫/氨發電占比從第五期計劃設定的 0%提高到本次設定的 1%。2030/2050 年實現氫氣年供應量 300/2000 萬噸。2030 年實現制氫成本從目前的 100 日元/Nm3(約合 5.5 元人民幣/Nm3)降至 30 日元/Nm3(約合 1.7 元人民幣/Nm3)。歐盟:目標明確,歐盟:目標明確,將氫能源整合到歐盟的綜合能源系統將氫能源整合
30、到歐盟的綜合能源系統。規劃至 2030 年安裝 40 GW 可再生能源電解槽,可再生能源制氫年產量 1000 萬噸;20302050 年,可再生能源制氫技術將逐漸成熟,其大規模部署將可以使所有脫碳難度系數高的工業領域使用氫能代替。德國將投入 90 億歐元用于氫能源市場推廣和相關國際合作。表表2:海外主要氫能政策海外主要氫能政策 國家國家/地區地區 發布時間發布時間 政策名稱政策名稱 內容提要內容提要 美國 2022.8 通脹削減法案(IRA)投入約 3700 億美元用于氣候和可再生能源領域,為生產綠氫提供稅收抵免。2023.6 國家清潔氫戰略和路線圖 2030/2040/2050 年 美 國
31、綠 氫 年 產 能 分 別 達 到1000/2000/5000 萬噸。2024-2028 年實現電解水制氫成本 2 美元/kg,2029-2036 年實現制氫成本 1 美元/kg;日本 2019 氫能與燃料電池技術開發戰略 該戰略著眼于三大技術領域:(1)燃料電池技術領域,(2)氫供應鏈領域,(3)電解技術領域。在這些領域中,12/38 國家國家/地區地區 發布時間發布時間 政策名稱政策名稱 內容提要內容提要 確定 10 個項目作為優先項目。2021.10 第六次能源基本計劃 2030年氫/氨發電占比從第五期計劃設定的0%提高到本次設定的 1%。2030/2050 年實現氫氣年供應量 300/
32、2000 萬噸。2030 年實現制氫成本從目前的 100 日元/Nm3(約合5.5 元人民幣/Nm3)降至 30 日元/Nm3(約合 1.7 元人民幣/Nm3)。歐盟 2020.7 歐洲氫能戰略 第一階段(20202024 年):發展目標是降低現有制氫過程的碳排放并擴大氫能的應用領域,將其從現有的化學工業領域擴展到其他領域。在 2024 年前安裝至少6 GW 可再生能源電解槽,達到可再生能源制氫年產量 100 萬噸。第二階段(20242030 年):使氫能成為綜合能源系統的重要組成部分。安裝至少 40 GW 可再生能源電解槽,達到可再生能源制氫年產量 1000 萬噸。第三階段(20302050
33、 年):可再生能源制氫技術將逐漸成熟,其大規模部署將可以使所有脫碳難度系數高的工業領域使用氫能代替。2021.7 Fit for 55 2030 年安裝 40 GW 可再生能源電解槽,可再生能源制氫年產量 1000 萬噸。德國 2020.6 國家氫能源戰略 第一階段從 2020 年到 2023 年,為德國氫能源國內市場打好基礎;第二階段從 2024 年到 2030 年,要穩固國內市場,塑造歐洲與國際市場,服務德國經濟。為支持這一戰略,德國政府還將在現有基礎上再投入70 億歐元用于氫能源市場推廣,另外 20 億歐元用于相關國際合作。資料來源:新華網,中科院網,美國政府網站,歐盟網站,新能源網,申
34、港證券研究所 3.市場市場空間廣闊空間廣闊 交通領域增速可期交通領域增速可期 氫能的應用場景主要包括交通、工業、發電、燃燒發熱等方向。根據國際能源署(IEA)數據,本世紀前本世紀前 20 年,氫氣需求年,氫氣需求(用量用量)增長了增長了 50%。2020 年,氫氣需求約年,氫氣需求約 90 Mt(百萬噸)(百萬噸),其中大多數需求源自石油精煉、化工(生產氨氣和甲醇)、鋼鐵等領域:石油精煉:作為原料、還原劑、以及能量來源,約 40 Mt 需求,占比 44%;化工:生產氨氣和甲醇,約 45 Mt 需求,總需求 50%,其中 3/4 用來生產氨氣,1/4 用來生產甲醇;鋼鐵:在直接還原法生產鋼鐵過程
35、中(Direct Reduced Iron,DRI),消耗約 5 Mt氫氣,占總需求 6%。其他:在交通運輸,發電等領域占比極少,像交通運輸領域需求少于 20 kt,占比僅為 0.02%。未來有很大的發展空間。13/38 這些比例自從 2000 以來,除了 DRI 生產中用氫比例稍有增加外,其他的幾乎沒有發生變化。圖圖11:本世紀前本世紀前 20 年氫氣需求情況年氫氣需求情況 圖圖12:2020 氫氣需求構成氫氣需求構成 資料來源:IEA,申港證券研究所 資料來源:IEA,申港證券研究所 當前清潔氫占比極小,發展空間廣闊。當前清潔氫占比極小,發展空間廣闊。根據 IEA 數據,2020 年近 1
36、%的氫氣源自化石燃料重整(有 CCUS1),可以算是清潔氫;2021 年,清潔氫多了一個來源途徑電解水制氫,約占 0.04%(約 0.04 Mt)。根據 IEA 和 Hydrogen Council 等組織機構預測,2050 年清潔氫2需求約 660 Mt(假設氫氣價格為 10 元/kg,價值約合 6.6萬億),占全球最終能量需求的 22%。假設 2050 年,電解水制氫比例提升至 10%(66 Mt),則電解水則電解水制氫產量制氫產量 2021-2050 CAGR=29%,增速非??捎^,增速非??捎^。圖圖13:氫氣生產來源構成(氫氣生產來源構成(2020)圖圖14:氫氣生產來源構成(氫氣生產
37、來源構成(2021)資料來源:IEA,申港證券研究所 資料來源:IEA,申港證券研究所 1 CCUS=Carbon Capture,Utilisation and Storage,碳捕獲、利用和封存。2 清潔氫指的是可再生氫和低碳氫??稍偕鷼渲傅氖怯每稍偕茉措娏﹄娊馑a的氫氣,低碳氫指的是利用化石燃料重整且碳封存得到的氫。石油精煉,44%化工(生產氨氣和甲醇),50%鋼鐵,6%天然氣(無CCUS),59%工業副產物,21%煤,19%石油,1%化石燃料(有CCUS),1%天然氣(無CCUS),62%煤,19%工業副產物,18%石油,0.7%化石燃料(有CCUS),0.7%電解水,0.04%1
38、4/38 圖圖15:近、中、遠期氫氣需求近、中、遠期氫氣需求 資料來源:IEA,Hydrogen Council,McKinsey&Company,申港證券研究所 3.1 交通領域:氫燃料電池汽車交通領域:氫燃料電池汽車前景清晰前景清晰 增速可期增速可期 以燃料電池車為代表的交通領域是氫能初期應用的突破口以燃料電池車為代表的交通領域是氫能初期應用的突破口,也是政策支持的重點,商業化應用前景也較為清晰?;阡囯姵氐碾妱悠囀钱斍暗闹髁?,但存在廢舊電池回收、續航里程短、充電速度慢等問題,這也為發展氫燃料汽車提供了空間。隨著氫燃料電池汽車技術不斷成熟、成本逐漸下降,氫燃料電池汽車將逐步占有一定市場。
39、燃料電池汽車推廣持續提升燃料電池汽車推廣持續提升,增速可期,增速可期。根據中國氫能聯盟統計,2022 年底,中國燃料電池汽車保有量約 1.3 萬輛,同比增長 39%;全球主要國家(中韓日美德)燃料電池汽車總保有量達到 6.7 萬輛,同比增長 36.3%。根據中、外氫燃料電池汽車相關政策規劃,我們預計,2025/2030 國內燃料電池汽車保有量為 5/37.1 萬輛,年銷量為 2.2/10 萬輛,滲透率為 0.08%/0.33%;2025/2030 全球燃料電池汽車保有量為 17/94 萬輛,年銷量為 5.2/25 萬輛,滲透率為 0.06%/0.28%。預計 2023/2030,燃料電池汽車用
40、氫氣需求為 62/474 萬噸,2023-2030 CAGR=34%。圖圖16:全球燃料電池汽車數量全球燃料電池汽車數量3(萬輛)(萬輛)圖圖17:國內燃料電池汽車數量(萬輛)國內燃料電池汽車數量(萬輛)資料來源:中國氫能聯盟,申港證券研究所 資料來源:中國氫能聯盟,申港證券研究所 3 2021 和 2022 年全球數據不易統計,故用全球主要國家(中韓日美德)數據代替 0.02.04.06.08.010.012.014.016.018.0201820192020202120222023E 2024E 2025E全球燃料電池汽車保有量全球燃料電池汽車銷量0.001.002.003.004.005
41、.006.00201820192020202120222023E 2024E 2025E國內燃料電動汽車保有量國內燃料電動汽車銷量 15/38 表表3:汽車領域用氫汽車領域用氫空間廣闊空間廣闊 單位單位 2022 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全球汽車銷量 8163 8200 8300 8400 8500 8600 8700 8800 8900 全球燃料電池汽車銷量 萬輛 1.8 2.1 3.0 5.2 8.0 11.4 15.4 20.0 25.0 YOY 10%17%43%73%54%43%35%30%25%全球燃料電池汽車
42、滲透率 0.02%0.03%0.04%0.06%0.09%0.13%0.18%0.23%0.28%全球燃料電池汽車保有量 萬輛 6.7 8.8 11.8 17.0 25.0 36.0 51.0 70.1 94.3 YOY 36%31%34%44%47%44%42%37%35%燃料電池汽車氫氣需求 萬噸 62 83 120 172 237 288 371 474 YOY 34%44%43%38%22%29%28%氫燃料電池乘用車占比 30%30%30%32%35%38%42%45%乘用車保有量 萬輛 2.6 3.5 5.1 8.0 12.6 19.4 29.4 42.4 乘用車單位氫氣需求 kg
43、/百公里/輛 1 1 1 1 1 0.9 0.9 0.9 乘用車年均行駛里程 萬公里 2 2 2 2 2 2 2 2 乘用車氫氣需求 萬噸 0.5 0.7 1.0 1.6 2.5 3.5 5.3 7.6 氫燃料電池商用車占比 70%70%70%68%65%62%58%55%商用車保有量 萬輛 6.2 8.3 11.9 17.0 23.4 31.6 40.6 51.9 商用車單位氫氣需求 kg/百公里/輛 10 10 10 10 10 9 9 9 商用車年均行駛里程 萬公里 10 10 10 10 10 10 10 10 商用車氫氣需求 萬噸 62 83 119 170 234 285 366
44、467 國內汽車銷量 萬輛 2685 2700 2750 2800 2850 2900 2950 3000 3050 國內燃料電動汽車銷量 萬輛 0.34 0.5 1 2.2 3.5 4.9 6.4 8 10 YOY 113%47%100%120%59%40%31%25%25%國內燃料電池汽車滲透率 0.01%0.02%0.04%0.08%0.12%0.17%0.22%0.27%0.33%國內燃料電動汽車保有量 萬輛 1.3 1.8 2.8 5 8.5 13.3 19.5 27.2 37.1 YOY 39%38%56%79%70%56%47%39%36%國外汽車銷量 萬輛 5478 5500
45、5550 5600 5650 5700 5750 5800 5850 國外燃料電動汽車銷量 萬輛 1.46 1.60 2.00 3.00 4.50 6.50 9.00 12.00 15.00 YOY -1%10%25%50%50%44%38%33%25%國外燃料電池汽車滲透率 0.03%0.03%0.04%0.05%0.08%0.11%0.16%0.21%0.26%國外燃料電動汽車保有量 萬輛 5.4 7.0 9.0 12.0 16.5 22.7 31.5 42.9 57.2 YOY 36.3%30%29%33%38%38%38%36%33%資料來源:中國氫能聯盟,Wind,申港證券研究所 3
46、.2 工業:工業:氫直接還原鐵氫直接還原鐵減碳顯著減碳顯著 2030 年有望推廣應用年有望推廣應用 鋼鐵行業不僅是能耗大戶,也是碳排放大戶。鋼鐵行業不僅是能耗大戶,也是碳排放大戶。我國鋼鐵行業的能耗約占全國總能耗的 15%,其中,70%的能耗集中在煉鐵工序;碳排放量約占全國碳排放量的 18%,是我國碳排放量最大的制造業行業。16/38 氫能可以從本質上改變煉鐵工藝高排放的缺點。氫能可以從本質上改變煉鐵工藝高排放的缺點。用氫直接還原氧化鐵(DRI),產物是水,二氧化碳的排放量為零,減碳效果顯著,也是確定性非常高的氫應用場景。碳冶煉與氫冶煉反應對比:碳冶煉:Fe2O3+3 CO=2 Fe+3 CO
47、2 氫冶煉:Fe2O3+3 H2=2 Fe+3 H2O(無 CO2排放)圖圖18:基于基于 DRI 的鋼鐵生產工藝的鋼鐵生產工藝示意示意圖圖 資料來源:柴錫翠等氫冶金的研究現狀及其能耗狀況分析,申港證券研究所 氫冶金近期以實驗為主,氫冶金近期以實驗為主,2030 年有望推廣應用。年有望推廣應用。作為中國鋼鐵企業龍頭,中國寶武的氫冶金路徑具有示范和啟示作用。中國寶武規劃:20202035 年主要通過對傳統高爐工藝加以技術改造實現減碳目標;接近 2035 年時,部署“富氫碳循環高爐”;2035 年之后大力發展“氫基豎爐”。中國其他單位、以及國外的氫冶金項目,目前也是以實驗為主。日本作為先進發達國家
48、的代表,規劃 2030 年左右推廣應用高爐氫還原鐵。雖然氫冶金替代碳冶金是確定的,但落地時間距今較久,故我們暫不預測氫冶金領域中氫氣需求量。17/38 圖圖19:中國寶武碳中和冶金技術路線圖中國寶武碳中和冶金技術路線圖 資料來源:中國寶武鋼鐵集團有限公司一份鐫刻在鋼鐵發展史冊上的時代答卷,申港證券研究所 圖圖20:中國寶武中國寶武主要技術的減排潛力和部署時間表主要技術的減排潛力和部署時間表 資料來源:中國寶武鋼鐵集團有限公司一份鐫刻在鋼鐵發展史冊上的時代答卷,申港證券研究所 表表4:國內氫冶金項目國內氫冶金項目 時間時間 單位單位 項目項目 2019 年 1 月 寶武集團 核能制氫與氫冶金(合
49、作方:清華大學、中核集團)2019 年 10 月 山西中晉 我國首套使用焦爐煤氣進行氣基直接還原煉鐵(合作方:北京科技大學)2019 年 12 月 鋼研總院“十三五”重點研發計劃:基于氫冶金的固廢源頭減量鋼鐵生產新技術(氫基豎爐+電爐熔分工藝)2020 年 7 月 寶武集團 新疆八一鋼廠 400 m3富氫碳循環高爐點火開爐,全球開放共享工業級別低碳冶金創新試驗基地 18/38 時間時間 單位單位 項目項目 2021 年 4 月 建龍集團 內蒙古賽思普公司年產 30 萬 t 氫基熔融還原法高純鑄造生鐵項目成功出鐵 2021 年 7 月 鞍鋼集團“綠色氫能冶金技術聯合研發”項目簽約啟動,開發光伏/
50、風電-電解水制氫-全氫流化床直接還原工藝(合作方:中科院過程所、上海大學等)2021 年 12 月 興國鑄業 建成了我國富氫低碳煉鐵領域首臺/套半工業化試驗高爐(40 m3)系統,完成了我國首次以純氫為噴吹氣源的高爐富氫冶煉技術開發試驗,并對富氫試驗高爐進行解剖研究(合作方:上海大學)2022 年 2 月 寶武集團 寶鋼湛江鋼鐵零碳示范工廠百萬噸級氫基豎爐工程正式開工,國內首套百萬噸級氫基豎爐,也是首套集成氫氣和焦爐煤氣進行工業化生產的直接還原生產線 2022 年 3 月 河鋼集團 河北張宣高科科技有限公司氫能源開發和利用工程示范建設項目:2 座 55.5 萬 t 氫基還原豎爐開工建設 資料來
51、源:魯雄剛等氫冶金的發展歷程與關鍵問題,申港證券研究所 表表5:國外氫冶金項目國外氫冶金項目 國家國家/地區地區 開始時間開始時間 項目計劃項目計劃 主要內容主要內容 日本 2008 COURSE50 日本 2008 年啟動 COURSE50 項目,歷時 10 年開發關鍵技術,2018 年開始進入高爐應用綜合技術開發階段 瑞典 2016 Carbon-Dioxide-Free Steel Industry 計劃 非化石能源鋼鐵項目 HYBRIT 用 H2 替代高爐用煤粉和焦炭,純氫直接還原球團礦生產海綿鐵和球團、燒結的非化石能源加熱(綠電-綠氫-氫冶金-電爐熔分),投資 5130 萬歐元 韓國
52、 2017 POSCO 低碳冶煉項目 包括低碳煉鐵 FINEX 技術、高爐富煉鐵技術、碳捕獲與分離技術和利用廢氣熱能發電技術,從 2017 年到 2023年政府投資約合 9.15 億人民幣,官民合作研發 德國 2019 蒂森克虜伯公司高爐噴吹純氫試驗 全球首次“以氫代煤”,初期投資 270 萬歐元 資料來源:魯雄剛等氫冶金的發展歷程與關鍵問題,申港證券研究所 圖圖21:日本鋼鐵工業減碳技術實施路線日本鋼鐵工業減碳技術實施路線 資料來源:魯雄剛等氫冶金的發展歷程與關鍵問題,申港證券研究所 19/38 4.產業鏈條不斷完善產業鏈條不斷完善 助力氫能步入助力氫能步入“快速發展期”“快速發展期”氫能發
53、展的挑戰主要是經濟性問題,隨著技術迭代,“制儲運加”氫等環節的成本大幅降低,產業鏈條不斷完善,助力氫能步入“快速發展期”。4.1 制氫制氫:綠氫是重點:綠氫是重點 降本可期降本可期 綠氫是未來產業的綠氫是未來產業的重點重點發展方向。發展方向。氫能產業發展初衷是零碳或低碳排放,我國當前電網以火電為主,當前電網電解水制氫生命周期 CO2排放量是煤制氫的 1.7 倍。雖然灰氫、藍氫成本較低,但將會逐漸被基于可再生能源的綠氫所替代。表表6:制氫方式對比制氫方式對比 制氫方法制氫方法 反應原理反應原理 優點優點 缺點缺點 成本(元成本(元/m3)成本成本(元(元/kg)化石燃料制氫 煤 C+H2OCO+
54、H2 技術成熟,成本低 碳排放量大,產生含硫污染物 0.9 10.1 天然氣 CH4+O2CO+H2 工藝成熟,效率高 天然氣價格高,成本高 1.1 12.3 工業副產氣制氫 以富含氫氣的工業尾氣(如氯堿尾氣、焦爐煤氣等)作為原料,通過變壓吸附等技術將其中的氫氣分離提純 幾乎無需其他原料投入,成本低 生產地點需靠近氯堿工業附近,來源受限 1.3 14.6 電解水制氫 在電解槽中通入直流電、電化學反應 工藝簡單,碳排放少,制氫純度高 耗能大、成本高/資料來源:張彩麗煤制氫與天然氣制氫成本分析及發展建議,寧翔我國工業制氫技術路線研究及展望,申港證券研究所 圖圖22:典型制氫工藝生命周期典型制氫工藝
55、生命周期 CO2排放量對比排放量對比(t CO2/t H2)資料來源:陳馨典型制氫工藝生命周期碳排放對比研究,申港證券研究所 23.113.139.72.00.70.05.010.015.020.025.030.035.040.045.0煤制氫天然氣制氫電解水-當前電網電解水-光伏電解水-風電 20/38 電解水基本原理:H2O H2+1/2 O2(通電)根據熱力學等相關理論,理論上理論上電解水制氫單耗電解水制氫單耗約約為:為:3 kWh/Nm3,即,即 33 kWh/kg。實際上由于歐姆損耗等原因,耗電量要高于理論值,效率達不到 100%。在技術層面,電解水制氫主要有在技術層面,電解水制氫主
56、要有 4 種:種:堿性水解(AWE/ALK)、質子交換膜水解(PEM),固體聚合物陰離子交換膜(AEM)水解、固體氧化物(SOE)水解。AWE:商業化早,成熟度高,壽命長;可使用非貴金屬電催化劑(如 Ni、Co、Mn 等),因而成本低,但產氣中含堿液、水蒸氣等,需經輔助設備除去;另一方面,AWE 難以快速啟動、無法快速調節制氫的速度,因而與可再生能源發電的適配性較差。PEM:電流密度高、電解槽體積小、運行靈活、利于快速變載,與風電、光伏發電具有良好的匹配性。隨著技術進步,以及 PEM 電解槽的逐步推廣應用,其成本有望快速下降,是未來的重要發展方向。AEM 和 SOE 目前處于實驗室研發和初步示
57、范階段,短期不會大規模應用。圖圖23:4 種電解水制氫方式原理示意圖種電解水制氫方式原理示意圖 資料來源:S.Shiva Kumar etc.An overview of water electrolysis technologies for green hydrogen production,申港證券研究所 21/38 表表7:電解水制氫技術對比電解水制氫技術對比 AWE PEM AEM SOE 工作溫度()90 80 60 800 電流密度(A/cm2)0.8 14 12 0.20.4 電解槽能耗(kWh/Nm)4.55.5 45/單機規模(Nm3/h)1000 200/產氫純度 99.8
58、%99.99%99.99%/動態響應能力 較弱 較強 較強 較弱 可維護性 強堿腐蝕性強,運維復雜 無腐蝕性液體,運維簡單 無腐蝕性液體,運維簡單/成本 較低 使用貴金屬電催化等材料,成本偏高 較低/技術成熟度 大規模工業應用 初步商業化應用 實驗室研究 初步示范 資料來源:蔡昊源電解水制氫方式的原理及研究進展,俞紅梅等電解水制氫技術研究進展與發展建議,申港證券研究所 電解水制氫成本主要在于電價和設備成本。電解水制氫成本主要在于電價和設備成本。電解水制氫成本組成包括 3 個部分:電解設備成本、電價和其他運營成本。電力占絕大部分份額。未來隨著鈣鈦礦等低成本光伏發電技術的發展,電力成本有望大幅降低
59、,制氫成本也有望隨之下降與當前煤制氫、工業副產物制氫成本相當。由于 AEM 和 SOE 還未廣泛商業應用,所以在此我們僅討論 AWE 和 PEM 電解水制氫成本。AWE:在單位設備成本 0.85 萬元/Nm3/h,電價 0.3 元/kWh 等假設前提下,如表所示,測算得 AWE 制氫成本為 1.8 元/Nm3,其中電費成本為 1.5 元/Nm3,占比84%。AWE 制氫技術經過幾十年的發展,比較成熟,未來的降本路徑主要會依靠電價的下降。在電價為 0.2 元/kWh,相應制氫成本可降為 1.3 元/Nm3。PEM:在單位設備成本 3 萬元/Nm3/h,電價 0.3 元/kWh 等假設前提下,如表
60、所示,測算得 PEM 制氫成本為 2.2 元/Nm3,其中電費和設備成本分別約占 68%,23%。雖然當前成本較高,但響應速度快,適配性更強。隨著技術進步,未來 PEM會減少貴金屬催化劑用量,而且,鈣鈦礦等低成本光伏發電技術正逐步商業化,未來,PEM 電解水設備成本和電價均會降低。在它們成本分別為 1 萬元/Nm3/h,0.1 元/kWh 的情況下,PEM 制氫成本可達 0.9 元/Nm3,與煤制氫成本相當。表表8:AWE 和和 PEM 制氫成本對比制氫成本對比 單位單位 AWE 制氫制氫 PEM 制氫制氫 產能 單位產能 Nm3/h 1000 1000 每天工作時長 h/天 12 12 年運
61、行天數 天/年 330 330 年運行時間 h/年 3960 3960 年產能 Nm3/年 3960000 3960000 初始投資 單位設備成本 萬元/Nm3/h 0.85 3 設備成本 萬元 850 3000 土建安裝 萬元 150 150 22/38 單位單位 AWE 制氫制氫 PEM 制氫制氫 設備壽命 萬 h 8 6 折舊年限 年 20 15 單位折舊 元/Nm3 0.125 0.525 運營制造 維護費用 元/Nm3 0.0025 0.0105 人工及管理費用 萬元 60 60 單位人工 元/Nm3 0.15 0.15 單位耗電量 kWh/Nm3 5 5 電價 元/kWh 0.3
62、0.3 單位電費 元/Nm3 1.5 1.5 單位耗水量 t/Nm3 0.002 0.002 水價 元/t 5 5 單位水費 元/Nm3 0.01 0.01 合計成本 元/Nm3 元/Nm3 2.2 元/kg 元/kg 24.6 資料來源:蔣珊綠氫制取成本預測及與灰氫、藍氫對比,張軒等電解水制氫成本分析,劉瑋等碳中和目標下電解水制氫關鍵技術及價格平準化分析,申港證券研究所 圖圖24:AWE 制氫成本制氫成本隨電價變化隨電價變化 圖圖25:PEM 制氫成本制氫成本隨電價與設備成本變化隨電價與設備成本變化 資料來源:蔣珊綠氫制取成本預測及與灰氫、藍氫對比,張軒等電解水制氫成本分析,劉瑋等碳中和目標
63、下電解水制氫關鍵技術及價格平準化分析,申港證券研究所 資料來源:蔣珊綠氫制取成本預測及與灰氫、藍氫對比,張軒等電解水制氫成本分析,劉瑋等碳中和目標下電解水制氫關鍵技術及價格平準化分析,申港證券研究所 表表9:PEM 制氫成本隨電價與設備成本變化制氫成本隨電價與設備成本變化 PEM 制氫成本(元制氫成本(元/Nm3)單位設備成本(萬元單位設備成本(萬元/Nm3/h)4 3 2 1 電價(元電價(元/kWh)0.5 3.4 3.2 3.0 2.9 0.4 2.9 2.7 2.5 2.4 0.3 2.4 2.2 2.0 1.9 0.2 1.9 1.7 1.5 1.4 0.1 1.4 1.2 1.0
64、0.9 資料來源:蔣珊綠氫制取成本預測及與灰氫、藍氫對比,張軒等電解水制氫成本分析,劉瑋等碳中和目標下電解水制氫關鍵技術及價格平準化分析,申港證券研究所 90%87%84%78%63%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0.00.51.01.52.02.53.00.50.40.30.20.1電費成本占比制氫成本(元/Nm3)43210.01.02.03.04.00.50.40.30.20.1單位設備成本(萬元/Nm3/h)制氫成本(元/Nm3)電價(元/kWh)(元/Nm3)0.0-1.01.0-2.02.0-3.03.0-4.0 23/38 4.2 儲儲運:運:
65、短距儲運有保障短距儲運有保障 長距輸運已長距輸運已啟動建設啟動建設 氫氣儲運技術的發展對實現氫能大規模應用起重要支撐作用。儲氫的挑戰在于:儲氫的挑戰在于:氫氣易燃、易爆,在空氣中的體積濃度在 4%75.6%之間時,遇火源就會爆炸。同時,氫氣分子“簡單小巧”由 2 質子和 2 電子組成,容易泄露,鉆進分子間隙,和鋼材發生“氫脆”現象,導致儲運裝置材料力學性能下降、塑性下降,出現開裂或損傷的情況。儲氫方式多樣,高壓氣態儲氫比較成熟。儲氫方式多樣,高壓氣態儲氫比較成熟。氫能儲存主要有高壓氣態儲運、低溫液態儲運、有機液態儲運、固氫儲運等方式。目前高壓氣態儲運技術比較成熟,應用比較廣泛,可以用在燃料電池
66、汽車上,滿足中長里程需求。圖圖26:氫儲運體系氫儲運體系 資料來源:曹軍文等氫氣儲運技術的發展現狀與展望,申港證券研究所 24/38 表表10:儲氫方式對比儲氫方式對比 儲氫技術儲氫技術 原理原理 質量儲質量儲氫密度氫密度 體積儲氫密度體積儲氫密度(kg/m3)優點優點 缺點缺點 高壓氣態 以 高 壓 氣瓶 為 容器,通過高壓壓縮儲存氣態氫 5.7%40 儲氫容器結構簡單,充放氣速度快,可常溫操作,技術比較成熟 儲氫密度低,存在泄露爆炸風險 低溫液態 將氫氣壓縮冷卻至-253,使其液化,并儲存在低溫絕熱容器中 7.6%70.7 儲氫密度高,加注速度快 能耗高,絕熱要求高,一次性投資成本高,多用
67、在航空航天領域,產業鏈成熟度低 有機液態 利用氫氣與有機介質的化學反應(加氫+脫氫),進行儲存、運輸和釋放 6.7%73.7 穩定性高、安全性好、儲氫密度大、儲運安全、設備和管路易保養 脫氫溫度高、效率低、能耗大,商業化成熟度低 固態儲氫 利用物理或化學吸附將氫氣儲存在固體材料之中 7.6%106 無需高壓和超低溫,體積儲氫密度高、安全性好 室溫下儲氫量過低,且吸附材料的昂貴,商業化程度較低 資料來源:曹軍文等氫氣儲運技術的發展現狀與展望,申港證券研究所 從運輸方面來看,從運輸方面來看,主要有車載運輸和管道運輸。車載運輸:車載運輸:短距離成本優勢明顯。目前,中國氫能產業處于發展初期,運輸距離短
68、、氫氣需求量小,車載運輸足以滿足目前發展需求。管道運輸:管道運輸:遠距離成本優勢明顯。初期投資成本高。今年 4 月,中國石化主導的、我國首個純氫長輸管道項目已經啟動。此外,以現有的天然氣輸運管網為基礎,進行天然氣摻氫運輸,也是潛在可能途徑。圖圖27:不同運氫方式成本比較不同運氫方式成本比較 資料來源:曹軍文等氫氣儲運技術的發展現狀與展望,申港證券研究所 25/38 4.3 加氫加氫:高速發展:高速發展 布局持續完善布局持續完善 加氫站高速發展,布局持續完善。加氫站高速發展,布局持續完善。2022 年,中國和全球加氫站數量分別為 330 個,814 個,同比增速分別為 29%,19%。根據中國氫
69、能聯盟數據,我國加氫站已累計覆蓋 28 個?。ㄖ陛犑校?。廣東佛山新建加氫站 8 座,累計建成運營 35 座,位居全國首位;山東省共建成 30 座,位于全國第二。船舶、火車用加氫站開展試點應用。我國 30 兆帕加氫站技術已基本實現自主化貫通,70 兆帕加氫站加氫機處于示范驗證階段。圖圖28:全球加氫站數量全球加氫站數量 圖圖29:中國加氫站數量中國加氫站數量 資料來源:Wind,申港證券研究所 資料來源:中國氫能聯盟,申港證券研究所 5.氫燃料電池汽車氫燃料電池汽車降本降本預測預測“氫油平“氫油平價價”即將到來”即將到來 成本是影響氫燃料電池汽車推廣的重要因素。成本是影響氫燃料電池汽車推廣的重要
70、因素。中大型商用車是有望率先推廣的方向,所以我們選取 4.5 噸物流車(中型貨車)、49 噸重卡(重型貨車)和 12m 公交車(大型客車)為代表,分析它們的經濟性。圖圖30:三類燃料電池汽車三類燃料電池汽車實實例例 資料來源:捷氫科技官網,宇通客車官網,申港證券研究所 本文采用行業內常用的“全壽命周期擁有成本(Total Cost of Ownership,TCO)”模型來評估它們的經濟性。全壽命周期擁有成本全壽命周期擁有成本=購車成本購車成本+能源成本能源成本+維保成本維保成本-車輛報廢殘值車輛報廢殘值。0%5%10%15%20%25%30%35%0100200300400500600700
71、800900201720182019202020212022全球加氫站數量(個)YOY0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%050100150200250300350201720182019202020212022中國加氫站數量(個)YOY 26/38 表表 11 中,基本假設:中,基本假設:氫氣價格 35 元/kg(不考慮加氫補貼),柴油價格 8.5 元/L,充電價格 1.2 元/kWh(含電價和服務費);柴油車尿素消耗量為柴油的 5%,尿素價格 4 元/L,柴油車尿素費用計入能源費用,其它運營費用、全生命周期里程參考市場行情估算。氫燃料電池車在“以獎代補”4政
72、策期內享受購車補貼,補貼標準按照中央和地方 1:1 的比例配套5。表表11:不同類型車輛的全生命周期擁有成本不同類型車輛的全生命周期擁有成本(2022)場景場景 1 場景場景 2 場景場景 3 車型 4.5 噸物流車噸物流車 49 噸重卡噸重卡 12 米公交車米公交車 能源類型 氫 電 柴油 氫 電 柴油 氫 電 柴油 購車成本/萬元 60 18 10 140 80 45 180 130 60 使用成本/萬元 48.0 34.8 68.6 308.0 165.2 257.6 180.0 84.0 173.8 全生命周期里程/萬 km 60 60 60 70 70 70 60 60 60 能源單
73、價/(元/kg,元/kWh,元/L)35 1.2 8.5 35 1.2 8.5 35 1.2 8.5 能耗/(kg/100 km,kWh/100 km,L/100 km)2 40 12 12 180 40 8 100 31 尿素消耗/(L/100 km)0.6 2 1.55 能源費用/萬元 42.0 28.8 62.6 294.0 151.2 243.6 168.0 72.0 161.8 維保費用/萬元 6.0 6.0 6.0 14.0 14.0 14.0 12.0 12.0 12.0 維保周期/萬 km 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 單次維保費用/(
74、元/次)500 500 500 1000 1000 1000 1000 1000 1000 車輛殘值/萬元 1.1 1.3 1 3.4 1.5 2.1 3.6 1.7 2.3 補貼前補貼前 TCO/萬元萬元 106.9 51.5 77.6 444.6 243.7 300.5 356.4 212.3 231.5 補貼前每公里補貼前每公里 TCO/(元(元/km)1.8 0.9 1.3 6.4 3.5 4.3 5.9 3.5 3.9 補貼前氫車與油車單位 TCO 之比 1.4 1.5 1.5 購車補貼/萬元 35.2 0 0 92.4 0 0 67.8 0 0 補貼后補貼后 TCO/萬元萬元 71
75、.7 51.5 77.6 352.2 243.7 300.5 289 212.3 231.5 補貼后每公里補貼后每公里 TCO/元元 1.2 0.9 1.3 5.0 3.5 4.3 4.8 3.5 3.9 補貼后氫車與電車單位 TCO 之比 0.9 1.2 1.2 資料來源:張磊等氫能在交通領域的應用及燃料電池汽車成本分析,陳軼嵩等多角度氫燃料電池汽車全生命周期成本分析研究,知識產權網,知乎網-氫云鏈補貼落地誰最強?一文了解燃料電池汽車城市群補貼情況,申港證券研究所 不考慮購車補貼的情況下,電動汽車(電動汽車(BEV)TCO 最低最低,氫燃料電池汽車(FCEV)TCO 最高。對于重卡(49 噸
76、)和大型客運車(12 米公交車)來說,BEV 續航里程續航里程較短較短,兩者標稱續航里程分別約為 315 km,200 km(以比亞迪 B12 大巴、福田智藍重卡為例),而且補能時間長而且補能時間長,這限制了它們的應用場景;而 FCEV 續航里程可達 1000 km,無里程憂慮;對于物流車來說,若有冷藏運輸需求,制冷機也需消耗若有冷藏運輸需求,制冷機也需消耗電力,純電汽車帶電量無法滿足營運需求,電力,純電汽車帶電量無法滿足營運需求,所以所以氫燃料電池汽車氫燃料電池汽車可以可以在在這些這些領域占領域占據一定市場。據一定市場。FCEV 成本高,所以需要補貼來提高其經濟性,以推廣使用。然而,即使考慮
77、補貼,對于重卡和大型客運車來說,氫燃料電池汽車成本仍高于電車和油車。所以需要采取其他措施來降低氫燃料電池汽車成本。在氫燃料電池成本中,購車成本和燃氫成本占絕大部分比例,降低它們成本是提高 4 關于開展燃料電池汽車示范應用的通知http:/ 5 一文了解燃料電池汽車城市群補貼情況https:/ 27/38 氫燃料電池汽車的有效途徑。FCEV 與油車的 TCO 相當時,有望迎來大規模應用。以柴油為燃料的 4.5 噸物流車、噸物流車、49 噸重卡和噸重卡和 12 米公交車的米公交車的單位單位 TCO 分別為分別為 1.3元元/km,4.3 元元/km,3.9 元元/km。對于 4.5 噸物流車,FC
78、EV 購車成本降到 40 萬元,燃氫成本降到 33.6 萬元時,可以達到“氫油平價”,即補貼前每公里 TCO,FCEV 和柴油汽車相同,為 1.3 元/km。對于 49 噸重卡,補貼前 FCEV 的 TCO 受燃氫成本影響較大,當燃氫成本降到205.8 萬元時,可以達到“氫油平價”點4.3 元/km 以下。對于 12 米公交車,補貼前的 FCEV 的購車成本降到 140 萬元,燃氫成本降到117.6 萬元時,FCEV 補貼前每公里 TCO 可以達到“氫油平價”點3.9 元/km以下。圖圖31:氫燃料電池汽車補貼前成本構成氫燃料電池汽車補貼前成本構成 資料來源:申港證券研究所根據表11測算 圖圖
79、32:補貼前氫燃料電池汽車每公里補貼前氫燃料電池汽車每公里 TCO 隨購車成本和燃氫成本變化情況隨購車成本和燃氫成本變化情況 資料來源:申港證券研究所根據表11調整“購車成本”和“燃氫成本”測算 56%31%50%39%66%47%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%4.5噸物流車49噸重卡12米公交車購車成本燃氫成本維保成本42.033.625.20.00.51.01.52.0605040302010補貼前每公里TCO(元/km)購車成本(萬元)0.0-0.50.5-1.01.0-1.51.5-2.04.5噸物流車294.0235.2176.40.01.02.0
80、3.04.05.06.07.0140120100806040購車成本(萬元)0.0-1.01.0-2.02.0-3.03.0-4.04.0-5.05.0-6.06.0-7.049噸重卡168.0134.4100.8012345618016014012010080燃氫成本(萬元)購車成本(萬元)0-11-22-33-44-55-612米公交車 28/38 表表12:補貼前氫燃料電池汽車每公里補貼前氫燃料電池汽車每公里 TCO 隨購車成本和燃氫成本變化情況:隨購車成本和燃氫成本變化情況:4.5 噸物流車噸物流車 補貼前每公里補貼前每公里 TCO/(元(元/km)購車成本購車成本(萬元)(萬元)60
81、 50 40 30 20 10 燃氫成本燃氫成本(萬元)(萬元)42.0 1.8 1.6 1.4 1.3 1.1 0.9 37.8 1.7 1.5 1.4 1.2 1.0 0.9 33.6 1.6 1.4 1.3 1.1 0.9 0.8 29.4 1.4 1.3 1.1 0.9 0.8 0.6 25.2 1.3 1.1 1.0 0.8 0.6 0.5 21.0 1.2 1.0 0.9 0.7 0.5 0.4 資料來源:申港證券研究所根據表11調整“購車成本”和“燃氫成本”測算 表表13:補貼前氫燃料電池汽車每公里補貼前氫燃料電池汽車每公里 TCO 隨購車成本和燃氫成本變化情況:隨購車成本和燃氫
82、成本變化情況:49 噸噸重卡重卡 補貼前每公里補貼前每公里 TCO/(元(元/km)購車成本購車成本(萬元)(萬元)140 120 100 80 60 40 燃氫成本燃氫成本(萬元)(萬元)294.0 6.4 6.1 5.8 5.5 5.2 4.9 264.6 5.9 5.6 5.4 5.1 4.8 4.5 235.2 5.2 4.9 4.6 4.3 4.0 3.7 205.8 4.3 4.0 3.7 3.4 3.1 2.8 176.4 3.4 3.1 2.9 2.6 2.3 2.0 147.0 2.8 2.5 2.2 1.9 1.6 1.4 資料來源:申港證券研究所根據表11調整“購車成本”
83、和“燃氫成本”測算 表表14:補貼前氫燃料電池汽車每公里補貼前氫燃料電池汽車每公里 TCO 隨購車成本和燃氫成本變化情況:隨購車成本和燃氫成本變化情況:12 米公交車米公交車 補貼前每公里補貼前每公里 TCO/(元(元/km)購車成本購車成本(萬元)(萬元)180 160 140 120 100 80 燃氫成本燃氫成本(萬元)(萬元)168.0 5.9 5.6 5.3 4.9 4.6 4.3 151.2 5.7 5.3 5.0 4.7 4.3 4.0 134.4 5.2 4.8 4.5 4.2 3.8 3.5 117.6 4.6 4.2 3.9 3.6 3.2 2.9 100.8 4.0 3.
84、7 3.3 3.0 2.7 2.3 84.0 3.6 3.2 2.9 2.6 2.2 1.9 資料來源:申港證券研究所根據表11調整“購車成本”和“燃氫成本”測算 燃料電池系統成本、儲氫系統成本、單位里程耗氫量、氫氣價格是影響氫燃料電池汽車的重要因素,我們參考節能與新能源汽車技術路線圖 2.0等資料給出的氫燃料電池汽車相關的“里程碑指標和路線圖”,對三款典型對三款典型 FCEV 成本演變進行了成本演變進行了預測。預測。29/38 在不考慮補貼的情況下,預計,預計 2024 年,年,“4.5 噸物流車噸物流車”可以實現“氫油平可以實現“氫油平價價”,“49 噸重卡”預計將于噸重卡”預計將于 20
85、25 年實現“氫油平年實現“氫油平價價”?!?。在有購車補貼的情況下,從經濟性角度來說,當前(2023 年)“4.5 噸物流車”已經實現“氫油平價”;2024 年,“49 噸重卡”和“12 米公交車”可以實現“氫油平價”。表表15:三款典型三款典型氫氫燃料電池車成本燃料電池車成本演變演變預測預測 4.5 噸物流車噸物流車 49 噸重卡噸重卡 12 米公交車米公交車 2022 2023E 2024E 2025E 2022 2023E 2024E 2025E 2022 2023E 2024E 2025E 購車成本/萬元 60 50 39 29 140 120 98 77 180 163 145 12
86、8 YOY -17%-21%-26%-15%-18%-22%-10%-11%-12%燃料電池系統成本(萬元)40 32 24 16 65 52 39 26 40 32 24 16 YOY -20%-25%-33%-20%-25%-33%-20%-25%-33%功率(kW)80 80 80 80 130 130 130 130 80 80 80 80 單位成本(元/kW)5000 4000 3000 2000 5000 4000 3000 2000 5000 4000 3000 2000 YOY -20%-25%-33%-20%-25%-33%-20%-25%-33%儲氫系統成本(萬元)7.5
87、6.0 4.2 2.4 25 20 14 8 15 12 8.4 4.8 容量(kg)12 12 12 12 40 40 40 40 24 24 24 24 單位成本(萬元/kg)0.6 0.5 0.35 0.2 0.6 0.5 0.35 0.2 0.6 0.5 0.35 0.2 YOY -20%-30%-43%-20%-30%-43%-20%-30%-43%動力電池系統(萬元)3.2 3.0 2.8 2.7 12.6 12.0 11.4 10.8 11.0 10.5 10.0 9.5 帶電量(kWh)30 30 30 30 120 120 120 120 105 105 105 105 單位
88、成本(元/kWh)1050 998 948 900 1050 998 948 900 1050 998 948 900 YOY -5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%車身、電機及其他(萬元)9.4 8.9 8.4 8.0 37.4 35.5 33.8 32.1 114.0 108.3 102.9 97.7 -5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%使用成本/萬元 48.0 41.9 36.7 32.3 308.0 265.4 228.9 169.5 180 156 135 117 全生命周期里程/萬 km 60 60.0 60.0 60.0 70.0 70.0 70
89、.0 60.0 60 60 60 60 氫氣價格/(元/kg)35 33.3 31.6 30.0 35 33.3 31.6 30.0 35 33.3 31.6 30.0 YOY -5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%單耗/(kg/100 km)2 1.8 1.6 1.5 12 10.8 9.7 8.7 8 7.2 6.5 5.8 YOY -10%-10%-10%-10%-10%-10%-10%-10%-10%燃氫費用/萬元 42.0 35.9 30.7 26.3 294.0 251.4 214.9 157.5 168.0 143.6 122.8 105.0 維保費用/萬元 6.
90、0 6.0 6.0 6.0 14.0 14.0 14.0 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 維保周期/萬 km 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 維保單價/(元/次)500 500 500 500 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 車輛殘值/萬元 1.1 1.0 1.0 0.9 3.4 3.2 3.1 2.9 3.6 3.4 3.2 3.1 YOY -5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%-5%補貼前 TCO/萬元 106.9 90.7 75.2 60.4 444
91、.6 381.6 324.0 243.5 356.4 315.0 276.8 241.9 補貼前每公里 TCO/(元/km)1.8 1.5 1.3 1.0 6.4 5.5 4.6 4.1 5.9 5.2 4.6 4.0 30/38 4.5 噸物流車噸物流車 49 噸重卡噸重卡 12 米公交車米公交車 YOY -15%-17%-20%-14%-15%-12%-12%-12%-13%購車補貼/萬元 35.2 28.8 21.6 15.1 92.4 75.6 56.7 39.7 67.8 55.4 41.6 29.1 -18%-25%-30%-18%-25%-30%-18%-25%-30%補貼后 T
92、CO/萬元 71.7 61.9 53.6 45.3 352.2 306.0 267.3 203.8 288.6 259.6 235.2 212.8 補貼后每公里 TCO/(元/km)1.2 1.0 0.9 0.8 5.0 4.4 3.8 3.4 4.8 4.3 3.9 3.5 YOY -14%-13%-15%-13%-13%-11%-10%-9%-10%資料來源:張磊等氫能在交通領域的應用及燃料電池汽車成本分析,陳軼嵩等多角度氫燃料電池汽車全生命周期成本分析研究,知識產權網,知乎網-氫云鏈補貼落地誰最強?一文了解燃料電池汽車城市群補貼情況,中國電動汽車百人會氫燃料電池汽車全生命周期經濟性分析
93、2020,王賀武等中國氫燃料電池汽車技術路線選擇與實踐進展,節能與新能源汽車技術路線圖 2.0,上??苿撧k,宇通客車官網,北極星氫能網,申港證券研究所 圖圖33:三類典型車型每公里三類典型車型每公里 TCO 對比(元對比(元/km)資料來源:申港證券研究所根據表11和15匯總繪制 注:因為柴油車發展歷程比較久,比較成熟,所以我們假設其單位TCO不變 表表16:三類典型車型每公里三類典型車型每公里 TCO 對比(元對比(元/km)2022 2023E 2024E 2025E 氫-4.5 噸物流車-補貼前 1.8 1.5 1.3 1.0 油-4.5 噸物流車 1.3 1.3 1.3 1.3 氫-4
94、.5 噸物流車-補貼后 1.2 1.0 0.9 0.8 氫-49 噸重卡-補貼前 6.4 5.5 4.6 4.1 油-49 噸重卡 4.3 4.3 4.3 4.3 氫-49 噸重卡-補貼后 5.0 4.4 3.8 3.4 氫-12 米公交車-補貼前 5.9 5.2 4.6 4.0 油-12 米公交車 3.9 3.9 3.9 3.9 氫-12 米公交車-補貼后 4.8 4.3 3.9 3.5 資料來源:申港證券研究所根據表11和15匯總繪制 0.60.81.01.21.41.61.82.020222023E2024E2025E氫-4.5噸物流車-補貼前油-4.5噸物流車氫-4.5噸物流車-補貼后
95、3.03.54.04.55.05.56.06.57.020222023E2024E2025E氫-49噸重卡-補貼前油-49噸重卡氫-49噸重卡-補貼后3.03.54.04.55.05.56.06.520222023E2024E2025E氫-12米公交車-補貼前油-12米公交車氫-12米公交車-補貼后 31/38 6.投資建議與重點公司梳理投資建議與重點公司梳理 6.1 制氫環節制氫環節 電解槽是電解水制氫系統中的核心設備。建議關注“綠電+綠氫”可以耦合的大市值龍頭,如隆基綠能和陽光電源。同時推薦關注,傳統業務穩健,積極布局開拓氫能源新業務的中小市值企業,如華電重工、華光環能和昇輝科技。6.1.
96、1 隆基綠能隆基綠能“綠電“綠電+綠氫”是實現碳中和的重要方案,隆基綠氫”是實現碳中和的重要方案,隆基早有布局,逐漸提速早有布局,逐漸提速。2021 年,隆基綠能正式成立了隆基氫能,致力于成為全球領先的大型綠氫裝備與方案提供商。2021 年 10 月,隆基首臺堿性水電解槽下線。標志著公司已經初步具備訂單交付能力,也標志著公司向“全球領先的氫能裝備技術公司”的愿景,邁出了重要一步。電解水制氫裝備產能約 500 MW,規劃未來五年內產能達到 5-10GW,有 10倍增長。2022 年 5 月,作為大型綠氫裝備與方案供應商,成功入圍中石化首個萬噸級綠氫示范項目。隆基的堿水制氫系統已實現并達到了世界領
97、先水平:4 臺 1000 Nm/h 電解槽對應 1 臺氣液分離裝備,系統制氫能力達到 4000Nm/h,單臺純化能力達到 8000Nm/h,系統電耗無論實證數據還是設計水平均創造了領先性。2022 年產能約為 1.5 GW。2023 年 2 月,隆基發布全新一代堿性電解水制氫設備 ALK Hi1 系列產品,最低4kWh/Nm,大幅領先于現有的行業商業化水平。它可以降低 10%以上的直流電耗,在不同場景下的制氫 LCOH 將大幅降低。制氫直流電耗每降低 0.1kwh/Nm,可以使制氫LCOH降低1.8%-2.2%,相當于降低了制氫設備初始投資的10%到25%。圖圖34:隆基首臺堿性水電解槽下線隆
98、基首臺堿性水電解槽下線 圖圖35:隆基隆基-中石化電解水項目現場中石化電解水項目現場 資料來源:隆基綠能公眾號里程碑!隆基首臺堿性水電解槽下線,申港證券研究所 資料來源:隆基綠能公眾號綠電+綠氫加速能源轉型,隆基氫能入圍中石化綠氫示范項目,申港證券研究所 32/38 圖圖36:隆基隆基 ALK Hi1 系列產品系列產品 資料來源:隆基綠能公眾號隆基氫能ALK Hi1系列產品,面向全球發布,申港證券研究所 6.1.2 陽光電源陽光電源 公司公司 AWE 和和 PEM 雙線發展雙線發展,均有示范項目落地。,均有示范項目落地。2019 年 10 月,陽光電源攜手中科院大連化物所成立“PEM 電解制氫
99、技術聯合實驗室”。實驗室將以大功率 PEM 電解制氫裝備的研究開發為核心,研發過程中產出的科研成果,優先以陽光電源的產業基地為轉化出口。2021 年 3 月,發布全國最大功率 PEM 電解槽250kW(50 標方)。該款電解槽尺寸小、重量輕,更適宜應用于對土地面積或部署空間敏感的場景,適用多種制氫應用模式,適配風光儲網能量接入。安全可靠,直流電耗低,壽命長達 10 年。響應速度快,能實現 5 分鐘內冷啟動、10 秒內熱啟動、輸入功率秒級響應。2022 年,1000 Nm/h 堿性電解水(AWE)制氫系統榮獲國際認證,200 Nm/h PEM 制氫系統交付。圖圖37:陽光電源陽光電源 AWE 制
100、氫設備制氫設備 圖圖38:陽光電源陽光電源 PEM 制氫設備制氫設備 資料來源:陽光電源官網,申港證券研究所 資料來源:陽光電源官網,申港證券研究所 33/38 圖圖39:陽光電源綠電制氫系統示范項目陽光電源綠電制氫系統示范項目 資料來源:陽光電源官網,申港證券研究所 6.1.3 華電重工華電重工 傳統業務:傳統業務:公司主要業務為工程總承包以及核心高端裝備研發,涵蓋物料輸送工程、熱能工程、高端鋼結構工程等方面。氫能業務:氫能業務:積極布局與開拓。2022 年,自主研發的 1200 Nm/h 堿性電解槽和氣體擴散層(GDL)產品順利下線;為加快推進氫能業務關鍵技術研究及核心裝備開發,投資并控股
101、通用氫能 51%股權相關工作。目前在手項目有:內蒙古華電包頭市達茂旗 20 萬千瓦新能源制氫項目,合同總金額 3.4 億。2023 年 3 月,大股東華電科工(持股 63%)與金山股份共同出資建設 25MW 風電離網制氫一體化項目,項目總投資 2.8 億,預計年產綠氫 1230 噸,其中華電科工投資占比 30%。圖圖40:華電重工研發的華電重工研發的 AWE 裝備裝備 資料來源:華電重工“2022年報”,申港證券研究所 34/38 6.1.4 華光環能華光環能 傳統業務:傳統業務:公司重點發展能源和環保兩大產業,主要從事:燃煤、燃氣、地熱、余熱等各類熱電企業投資、建設、運營。氫能業務:氫能業務
102、:2022 年,公司能成功研制開發了一套產氫量 30 Nm3/h 堿性電解水制氫中試示范工程設備。該設備的單位能耗為 4.3 kWh/Nm3 H2,制氫系統能效值 81%,能效等級為 1 級。2023 年 3 月,成功研發并下線產氫量 1500 Nm3/h 的堿性電解槽。已具備 500 Nm3/h 以下、500-1000 Nm3/h,1000-2000 Nm3/h,多個系列堿性電解水制氫系統制造技術。已有 10000 m2電解槽水制氫設備制造場地,并同步推進新制造基地建設。圖圖41:華光環能華光環能 1500 標方堿性電解槽產品標方堿性電解槽產品 資料來源:中國能源網,申港證券研究所 6.1.
103、5 昇昇輝科技輝科技 傳統業務:傳統業務:高低壓成套設備、LED 照明設備及安裝。氫能業務:氫能業務:在氫能產業的核心環節進行投資與布局。參股設立電解水制氫裝備公司盛氫制氫,1000 Nm/h 堿性電解設備已下線。依托公司現有電氣主業,自主生產氫能相關領域電氣設備,包括電源柜、控制器、AC/DC 等電氣設備。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。參股國鴻氫能、飛馳汽車、鴻基創能三家氫能頭部企業,形成從燃料電池核心零部件到氫燃料電池系統,再到氫能源整車的產業鏈布局。35/38 6.2 儲氫儲氫:看好核心材料龍頭看好核心材料
104、龍頭 高壓氣態儲氫是目前較為成熟,應用比較廣泛的儲氫技術。高壓化、輕量化、高強度的儲氫瓶是保證安全性和經濟性的重要發展方向。碳纖維是優選高強度材料,也是價值量較高的材料。建議關注在碳纖維領域實力強勁的企業,如中復神鷹和光威復材,同時建議關注儲氫瓶領軍企業中材科技。儲氫相關公司動態:中復神鷹:中復神鷹:公司高性能碳纖維產品在國內碳/碳復材的市場占有率約 60%、儲氫氣瓶的國內市場占有率達 80%。光威復材:光威復材:公司 T700S 級碳纖維產品已經成熟應用于 35MPa 儲氫瓶;T800S 級碳纖維目前在參與客戶 70MPa 型瓶的研制和驗證。中材科技:中材科技:公司現在具備 3 萬只儲氫瓶年
105、產能,計劃 2023 年產能提升至 5 萬只,十四五末期形成 20 萬只產能;戰略目標是成為全球的氫能儲運裝備領域的綜合市占率第一的領軍企業。6.3 用氫用氫:看好掌握核心科技及一體化布局完整的龍頭:看好掌握核心科技及一體化布局完整的龍頭 燃料電池汽車是氫能發展初期,行業的焦點,也是政策支持的重點。而燃料電池汽車的核心是燃料電池發動機,推薦關注燃料電池發動機的龍頭億華通,以及一體化布局完整的頭部企業美錦能源。用氫公司相關動態:億華通:億華通:2021 年底,億華通研發的 240kW 氫燃料電池發動機“G20+”正式首發,是首款額定功率超過 200kW 的單系統車用燃料電池發動機,質量功率密度達
106、 810W/kg。已研發有 80kW、120kW、240kW 等多種燃料電池發動機,可以滿足公交、冷鏈物流、重型卡車等商用車和乘用車等領域的應用。截止 2022 年底,公司燃料電池系統已安裝于工信部新能源汽車目錄中的 121 款燃料電池汽車上,位居行業前列。今年 6 月,布局上游制氫領域,成立氫能科技公司,發布公司首套 PEM 電解水制氫產品。美錦能源:美錦能源:2017 年,公司正式啟動氫能產業,目前已完成氫能較為完整的產業鏈布局。2022 年 2 月,美錦能源旗下飛馳科技生產的三款氫燃料電池汽車在中國北端漠河,順利通過了為期兩個多月的極寒試驗。2022 年 6 月,參股的膜電極行業頭部企業
107、鴻基創能佛山子公司投產了高性能膜電極及 PEM 電解水制氫項目,將總產能提升至 1000 萬片。2023 年 5 月,控股子公司飛馳科技與第三方合作,已成功研制出全國首臺低壓儲氫燃料電池公交車。目前該樣車正在進行性能和可靠性測試。36/38 6.4 重點關注公司盈利預測重點關注公司盈利預測與估值與估值 表表17:重點關注公司盈利預測與估值重點關注公司盈利預測與估值 公司名稱公司名稱 股票代碼股票代碼 當前市值(億元)當前市值(億元)凈利潤(億元)凈利潤(億元)P/E 2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 隆基綠能 601012.SH 2,114 188.5 2
108、34.2 270.2 11.2 9.0 7.8 陽光電源 300274.SZ 1,758 69.6 93.4 121.1 25.3 18.8 14.5 華電重工 601226.SH 91 4.4 5.5 6.7 20.6 16.5 13.6 華光環能 600475.SH 111 8.9 10.7 12.2 12.4 10.4 9.1 昇輝科技 300423.SZ 61 -中復神鷹 688295.SH 324 9.3 12.9 16.8 34.8 25.2 19.3 光威復材 300699.SZ 254 11.3 13.8 16.4 22.4 18.4 15.5 中材科技 002080.SZ 343 35.5 42.6 51.3 9.7 8.1 6.7 億華通 688339.SH 99 -1.0 -0.4 0.5 -96.6 -257.9 218.6 美錦能源 000723.SZ 332 21.7 24.1 27.6 15.3 13.8 12.1 資料來源:Wind一致預期,申港證券研究所,采用2023年7月6日收盤后數據