《氫能行業系列報告(一):脫碳減排背景下需求空間廣闊燃料電池重卡環節先行受益-240607(29頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《氫能行業系列報告(一):脫碳減排背景下需求空間廣闊燃料電池重卡環節先行受益-240607(29頁).pdf(29頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 行業研究 東興證券股份有限公司證券研究報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益闊,燃料電池重卡環節先行受益 氫能行業系列報告(氫能行業系列報告(一一)2024 年 6 月 7 日 看好/維持 汽車汽車 行業行業報告報告 分析師分析師 李金錦 電話:010-66554142 郵箱:lijj- 執業證書編號:S1480521030003 分析師分析師 侯河清 電話:010-66554108 郵箱: 執業證書編號:S1480524040001 研究助理研究助理 吳征洋 電話:010-66
2、554045 郵箱: 執業證書編號:S1480123010003 投資摘要投資摘要:氫能是我國戰略性新興產業與能源領域新質生產力的代表。近期行業積極變化引起市場關注度提升,我們認為行業或處于新一輪增長的起點。本報告將從“行業發展必要性”、“行業市場空間”以及“行業發展階段與投資機遇”三個維度闡述行業發展邏輯普遍存在的疑問。發展氫能的必要性:發展氫能的必要性:在全球各國達成長期減排脫碳趨勢強共識背景下,氫能可推動能源、交通及工業等主要碳排放領域實現大規模深度脫碳,在建筑供熱、重載航運及冶金等領域進行減排替代,并可作為長時儲能媒介耦合可再生能源,提升能源利用效率并穩定電網,為全球脫碳減排不可或缺的
3、能源構成。我國石油與天然氣等主要工業與交通消費能源對外依存度較高,能源安全問題面臨嚴峻考驗,作為全球最大的產氫國家,我國可基于氫能資源稟賦優勢替代對外依存度較高的化石能源,實現能源自主可控。國家高度重視氫能發展,預計 2050 年氫能在我國能源體系中占比將超過 10%。行業市場空間:行業市場空間:氫能需求空間廣闊,除傳統石油煉化/合成氨/甲醇化工外,未來將發力于交通/儲能/綠氨/冶金等領域,上游制氫環節及下游應用端燃料電池汽車發展提速:制氫成本下降疊加碳價提升等因素推動綠氫平價化放量趨勢,2030 年電解水制氫占比有望提升至 33%,電解槽需求快速增長,預計 2027 年全球電解裝機 9.3G
4、W,5 年 CAGR 56%,其中 PEM 電解槽降本潛力空間巨大,有望在持續降本下實現快速滲透;各國氫能戰略加碼燃料電池汽車,我國示范推廣進展順利,規?;獛酉到y及核心環節持續降本,驅動燃料電池裝機規模穩定增長,目前示范城市群中長期規劃明確,政策催化有望帶動產業鏈商業化進程或步入加速期,預計 2025/2030 年我國燃料電池汽車銷量 1.3/5.5 萬輛,2030 年保有量近 20 萬輛,燃料電池系統裝機功率增長將超過車端,預計 2025/2030 年裝機功率 1.8/8.8GW。行業發展階段與投資機遇:行業發展階段與投資機遇:對標鋰電新能源車行業,燃料電池汽車在政策推出節點、行業發展
5、規模及產業鏈降本進程等對標鋰電新能源車行業,燃料電池汽車在政策推出節點、行業發展規模及產業鏈降本進程等維度維度上滯后鋰電發展周期十年以上上滯后鋰電發展周期十年以上,鋰電產業鏈快速發展得益于政策支持+技術進步+規模效應帶動電池等核心零部件降本,進而驅動需求釋放。當前燃料電池核心零部件較大程度的降本已為規模增長提供了潛力,用氫成本及加氫基礎設施是制約起量的主要瓶頸,政策支持引導+用氫成本下降行業有望復制鋰電發展邏輯步入加速提升期,板塊投資的主要推力也將由政策推出預期或超預期規劃目標等催化因素轉變為訂單招標/推廣運營規模、政策支持力度及經濟性等維度超預期邊際變化帶來的催化。燃料電池重卡環節有望先行受
6、益:燃料電池重卡環節有望先行受益:1)減排推動重卡新能源化趨勢,燃料電池重卡車型優勢顯著、應用場景占優;2)主要重卡市場與燃料電池汽車示范城市群、氫能資源富集區基本重合,有較強的應用推廣基礎;3)當前補貼后燃料電池重卡購置成本與燃油/純電重卡差距相對較小,制氫端降本+通行費減免政策降低運營成本,燃料電池重卡經濟性提升可期;4)政策引導傾斜重卡應用,零部件環節補貼力度不減,有望持續受益。投資策略:投資策略:建議關注燃料電池重卡整車與核心零部件環節:建議關注燃料電池重卡整車與核心零部件環節:24-25 年示范推廣節奏有望提速,重卡兼具應用場景優勢與需求端區位優勢,占比有望進一步提升,在補貼傾向重卡
7、車型背景下,整車環節將搶先受益,主要受益標的為主要受益標的為中國重汽、福田汽中國重汽、福田汽車車;示范期內政策對國產化核心零部件獎勵力度維持不變,同時車端規模放量將直接帶動零部件需求快速提升,建議持續關注價值量大且技術壁壘相對較高的環節,我們推薦核心零部件布局全面、卡位示范區域優勢的中原內配我們推薦核心零部件布局全面、卡位示范區域優勢的中原內配,億華通(億華通(A/H)、濰)、濰柴動力柴動力為為主要主要受益標的受益標的。部分氫能企業于港交所申報上市流程,建議持續關注后續進展。風險提示:風險提示:行業支持政策出現重大變化、產業鏈降本進程不及預期、終端需求增長不及預期、鋰電等其他可替代技術發展超預
8、期的風險。P2 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 行業重點公司盈利預測與評級行業重點公司盈利預測與評級 簡稱簡稱 E EPSPS (元元)P PE E*評級評級 20202 23A3A 20202 24E4E 20202 25E5E 20202 26E6E 20202 23A3A 20202 24E4E 20202 25E5E 20202 26E6E 中國重汽 0.92 1.21 1.53 1.90 16.7 12.7 10.0 8.1-福田汽車 0.12 0.17 0.22 0.
9、29 21.5 14.2 10.9 8.4-中原內配 0.53 0.61 0.71 0.82 12.0 10.3 8.9 7.7 推薦 億華通-1.48-0.98-0.41-0.11-22.6-濰柴動力 1.04 1.30 1.53 1.75 15.4 12.2 10.4 9.1-資料來源:公司財報、東興證券研究所,*基于2024-06-04收盤價計算,未覆蓋標的盈利預測取iFinD 90天一致性預測值eZfYaYdXfYeZcWfV8ObPbRpNoOoMnRlOqQrPeRpOmN8OoOvMuOsRqRxNpPmM 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,
10、燃料電池重卡環節先行受益 P3 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 目目 錄錄 1.發展氫能的必要性:脫碳減排的最后拼圖,助力我國能源體系實現自主可控發展氫能的必要性:脫碳減排的最后拼圖,助力我國能源體系實現自主可控.5 1.1 氫能為全球脫碳減排不可或缺的能源構成.5 1.2 能源安全背景下我國高度重視氫能發展.7 2.行業市場空行業市場空間:減排背景下各環節前景廣闊,制氫端、用氫端發展提速間:減排背景下各環節前景廣闊,制氫端、用氫端發展提速.9 2.1 氫能產業鏈:交通運輸等增量需求極具潛力.9 2.2 制氫環節:減排趨勢下綠氫放量在即,電解槽降本空間大、需求潛力旺盛.10
11、2.3 儲運環節:國產化替代推進氫瓶降本,IV 瓶應用有望加速落地.13 2.4 應用環節:燃料電池汽車示范推廣進展順利,核心環節降本進行時.16 3.行業發展階段與投資機遇:行業發展有望步入加速階段,重卡環節先行受益行業發展階段與投資機遇:行業發展有望步入加速階段,重卡環節先行受益.21 3.1 與鋰電發展周期相差超十年,政策加持+產業鏈降本引領下行業有望步入加速提升期.21 3.2 區位優勢+政策傾斜背景下重卡經濟性可期,整車與核心零部件環節搶先收益.23 4.投資策略:關注燃料電池重卡整車與核心零部件環節投資策略:關注燃料電池重卡整車與核心零部件環節.26 5.風險提示風險提示.26 相
12、關報告匯總相關報告匯總.27 插圖目錄插圖目錄 圖圖 1:全球各領域全球各領域 CO2排放規模(十億噸)排放規模(十億噸).6 圖圖 2:全球各領域全球各領域 CO2排放占比排放占比.6 圖圖 3:我國能源結構變化我國能源結構變化.8 圖圖 4:我國原油與天然氣對外依存度變化我國原油與天然氣對外依存度變化.8 圖圖 5:氫能產業鏈及各細分環節構成氫能產業鏈及各細分環節構成.9 圖圖 6:全球氫氣各終端應用場景需求結構變化(百萬噸)全球氫氣各終端應用場景需求結構變化(百萬噸).10 圖圖 7:全球氫氣供給結構變化全球氫氣供給結構變化.11 圖圖 8:我國氫氣供給結構變化我國氫氣供給結構變化.11
13、 圖圖 9:ALK 電解槽結構電解槽結構.12 圖圖 10:PEM 電解槽結構電解槽結構.12 圖圖 11:1MW ALK 電解水系統成本構成電解水系統成本構成.13 圖圖 12:1MW PEM 電解水系統成本構成電解水系統成本構成.13 圖圖 13:全球電解槽裝機功率(全球電解槽裝機功率(MW).13 圖圖 14:中國電解槽裝機功率(中國電解槽裝機功率(MW).13 圖圖 15:各型號儲氫瓶成本構成情況(美元)各型號儲氫瓶成本構成情況(美元).15 圖圖 16:我國碳纖維需求與進口規模(噸)及國產化率我國碳纖維需求與進口規模(噸)及國產化率.15 圖圖 17:全球與中國高壓儲氫瓶銷量(萬個)
14、全球與中國高壓儲氫瓶銷量(萬個).16 圖圖 18:按技術路線分類燃料電池裝機功率(按技術路線分類燃料電池裝機功率(MW).17 圖圖 19:按應用場景分類燃料電池裝機功率(按應用場景分類燃料電池裝機功率(MW).17 圖圖 20:PEMFC 燃料電池電堆結構及工作原理燃料電池電堆結構及工作原理.18 圖圖 21:PEMFC 燃料電池動力系統成本構成燃料電池動力系統成本構成.18 P4 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 圖圖 22:全球各國燃料電池汽車銷量(輛)全球各國燃料電池汽車
15、銷量(輛).19 圖圖 23:中國燃料電汽車分車型銷量(輛)中國燃料電汽車分車型銷量(輛).19 圖圖 24:我國燃料電池系統裝機功率及系統成本我國燃料電池系統裝機功率及系統成本.21 圖圖 25:全球及中國加氫站累計建成規模(座)全球及中國加氫站累計建成規模(座).21 圖圖 26:燃燃料電池汽車與鋰電新能源車行業規模及核心零部件降本的發展進程料電池汽車與鋰電新能源車行業規模及核心零部件降本的發展進程.22 圖圖 27:燃料電池指數走勢及其超額收益變化燃料電池指數走勢及其超額收益變化.23 圖圖 28:我國分車型汽車污染物排放量分布我國分車型汽車污染物排放量分布.24 圖圖 29:燃料電池重
16、卡主要銷量省份及重卡保有量份額燃料電池重卡主要銷量省份及重卡保有量份額.24 圖圖 30:我國各地區氫氣產量(百萬噸)我國各地區氫氣產量(百萬噸).24 表格目錄表格目錄 表表 1:全球各國脫碳時間表及碳中和政策階段性目標全球各國脫碳時間表及碳中和政策階段性目標.5 表表 2:氫氣與其他能源能量密度及燃燒熱對比氫氣與其他能源能量密度及燃燒熱對比.6 表表 3:全球各國氫能戰略規劃全球各國氫能戰略規劃.7 表表 4:氫能產業發展中長期規劃(氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)政策規劃內容年)政策規劃內容.8 表表 5:各制氫技術路線對比各制氫技術路線對比.10 表表 6:各電解水制氫
17、技術對比各電解水制氫技術對比.11 表表 7:各儲氫技術對比各儲氫技術對比.14 表表 8:不同規格高壓儲氫瓶性能對比不同規格高壓儲氫瓶性能對比.14 表表 9:各氫氣運輸技各氫氣運輸技術特性對比術特性對比.15 表表 10:各技術路線燃料電池特性參數各技術路線燃料電池特性參數.16 表表 11:各國氫能戰略對燃料電池汽車的規劃目標各國氫能戰略對燃料電池汽車的規劃目標.18 表表 12:五大燃料電池汽車示范城市群及五大燃料電池汽車示范城市群及 2025 年推廣規模目標年推廣規模目標.19 表表 13:燃料電池汽車示范應用第一年度獎勵資金分配情況燃料電池汽車示范應用第一年度獎勵資金分配情況.20
18、 表表 14:各動力類型重卡各動力類型重卡 TCO 測算測算.25 表表 15:各燃料電池車型示范應用獎勵系數各燃料電池車型示范應用獎勵系數.26 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P5 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 氫能是我國戰略性新興產業和未來產業重點發展方向,是能源領域新質生產力的代表。近期燃料電池示范群城市第一年獎勵落地、山東/四川省對氫能車輛免征高速費等積極變化引起市場對氫能行業的關注度有所提升,同時 24Q1 國內綠氫項目規劃/投建以及燃料電池重卡推廣規模持續高漲,我們認為氫能行業或處于新一輪增長的
19、起點。針對行業發展邏輯普遍存在的疑問,本報告將從“行業發展必要性”、“行業市場空間”以及“行業發展階段與投資機遇”三個維度進行闡述。1.發展氫能的必要性:發展氫能的必要性:脫碳減排的最后拼圖,助力我國能源體系實現自主可控脫碳減排的最后拼圖,助力我國能源體系實現自主可控 1.1 氫能為全球脫碳減排不可或缺的能源構成氫能為全球脫碳減排不可或缺的能源構成 全球脫碳長期趨勢已為強共識。全球脫碳長期趨勢已為強共識。2020 年 9 月聯合國大會上習近平主席宣布在我國 CO2 碳排放力爭 2030 年和 2060 年前分別實現碳達峰及碳中和的目標,2021 年 11 月聯合國氣候變化框架公約第 26 次締
20、約方大會各國就巴黎協定實施細則達成共識,并在此背景下為達成脫碳階段性承諾目標加速推進各項政策與技術的執行落地,目前已有超過 100 個國家提出碳中和目標,如歐洲已實施碳排放配額交易多年且減排措施逐年趨嚴。對于長期的減排脫碳趨勢,全球各國已達成較強的共識。表表1:全球全球各國脫碳時間表及碳中和政策階段性目標各國脫碳時間表及碳中和政策階段性目標 地區地區/國家國家 目標發布時間目標發布時間 碳中和時間碳中和時間 階段性目標階段性目標 目標年份二氧化碳減排量 減排量的比較基準年 日本 2021 年 10 月 2050 2030 46%2013 美國 2021 年 4 月 2050 2030 50-5
21、2%2005 歐盟 2021 年 4 月 2050 2030 55%1990 德國 2021 年 5 月 2045 2030 65%1990 英國 2020 年 12 月 2050 2030 68%1990 中國 2021 年 10 月 2060 2030 碳強度*65%2005 韓國 2021 年 10 月 2050 2030 40%(包括森林吸收)2018 印度 2021 年 11 月 2070 2030 溫室氣體強度*45%-巴西 2021 年 11 月 2050 2030 50%2005 希臘 2021 年 11 月 2050 2030 55%-俄羅斯 2021 年 11 月 2060
22、(草案)2030 55%1990 烏克蘭 2021 年 7 月 2060 2030 65%1990 越南 2021 年 11 月 2050-泰國 2021 年 11 月 2050-馬來西亞 2021 年 10 月 2050 2030 45%2005 印度尼西亞 2021 年 11 月 2060 2030 工業排放碳達峰 澳大利亞 2021 年 10 月 2050 2030 溫室氣體 26-28%2005 沙特阿拉伯 2021 年 10 月 2060 2030 甲烷 30%2020 加拿大 2021 年 4 月 2050 2030 45%2005 資料來源:聯合國、各國政府、東興證券研究所 P6
23、 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 氫能為脫碳減排的最后拼圖,將成為能源體系重要部分。氫能為脫碳減排的最后拼圖,將成為能源體系重要部分。根據 IEA 統計,全球最主要的碳排放領域為能源發電、交通運輸及工業生產,2022 年 CO2 碳排量達 318 億噸,合計占總排放量的 86%,因此以上三個領域的脫碳減排為實現碳中和凈零排放的關鍵。盡管近年來風電與光伏發電裝機與新能源車銷量持續攀升有效推動了以上領域的脫碳減排進程,但某些特定領域的能源應用需要擁有更高的能量密度或通過燃燒產生更高的
24、熱值,如建筑供熱領域、公路重載貨運與航空航運等交通領域以及金屬冶煉等工業生產領域,僅依靠基于清潔電能無法直接進行減排替代,減排問題依舊亟待解決,同時如風光等可再生能源發電的波動性、間歇性與資源分布不均又催生資源利用效率不足及電力系統效率下降等問題。作為來源廣泛、清潔環保的二次能源,氫氣具備高能量密度及熱值,可真正意義上實現交通運輸、工業生產等領域大規模、全面深度脫碳,同時可作為長時儲能媒介,與風光等可再生能源耦合,實現能源的跨地域、跨季節調用存儲,提升能源利用效率并優化配置,達到穩定電網的作用。目前全球各主要經濟體均認可氫能在實現低碳能源結構轉型過程中的重要性,目前包括有美國、日本、歐洲各國與
25、歐盟整體等超過 20 個國家地區已制定了氫能發展戰略,并積極發力燃料電池汽車與綠氫產業發展。作為脫碳減排的最后一塊拼圖,有望成為未來清潔能源體系的重要部分,Hydrogen Council 預測到 2050 年氫能將占全球終端能源需求的 22%。圖圖1:全球各領域全球各領域 CO2排放規模(十億噸)排放規模(十億噸)圖圖2:全球各領域全球各領域 CO2排放占比排放占比 資料來源:IEA、東興證券研究所 資料來源:IEA、東興證券研究所 表表2:氫氣氫氣與其他能源能量密度及燃燒熱對比與其他能源能量密度及燃燒熱對比 能源形式能源形式 質量能量密度(質量能量密度(MJ/kgMJ/kg)體積能量密度(
26、體積能量密度(MJ/LMJ/L)燃燒熱(百萬焦燃燒熱(百萬焦/千克)千克)壓縮氫氣(350bar)(298.15K)141.6 2.83 141.8 壓縮氫氣(700bar)(298.15K)141.6 4.72 141.8 液氫 141.6 8.5 141.8 柴油 44.8 38.6 44.8 汽油 47.3 32 47.3 鋰離子電池 0.94 2.63-資料來源:Wikipedia、Appropedia、國際能源網、中國工業氣體工業協會、東興證券研究所 04812162019202020212022能源工業交通建筑40%23%23%10%4%能源交通運輸工業建筑其他 東興證券東興證券深
27、度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P7 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 表表3:全球全球各國各國氫能戰略規劃氫能戰略規劃 國家國家 政策名稱政策名稱 政策具體內容政策具體內容 中國 氫能產業發展中長期規劃 目標到 2025 年,可再生能源制氫量達到 10-20 萬噸/年 韓國 綠色新政 5 年投資 114.1 萬億韓元加快綠色低碳轉型,目標 30 年構建 100 兆瓦級綠氫量產體系 氫能領先國家愿景 到 2030 年構建產能 100 萬噸/年的綠氫生產體系,清潔氫能占比升至 50%國家氫能目標 建立海外制氫基地,通過進口滿足綠氫需
28、求 日本 綠色增長戰略 未來 10 年氫產業投入 3700 億日元,目標 30 年氫產能 300 萬噸,推動水電解技術發展 氫能全供應鏈綜合支持試點 5 億日元/年支持在風、光能源豐富的地區生產綠氫,供產能相對不足的伙伴國家 英國 英國氫能戰略 將原有至 30 年 5GW 的低碳氫產能提升至 10GW/年(綠氫+藍氫),公布 9000 萬英鎊綠氫基金 差價合約(CfD)英國政府承諾將通過 23 年和 24 年的兩輪分配授予對 1GW 綠氫項目的差價合約支持 德國 國家氫能戰略 30 年/40 年目標電解槽產能 5/10GW,對綠氫需求巨大 可再生能源法 2021 支持綠氫生產及應用,減免綠氫的
29、可再生能源附加費,幅度達 85-100%氫全球計劃 培育國際綠氫市場,在國外競價收購綠氫并在國內競價拍賣,投入 9 億歐元 加拿大 國家氯戰略 22 年 11 月宣布為綠氫提供高達 40%的稅收減免,23 年春季退出,持續到 30 年 印度 綠氫計劃 印度仍在制定國家戰略中,截止到 22 年 2 月,印度宣布到 30 年達到 500 萬噸/年的綠氫產能 財政補貼 22 年 1 月 4 日批準了一筆 1974 億盧比(24 億美元)的初始資金用于綠氫和電解槽生產制造 資料來源:各國政府、Clean Energy Wire、東興證券研究所 1.2 能源安全背景下我國高度重視氫能發展能源安全背景下我
30、國高度重視氫能發展 我國氫能資源稟賦優勢顯著,能源自主可控需求將我國氫能資源稟賦優勢顯著,能源自主可控需求將驅動驅動氫能氫能行業行業快速發展??焖侔l展。我國現有能源體系中主要消耗的能源為煤炭、石油與天然氣,分別占 55%/18%/8%,而工業與交通運輸業合計占原油消費總量超 70%,占天然氣消費總量近 80%。從能源供給的角度,目前我國整體能源的對外依存度較高,截至 2023H1,我國石油對外依存度 72.8%,天然氣對外依存度 39.5%,在國際形勢復雜多變背景下我國能源安全問題將面臨嚴峻考驗。根據前述,氫能可配合其他清潔能源在諸多領域最大限度地替代我國目前對外依存度較高的化石能源,完善我國
31、能源體系且提升能源利用效率,同時我國氫氣資源稟賦優勢顯著,2023 年我國氫氣產量約 3686 萬噸,占全球氫氣總產量超 1/3,為全球最大的產氫國家,因此我國具備氫能產業大規模發展的基礎?!笆奈逡巹潯敝袣淠茏鳛榍罢拔磥懋a業被首次提及,2022 年 3 月國家發改委發布氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)重申了氫能“作為國家能源體系的重要組成部分”的戰略地位,2024 年氫能產業首次被寫進政府工作報告,提出“加快前沿新興氫能產業發展”。因此從脫碳減排與能源自主可控角度出發,氫能被給予高度重視,能源自主可控需求也將成為我國氫能行業快速發展的驅動力。中國氫能聯盟中國氫能源及燃料電池產
32、業白皮書預計 2050 年氫能在我國終端能源體系中占比將超過 10%,氫能相關產業年產值達12 萬億元。P8 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 圖圖3:我國能源結構變化我國能源結構變化 圖圖4:我國原油與天然氣對外依存度變化我國原油與天然氣對外依存度變化 資料來源:Energy Institute、東興證券研究所 資料來源:石化智匯網、東興證券研究所 表表4:氫能產業發展中長期規劃(氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)年)政策規劃內容政策規劃內容 規劃規劃 政策內容政策
33、內容 戰略定位戰略定位 1、氫能是未來國家能源體系的重要組成部分 2、氫能是用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體 3、氫能產業是戰略性新興產業和未來產業重點發展方向 2025 2030 2035 發展目標發展目標 燃料電池車輛保有量:約 5 萬輛 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,產業布局合理有序,可再生能源制氫廣泛使用,有力支撐碳達峰目標實現 形成氫能產業體系,構建涵蓋交通、儲能、工業等領域的多元氫能應用生態??稍偕茉粗茪湓诮K端能源消費中的比例明顯提升,對能源綠色轉型發展起重要作用 加氫站:部署建設一批加氫站 可再生能源制氫量:達到 10-20 萬噸/年 二氧化碳減
34、排:100-200 萬噸/年 重點任務重點任務 系統構建支撐氫能產業高質量發展創新體系 1、持續提升關鍵核心技術水平 2、著力打造產業創新支撐平臺 3、推動建設氫能專業人才隊伍 4、積極開展氫能技術創新國際合作 統籌推進氫能基礎設施建設 1、合理布局制氫設施 2、穩步構建儲運體系 3、統籌規劃加氫網絡 穩步推進氫能多元化示范應用 1、有序推進交通領域示范應用 2、積極開展儲能領域示范應用 3、合理布局發電領域多元應用 4、逐步探索工業領域替代應用 加快完善氫能發展政策和制度保障體系 1、建立健全氫能政策體系 2、建立完善氫能產業標準體系 3、加強全鏈條安全監管 資料來源:國家發改委、東興證券研
35、究所 40%55%70%85%100%20002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022煤炭石油天然氣水電太陽能風電核能生物燃料其它新能源0%20%40%60%80%100%原油對外依存度天然氣對外依存度 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P9 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 2.行業市場行業市場空間:減排背景下各環節前景廣闊,制氫端、空間:減排背景下各環節前景廣闊,制氫端、用氫端
36、發展提速用氫端發展提速 2.1 氫能產業鏈:交通運輸等增量需求極具潛力氫能產業鏈:交通運輸等增量需求極具潛力 根據氫氣的應用鏈條可將氫能產業鏈整體劃分為氫氣生產、氫氣儲運與氫氣終端利用三大環節:根據氫氣的應用鏈條可將氫能產業鏈整體劃分為氫氣生產、氫氣儲運與氫氣終端利用三大環節:上游與中游的氫氣“制-儲-運”環節主要基于不同的技術路線存在劃分,下游氫氣的終端應用場景較為廣泛,全球現有氫氣的最大應用場景為石油煉化中的加氫裂化環節,占全球氫氣消耗量的 44%,同時氫氣也作為合成氨/甲醇生產等化工領域的原材料、電子儀器及粉末冶金工業等領域的還原劑或保護氣體,以及航天等領域的燃料。相較于傳統應用場景,未
37、來氫能將在全球碳中和大勢之下著重發力于交通運輸、長時調峰儲能、合成燃料以及綠氨與冶金工業的脫碳減排以及建筑采暖供熱等領域,IEA 預測到 2030/2050/2070 年全球氫能需求將增長至 0.88/2.87/5.19 億噸,增量需求空間中交通領域應用增長潛力巨大,在氫能需求中的占比有望提升至2050/2070 年的 23%/30%。圖圖5:氫能產業鏈及各細分環節構成氫能產業鏈及各細分環節構成 資料來源:東興證券研究所 P10 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 圖圖6:全球氫氣各
38、終端應用場景需求結構變化(百萬噸)全球氫氣各終端應用場景需求結構變化(百萬噸)資料來源:IEA、東興證券研究所 從產業鏈各環節當前發展情況來看,上游制氫環節可再生能源電解水制綠氫及下游應用端燃料電池汽車兩個領域的發展逐漸提速,成本下降推動綠氫放量在即,電解槽需求有望快速增長,燃料電池汽車銷量依舊保持增長韌性,未來行業空間潛力巨大,同時中游儲運環節對終端氫氣降本亦有較大影響,國產化替代穩固推進。2.2 制氫環節:減排趨勢下綠氫放量在即,電解槽降本空間大、需求潛力旺盛制氫環節:減排趨勢下綠氫放量在即,電解槽降本空間大、需求潛力旺盛 綠氫契合脫碳減排趨勢,極具發展潛力。綠氫契合脫碳減排趨勢,極具發展
39、潛力。目前成熟的氫氣制取技術路線主要包括利用煤炭/石油/天然氣等化石能源重整制氫、利用焦爐煤氣/氯堿尾氣/合成氨尾氣/丙烷脫氫等工業副產提純制氫、電解水制氫三大類別,以及生物質/光解水制氫等實驗階段技術路線。根據碳排放對產出氫氣進行分類,氫氣分為灰/藍/綠氫?;覛渫ㄟ^化石能源/工業副產制備,排放大量二氧化碳;藍氫在灰氫基礎上通過 CCUS 技術(Carbon Capture,Utilization and Storage,碳捕集、利用與封存技術)減少碳排放;綠氫通過可再生能源電解水制取,可真正意義上實現零碳排放,符合綠色氫能的發展路徑,同時其具有生產靈活、產氫純度高以及副產氧氣價值高的優勢,是
40、未來發展潛力較大的制氫方式,有助于加速實現全球各國脫碳減排的目標。表表5:各各制氫制氫技術技術路線路線對比對比 制氫方式制氫方式 原料原料 優點優點 缺點缺點 適用范圍適用范圍 化石能源制氫 煤、天然氣 技術成熟 儲量有限,制氫過程存在碳排放問題,須提純及去除雜質 合成氨、合成甲醇、石油煉制 化工過程副產氫 焦爐煤氣、化肥工業、氯堿、輕烴利用等 成本低 須提純及雜質去除,無法作為大規模集中化的氫能供應源 合成氨、石油煉制 電解水制氫 電、水 工藝過程簡單,制氫過程不存在碳排放 尚未實現規?;瘧?,成本較高 結合可再生能源制氫;電子、有色金屬冶煉等對氣體純度及雜質含量有特殊要求 生物質制氫 農作
41、物、藻類等 原料成本低 氫含量較低-核能制氫 水 合理利用核能發電廢熱 技術不成熟-光催化制氫 水 原料豐富 技術不成熟-資料來源:中國氫能產業發展報告、東興證券研究所 0100200300400500600201920302040205020602070石油煉化能源交通運輸建筑供熱工業合成燃料綠氨生產 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P11 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 灰氫主導當前氫源,綠氫長期需求增長空間廣闊?;覛渲鲗М斍皻湓?,綠氫長期需求增長空間廣闊?,F階段灰氫占據全球氫氣產量超 95%,灰氫生產技術
42、相對成熟且成本較低,煤制氫或天然氣制氫成本僅 10-15 元/kg,而可再生能源電解水制取綠氫的成本超過 30 元/kg,由于成本遠高于灰氫導致尚未普及。氫氣供給結構方面,2022 年化石能源制氫主導全球氫氣供給,占比 84%,與工業副產氫共同歸屬灰氫合計占比達 99%,電解水制綠氫占比僅不到 1%,IEA 預測到 2030 年灰氫占比將降至 53%,電解水制氫占比有望提升至全球氫氣總供應的 33%。氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年計劃到 2025 年我國可再生能源制氫規模 10-20 萬噸/年,到 2035 年可再生能源制氫占能源總消耗比重將顯著提高,中國氫能源及燃料電池產業白皮
43、書也預測到 2050 年我國氫氣需求中可再生能源制氫占比將達 70%,未來隨著各國全球政策的持續推動,疊加可再生能源電價下行與碳價提升等因素將共同驅動綠氫成本下降,綠氫有望逐步走向平價,長期需求增長空間廣闊。圖圖7:全球氫氣供給結構變化全球氫氣供給結構變化 圖圖8:我國氫氣供給結構變化我國氫氣供給結構變化 資料來源:IEA、東興證券研究所 資料來源:中國氫能聯盟、東興證券研究所 堿性電解水制氫為當前主流技術路線。堿性電解水制氫為當前主流技術路線。電解水制氫目前有 4種技術路線,分別為堿性(ALK)、質子交換膜(PEM)、固體氧化物(SOEC)以及陰離子交換膜(AEM)電解水制氫技術,其中 AL
44、K 技術最成熟,為現階段應用最廣泛的電解水技術,其投資成本較低,但由于電流/功率密度較低增加了系統尺寸和制氫成本,此外還存在產出氫氣純度不足等問題。PEM 技術相較 ALK 在電流/功率密度、產出氫氣純度與能量轉化效率等方面都有較大提升,且可靈活快速啟停,市場關注度較高,目前主要的瓶頸在于貴催化劑和氟化膜材料導致設備投資成本大幅提升,同時由于技術尚不成熟,其使用壽命低于 ALK。SOEC 與 AEM 技術尚未實現工業化應用。表表6:各各電解水制氫技術對比電解水制氫技術對比 ALKALK PEMPEM SOECSOEC AEMAEM 電解質/隔膜 20%-30%KOH/PPS 膜 質子交換膜 固
45、體氧化物 陰離子交換膜 電流密度(A/cm2)0.2-0.7 1.0-4.0 0.2-0.4 1.0-2.0 工作溫度()70-90 50-80 600-1000 40-60 氫氣純度(%)99.5-99.9 99.99 99.9 99.9 氫氣壓力(Mpa)1.0-3.0 2.0-5.0 0.1-1.5 0.1-3.0 單位能耗(kWh/Nm3)4.5-5.5 3.4-4.4 2.23-2.27 4.0-4.8 電解效率(%)56-80 76-85 90-100 60-78 0%20%40%60%80%100%20192020202120222030E化石能源制氫工業副產制氫化石能源制氫+C
46、CUS電解水制氫生物質制氫0%20%40%60%80%100%20202030E2040E2050E化石能源制氫工業副產氫可再生能源制氫生物制氫等其他技術P12 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 負荷范圍(%)15-100 0-150 0-120-響應速率 數十秒級 秒級 分鐘級-壽命(h)90000 20000-50000 約 7000-設備投資成本 1000Nm電解系統約 600-800 萬 200Nm電解系統約 600-800 萬 未實現規?;a 未實現規?;a 操作特征
47、 需控制壓差,原料氣需脫堿 快速啟停,僅水蒸氣 啟停不便,僅水蒸氣 快速啟停,僅水蒸氣 可維護性 強堿腐蝕強 無腐蝕性介質-無腐蝕性介質 環保性 堿液不環保 無污染-無污染 技術成熟度 完全商業化 商業化初期 研發和示范階段,個別公司商業化嘗試 研發和示范階段,個別公司商業化嘗試 與可再生能源結合能力 適用于有穩定電源的,裝機規模較大的電力系統 適配波動性較大的可再生能源發電系統 適用于產生高溫、高壓蒸汽的光熱發電系統-資料來源:中國氫能產業發展報告、勢銀能鏈、馬曉鋒等PEM電解水制氫技術的研究現狀與應用展望、東興證券研究所 電解槽價值量高,為核心電解水制氫系統核心設備。電解槽價值量高,為核心
48、電解水制氫系統核心設備。目前 ALK 與 PEM 兩種技術路線的電解水制氫系統的構成主要包括電解槽主體、BOP 輔助系統,其中在電解槽上二者有所區分,ALK 電解槽主要由極板、電極、隔膜、密封墊圈等構成,而 PEM 電解槽主要由質子交換膜、催化劑、氣體擴散層和雙極板組成。BOP 輔助系統由供電設備(電源、變壓器、整流器)、氣液分離設備、干燥純化設備及其他設備構成。以 1MW 電解水制氫系統為例,ALK 電解水系統成本中電解槽/供電設備/氣液分離與干燥純化設備/其他 BOP 設備分別占比總成本的50%/15%/15%/20%,而 PEM 電解水系統成本中電解槽/供電設備/氣體分離純化設備/其他設
49、備分別占比總成本60%/15%/10%/15%,其中由于質子交換膜、催化劑成本較高導致 PEM 系統中電解槽的成本占比高于 ALK。圖圖9:ALK 電解槽結構電解槽結構 圖圖10:PEM 電解槽結構電解槽結構 資料來源:弗若斯特沙利文、東興證券研究所 資料來源:弗若斯特沙利文、東興證券研究所 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P13 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 圖圖11:1MW ALK 電解水系統成本構成電解水系統成本構成 圖圖12:1MW PEM 電解水系統成本構成電解水系統成本構成 資料來源:Oxford
50、 Energy、IRENA、東興證券研究所 資料來源:Oxford Energy、IRENA、東興證券研究所 成本優勢帶動成本優勢帶動 ALKALK 出貨占優,出貨占優,PEMPEM 降本空間大,電解槽長期需求潛力旺盛。降本空間大,電解槽長期需求潛力旺盛。由于 ALK 電解槽技術相對成熟,其成本與售價相較 PEM 有較大的優勢,1,000Nm ALK 電解槽設備售價約 600-800 萬元,與 200Nm PEM 電解槽價格相近,二者單位成本相差3-4倍。成本優勢帶動ALK電解槽出貨高增,2022年全球ALK電解槽出貨775MW,占比 76%。目前我國 ALK 電解槽已實現規?;a,2022
51、 年國內 95%以上的電解槽出貨為 ALK 技術路線,PEM電解槽由于質子交換膜、催化劑等核心材料依賴進口,目前仍處于發展初期。PEM 路線相較 ALK 路線在啟停響應速度、效率衰減等方面優勢顯著,同時體積更小具有更廣泛的應用場景,未來有望通過規?;a以及降低貴金屬催化劑用量等方式實現降本,預計 2030 年 PEM 電解槽單位成本有望降低至 63-234/kW,降幅近80%,降本潛力空間較大。平價化趨勢加速綠氫放量,長期電解槽市場空間廣闊、需求潛力旺盛,預計 2027年全球范圍電解槽年裝機功率有望達 9.3GW,5 年 CAGR 56%,我國電解槽年裝機功率有望達 7.3GW,占全球年裝機
52、功率近 80%。PEM 電解槽將在持續降本推動下實現快速滲透,2027 年全球 PEM 電解槽裝機功率有望增長至 3.1GW,5 年 CAGR 66%。圖圖13:全球電解槽裝機功率(全球電解槽裝機功率(MW)圖圖14:中國電解槽裝機功率(中國電解槽裝機功率(MW)資料來源:弗若斯特沙利文、東興證券研究所 資料來源:弗若斯特沙利文、東興證券研究所 2.3 儲運環節:國產化替代推進氫瓶降本,儲運環節:國產化替代推進氫瓶降本,IV 瓶應用有望加速落地瓶應用有望加速落地 目前氫氣儲運成本占終端用氫成本構成比例約 30%,因而儲運環節的技術發展對于氫能產業鏈整體的降本發展趨勢至關重要。儲氫方式根據氫氣儲
53、存的形態可分為氣態儲氫、液態儲氫、固體儲氫三種儲氫方式根據氫氣儲存的形態可分為氣態儲氫、液態儲氫、固體儲氫三種:氣態儲氫主要以高壓氣態儲氫瓶為容器,結構簡單且充放氫速度快,是現階段的主要儲氫方式,液態儲氫包括低溫液氫及利用不飽和有機液15%15%20%4%7%2%4%5%29%50%供電設備氣液分離與干燥純化設備其他BOP設備電解槽氣體擴散層結構層小組件(密封、框架)雙極板電堆組裝和端板隔膜與電極組件15%10%15%10%2%32%2%14%60%供電設備氣液分離與干燥純化設備其他BOP設備電解槽氣體擴散層小組件(密封、框架)雙極板電堆組裝和端板膜電極02,0004,0006,0008,00
54、010,000201820192020202120222023E 2024E 2025E 2026E 2027EPEM電解槽ALK電解槽02,0004,0006,0008,000201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027EPEM電解槽ALK電解槽P14 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 體儲氫兩種方式,儲氫密度較高,但充放需要增加液化/氣化或吸氫/脫氫環節,能耗高且需要較高的設備投入成本,導致成本遠高于氣態儲氫,故目前僅有少量應用場景采
55、用低溫液態方式儲氫;固態儲氫是以氫化物或納米材料等作為儲氫載體,通過物理與化學吸附的方式實現儲氫的方式,由于技術成熟度相對較低,仍處于實驗開發階段。表表7:各各儲氫儲氫技術對比技術對比 儲氫方式儲氫方式 優點優點 缺點缺點 技術演進方向技術演進方向 現狀現狀 高壓氣態儲氫 技術成熟、充放氫速度快、成本低 儲氫密度低 提高罐體壓力和儲氫密度 目前車用儲氫廣泛應用 低溫液態儲氫 體積儲氫密度高、液態氫純度高 液化過程耗能大、易揮發、成本高 降低液化能耗和揮發 用于航空航天,成本高,暫時較難推廣 固體儲氫 體積儲氫密度高、無需高壓容器、需具備純化功能 質量儲氫密度低,成本高、吸放氫有溫度要求 提高質
56、量儲氫密度、降低成本和吸放氫溫度 實驗階段 有機液體儲氫 儲氫密度高、可利用現有石油基礎設施運輸和加注,可多次循環使用 成本高,操作條件嚴苛,有副反應可能 降低成本和操作條件 實驗階段 資料來源:中國氫能聯盟、東興證券研究所 35MPa III35MPa III 型瓶已批量應用,型瓶已批量應用,70MPa IV70MPa IV 型瓶尚待突破。型瓶尚待突破。氣態儲氫瓶主要分為純鋼制金屬瓶(I 型)、鋼制內膽碳纖維半纏繞瓶(II 型)、鋁內膽碳纖維全纏繞瓶(III 型)和塑料內膽碳纖維全纏繞瓶(IV 型)四代產品,通過高強度纖維與塑料替代金屬瓶身與內膽已達到減重降本進而提升儲氫密度為主要的技術迭代
57、趨勢。同時根據使用場景不同,儲氫瓶適用的儲氫壓強亦有區分,目前主流車載儲氫瓶壓強為 35MPa 與 70MPa,加氫站固定式儲罐與拖車長管容器壓強在 15-30MPa。目前我國商業化應用的主流車載儲氫瓶為大口徑 35MPa III 型瓶,而海外已具備 70MPa IV 型瓶批量供應能力。IV 型瓶對于內膽材料與瓶身密封性要求苛刻,技術壁壘高且生產難度大,我國現階段技術發展進程相對滯后于海外,同時由于早年 IV 型瓶引起安全事故后限制使用導致相關行業法規標準缺失,直至 2020 年 9 月車用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶團體標準發布后才放開生產限制,因此目前 IV 型瓶仍處于小規模推廣階段,
58、未來重卡等應用端對儲氫密度要求逐步增加將推動儲氫瓶高壓/輕量化趨勢,我國 70MPa IV 型瓶商業化應用有望提速。表表8:不同規格高壓儲氫瓶性能不同規格高壓儲氫瓶性能對比對比 I I 型瓶型瓶 IIII 型瓶型瓶 IIIIII 型瓶型瓶 IVIV 型瓶型瓶 材質 珞鉬鋼 鋼制內膽纖維環向纏繞 鋁內膽纖維全纏繞 塑料內膽纖維全纏繞 工作壓力(MP)17.5-20 26.3-30 30-70 30-70 儲氫密度(wt%)1.7 2.1 3.5-4.2 4.5-6.0 使用壽命 15 年 15 年 15-20 年 15-20 年 應用情況 加氫站、道路運氫等 國內車載 國際車載 資料來源:中國氫
59、能聯盟、Miao Yang等A review of hydrogen storage and transport technologies、東興證券研究所 碳纖維為氫瓶核心原材料,國產化率提升推動降本與前沿技術落地。碳纖維為氫瓶核心原材料,國產化率提升推動降本與前沿技術落地。從成本結構來看,碳纖維復合材料為高壓儲氫瓶的核心原材料,在 35MPa III 型瓶中成本占比超過 60%,而在全纏繞 70MPa IV 型瓶中成本占比接近 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P15 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 80%。目
60、前我國碳纖維材料整體進口依賴度較高,其中 T800 級別以上高端碳纖維普遍依賴日本東麗集團,近年來隨著中復神鷹等企業技術持續突破,我國碳纖維國產化比例已由2017-2019年約30%提升至2023年77%,預計將帶動高壓儲氫瓶成本穩固下降,同時也將推動 70MPa IV 型的批量應用。圖圖15:各型號儲氫瓶成本各型號儲氫瓶成本構成情況(美元)構成情況(美元)圖圖16:我國碳纖維需求與進口規模我國碳纖維需求與進口規模(噸)(噸)及國產化率及國產化率 資料來源:中科院寧波材料所、東興證券研究所 資料來源:賽奧碳纖維、東興證券研究所 與儲存環節基本一致,氫氣輸運環節可分為氣與儲存環節基本一致,氫氣輸
61、運環節可分為氣-液液-固三種形態并以交通或管道的形式輸運固三種形態并以交通或管道的形式輸運:以交通形式的運輸主要以搭載高壓氣氫與低溫液氫容器的車輛進行運輸,其中高壓氣氫長管拖車為我國目前主要的氫氣交通運輸形式,在中短途區域性氫能運輸中具備一定經濟性,但隨運輸距離增長而邊際遞減,中長距離交通運氫主要通過液氫槽車完成,海外部分加氫站使用該方式運輸。管道的形式輸運目前主要以氣氫直接輸運或氫氣摻混天然氣的方式進行,可實現氫能的連續性、規?;?、長距離點對點輸送,單位運輸成本低但前期資本支出較高,目前全球輸氫管道總里程已超 6,000km,國內總里程約 400km,相較國外仍處于發展初期階段。根據氫能產業
62、發展中長期規劃(2021-2035 年),未來我國將進一步推動低溫液氫儲運產業化應用,并開展摻氫天然氣管道、純氫管道示范試點以加快降低氫氣儲運成本,我們認為隨著未來氫能應用場景逐漸豐富,各儲運技術將基于各自特性而適用于不同情形,各氫能儲運技術將并行發展。表表9:各各氫氣運輸氫氣運輸技術特性對比技術特性對比 高壓氣氫高壓氣氫 低溫液氫低溫液氫 有機液氫有機液氫 金屬固氫金屬固氫 儲氫原理 物理/無相變 物理/無相變 物理/有相變 化學/有機物 化學/氫化物 運輸壓力 20MPa 1-4MPa 0.6MPa 常壓 4MPa 運輸溫度 常溫 常溫-253 常溫 常溫 運輸工具 長管拖車 管道 液氫槽
63、車/船 槽罐車 貨車 載氫量 300-400kg 連續 4,000kg 2,000kg 300-400kg 經濟距離 200km 500km 200km 200km 200km 特點 技術及產品 成熟,裝卸時間較長,短距離、小規模,現階段主流氫儲運方式 可解決氫氣資源與應用市場空間分布不均問題,輸氫連續、穩定,前期投資大 液化耗能高、成本高,主要應用于航天航空領域,民用商業化處于起步階段 利用不飽和有機物進行加氫和脫氫反應,但技術操作條件相對苛刻,加氫和脫氫裝置較復雜 鎂基等輕質儲氫材料具備高體積儲氫密度,安全性高,擁有較大研發潛力 資料來源:勢銀能鏈、東興證券研究所 01,0002,0003
64、,0004,0005,00035MPa III型瓶70MPa III型瓶35MPa IV型瓶70MPa IV型瓶碳纖維復合材料平衡儲罐BOP組裝檢查調節器閥門其他BOP系統0%20%40%60%80%100%010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,0002017201820192020202120222023碳纖維需求量碳纖維進口量國產化率P16 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 僅關注已實現商業化應用的高壓氣態儲氫模式,目前氫能
65、產業鏈儲運環節的需求主要為儲氫容器,2023 年全球高壓儲氫瓶銷量為 64.8 萬個,其中中國銷量 37.2 萬個,占比 57%,預計到 2025/2028 年全球高壓儲氫瓶銷量有望達 163/995 萬個,中國銷量有望達 92/670 萬個。圖圖17:全球與中國高壓儲氫瓶銷量(萬個)全球與中國高壓儲氫瓶銷量(萬個)資料來源:弗若斯特沙利文、東興證券研究所 2.4 應用環節:燃料電池汽車示范推廣進展順利,核心環節降本進行時應用環節:燃料電池汽車示范推廣進展順利,核心環節降本進行時 根據前述,氫能下游未來的增量應用主要為交通運輸與新工業領域,目前交通運輸領域的發展在如歐盟減排政策收緊等趨勢下正逐
66、步提速,如燃料電池以及船舶航運用綠色甲醇燃料等應用持續推進,其中燃料電池技術發展相對成熟,應用前景較為廣闊。PEMFCPEMFC 與交通領域應用為主要技術路線與應用場景組合。與交通領域應用為主要技術路線與應用場景組合。燃料電池是將燃料的化學能通過電化學反應直接轉換成電能的發電裝置,按電解質不同可分為質子交換膜燃料電池(PEMFC)、堿性燃料電池(AFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、磷酸燃料電池(PAFC)等,其中 PEMFC 因其功率密度高及啟動速度快等優點而被廣泛應用于燃料電池汽車領域,2022 年 PEMFC 出貨占比近 86%;SOFC 能量轉換效率
67、高且燃料種類選擇多樣,目前主要應用場景為熱電連供系統等固定式發電及儲能領域,由于啟動時間較慢在交通領域較難應用,2022 年 SOFC 出貨占比約 10%。從應用場景來看,燃料電池技術主要應用于便攜式、固定式以及交通運輸三大領域,從裝機功率來看,交通運輸領域為主導應用場景且主導優勢持續擴大,2022 年裝機功率占比達 85%,較 2018 年提升 12pct。表表10:各各技術路線燃料電池特性參數技術路線燃料電池特性參數 堿性燃料電池堿性燃料電池(AFCAFC)質子交換膜質子交換膜 (PEMFCPEMFC)磷酸燃料電池磷酸燃料電池(PAFCPAFC)熔巖碳酸燃料電池熔巖碳酸燃料電池(MCFCM
68、CFC)固體氧化物燃料電池固體氧化物燃料電池(SOFCSOFC)直接甲醇燃料電池直接甲醇燃料電池(DMFCDMFC)電解質 KOH 含氟質子交換膜 磷酸 碳酸鉀 固體氧化物 質子交換膜 電解質形態 液體 固體 液體 液體 固體 固體 燃料 純氧 氫、甲醇、天然氣 天然氣、氫 天然氣、煤氣、沼氣 天然氣、煤氣、沼氣 甲醇 氧化劑 純氧 空氣 空氣 空氣 空氣 空氣或氧 效率(%)60-90 43-58 37-42 50 60 60 02004006008001,000201920202021202220232024E2025E2026E2027E2028E全球中國 東興證券東興證券深度深度報告報
69、告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P17 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 使用溫度()60-120 80-100 160-220 600-1000 80-100 80-100 陽極 Pt/Ni Pt/C Pt/C Ni/Al、Ni/Cr Ni/YSZ-陰極 Pt/Ag Pt/C Pt/C Li/NiO Sr/LaMnO3-啟動時間 幾分鐘 10min 10min-極板材料 鎳 石墨/金屬 石墨 鎳、不銹鋼 陶瓷、不銹鋼-優點 啟動快、室溫常溫下工作 空氣做氧化劑、室溫工作、啟動迅速 對 CO2 不敏感、成本相對較低 空氣做氧化劑、天然氣或甲烷
70、做燃料 空氣做氧化劑、天然氣或甲烷做燃料-缺點 需要純氧氧化劑、成本高 對 CO 非常敏感、反應物需要加濕 對 CO 敏感、啟動慢、成本高 工作的溫度較高 工作的溫度較高-應用 航天、特殊地面、潛艇 電站、交通工具電源、潛艇 特殊需求、區域供電 區域供電、聯合發電 分布式電站、交通工具電源、移動電源-代表企業 AFC Energy 巴拉德、億華通 富士電機 Fuelcell Energy 西屋-資料來源:電池中國、前瞻產業研究院、東興證券研究所 圖圖18:按按技術路線技術路線分類燃料電池裝機功率(分類燃料電池裝機功率(MW)圖圖19:按按應用場景應用場景分類燃料電池裝機功率(分類燃料電池裝機功
71、率(MW)資料來源:ERM、東興證券研究所 資料來源:ERM、東興證券研究所 膜電極膜電極/雙極板雙極板/車載儲氫系統為燃料電池動力系統核心組成。車載儲氫系統為燃料電池動力系統核心組成。以燃料電池汽車應用的 PEMFC 動力系統結構為例,燃料電池電堆是發生電化學反應的場所,由雙極板與膜電極交替疊合而成的多個燃料電池單元串聯組合并在間嵌入密封件構成,其中膜電極(MEA)為電堆電化學反應的核心零部件,成本占比達 38%,由質子交換膜、催化劑和氣體擴散層組成。其余成本較高的核心零部件包括雙極板與車載儲氫系統,成本占比分別為17%/15%。0500100015002000250030002018201
72、9202020212022PEMFCSOFCPAFCMCFCDMFCAFC05001000150020002500300020182019202020212022交通運輸固定式便攜式P18 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 圖圖20:PEMFC 燃料電池電堆結構及工作原理燃料電池電堆結構及工作原理 圖圖21:PEMFC 燃料電池動力系統成本構成燃料電池動力系統成本構成 資料來源:灼識咨詢、東興證券研究所 資料來源:弗若斯特沙利文、中國汽車工程學會、灼識咨詢、東興證券研究所 各國氫能
73、戰略各國氫能戰略均均規劃加碼燃料電池汽車。規劃加碼燃料電池汽車。燃料電池汽車相較純電技術路線具有更高的能量密度,且長期性能衰減低于鋰電池,更適用于長途重載等交通運輸場景的應用,作為未來氫能在交通運輸領域中重要的應用,各國政府在氫能發展戰略中均對燃料電池汽車發展目標做出規劃,我國也相繼出臺政策規劃燃料電池汽車推廣目標:發改委氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)中規劃到 2025 年全國范圍內燃料電池汽車目標保有量為 5 萬輛;中國汽車工程學會節能與新能源汽車技術路線圖 2.0規劃到 2025 年全國累計推廣燃料電池汽車 10 萬輛、2030-2035 年累計推廣達到百萬輛。表表11:
74、各國氫能戰略對燃料電池汽車的規劃目標各國氫能戰略對燃料電池汽車的規劃目標 國家國家 政策政策 規劃目標規劃目標 美國 氫能經濟路線圖 2025/2030 年氫燃料電池汽車運營數量將達到 20/530 萬輛 歐盟 歐洲氫能路線圖:歐洲能源轉型的可持續發展路徑 2030 年氫燃料電池乘用車將達到 370 萬輛,氫燃料電池商用車將達到 54.5 萬輛 日本 氫能基本戰略 2025/2030 年氫燃料電池乘用車年產量應達到 20/80 萬輛 中國 氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)規劃到 2025 年全國范圍內燃料電池汽車保有量達 5 萬輛 節能與新能源汽車技術路線圖 2.0 規劃到 2
75、025 年全國累計推廣燃料電池汽車 10 萬輛、2030-2035 年累計推廣達到百萬輛 資料來源:各國政府、東興證券研究所 乘用車為海外市場主要推廣車型乘用車為海外市場主要推廣車型,我國銷量向重卡車型傾斜。我國銷量向重卡車型傾斜。2023 年全球燃料電池汽車銷量約 1.47 萬輛,其中我國銷量 5843 輛,占比約 40%,海外銷量約 0.89 萬輛,韓國、美國、日本三國為海外主要市場,推廣車型主要為乘用車,以豐田、寶馬等海外主機廠燃料電池技術研發持續近 30 年,經過持續迭代目前技術成熟度相對較高;我國燃料電池汽車應用最初始于 2010 年上海世博會的小規模示范,真正開始推廣的時點在 20
76、16年,由于技術發展相較海外仍處于產業化初期階段,疊加鋰電新能源乘用車已開始規?;瘧?,因此我國燃料電池汽車主要基于客車、貨車等商用車型應用場景進行推廣示范,截至 2023 年我國燃料電池汽車保有量超 1.8 萬輛。從具體車型來看,行業發展初期由于燃料電池汽車相較燃油車與鋰電新能源車不具備經濟性,行業需求主要為政府采購驅動,燃料電池汽車銷量主要由政府具有更強干預能力的公交客車主導,2018-2021年客車持續銷量占比約 50-80%。2022 年起受政策端引導推動,燃料電池重卡銷量快速增長,在整體銷量中占比明顯提升,2022 重卡車型銷量占比已達 54%,成為燃料電池汽車主導車型,預計未來在政
77、策與經濟性驅動下,燃料電池汽車應用將進一步向重卡領域發展傾斜。15%8%7%6%3%1%38%17%5%60%車載供氫系統空氣循環系統DC/DC增濕器氫氣循環系統其他燃料電池電堆膜電極雙極板其他 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P19 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 圖圖22:全球各國燃料電池汽車銷量(輛)全球各國燃料電池汽車銷量(輛)圖圖23:中國燃料電汽車分車型銷量(輛)中國燃料電汽車分車型銷量(輛)資料來源:SNE Research、弗若斯特沙利文、東興證券研究所 資料來源:中國汽車流通協會、弗若斯特沙利
78、文、東興證券研究所“以獎代補”政策引導行業有序發展,各示范城市群階段性規劃目標積極?!耙元劥a”政策引導行業有序發展,各示范城市群階段性規劃目標積極。早期燃料電池汽車補貼政策形式與純電新能源車相同為購置補貼,并同步采用國補+地補配套模式對整車廠給予配套補貼,但與純電新能源補貼不同的是 2013-2020 年燃料電池補貼基本保持不變并未退坡。2020 年 9 月,財政部、工信部、科技部、國家發改委、國家能源局五部委聯合發布關于開展燃料電池汽車示范應用的通知對符合條件的城市群開展為期四年的燃料電池汽車及核心零部件關鍵技術產業化示范應用,規劃要求各示范城市群到 2025 年燃料電池汽車推廣規模超過
79、1000 輛,并在補貼上調整為“以獎代補”的方式,根據示范進度及績效采取給予單個城市群獎勵總金額上限 17 億元的獎勵。2021 年 8 月及 12 月,五部委批復同意北京市、上海市、廣東省、河北省與河南省報送的城市群啟動實施燃料電池汽車示范應用工作,燃料電池汽車購置補貼政策正式調整為示范應用支持政策,有望引導行業有序、高質量的發展,避免出現過去鋰電行業的補貼亂象。國家示范政策推出后,各地方層面的配套補貼與推廣目標積極跟進,其中補貼政策方面,北上廣三大城市群均明確按照國家獎勵標準 1:1 給予配套資金,推廣目標方面,五大示范城市群牽頭城市所在的省份/直轄市 2025 年燃料電池汽車保有量規劃目
80、標均為 1 萬輛,合計已達到全國性政策規劃目標 5 萬輛的要求。表表12:五大燃料電池汽車示范城市群五大燃料電池汽車示范城市群及及 2025 年推廣年推廣規模規模目標目標 示范城市群示范城市群 牽頭城市牽頭城市 具體城市具體城市 獲批時間獲批時間 政策目標政策目標 京津冀城市群 北京市 北京(大興/海淀/經開/延慶/順義/房山/昌平)、天津濱海新區、河北唐山/保定、山東濱州/淄博 2021 年 9 月 北京市氫燃料電池汽車產業發展規劃(2020-2025 年)提出 2025 年前推廣燃料電池汽車突破 1 萬輛 上海城市群 上海市 上海、江蘇蘇州/南通、浙江嘉興、山東淄博、寧夏寧東、內蒙古鄂爾多
81、斯 2021 年 9 月 上海交通領域氫能推廣應用方案(2023-2025 年)提出到 2025 年力爭示范應用燃料電池汽車總量超過 1 萬輛 廣東城市群 佛山市 廣東佛山/廣州/深圳/福州/珠海/東莞/中山/陽江/云浮、內蒙古包頭、安徽六安、山東淄博 2021 年 9 月 廣東省加快建設燃料電池汽車示范城市群行動計劃(2022-2025 年)提出實現推廣 1萬輛以上燃料電池汽車目標 河南城市群 鄭州市 河南鄭州/新鄉/開封/安陽/洛陽/焦作、上海(嘉定/奉賢/自貿區/臨港片區)、河北張家口/保定/辛集、山東煙臺/淄博/濰坊、廣東佛山、寧夏寧東 2022 年 1 月 河南省加快新能源汽車產業發
82、展實施方案 提出到 2025 年燃料電池汽車示范運營總量力爭突破 1 萬輛 05,00010,00015,00020,00025,000201820192020202120222023中國韓國日本美國其他02,0004,0006,0008,000201820192020202120222023重卡輕型/中型卡車客車乘用車其他P20 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 河北城市群 張家口市 河北張家口/唐山/保定/邯鄲/秦皇島/定州/辛集/雄安新區、內蒙古烏海、上海(奉賢)、河南鄭州、
83、山東淄博/聊城、福建廈門 2022 年 1 月 河北省氫能產業發展“十四五”規劃提出到 2025 年燃料電池汽車規模達 1 萬輛 資料來源:財政部等五部委、各地方政府、東興證券研究所 近期燃料電池汽車示范應用第一年度考核獎勵資金落地,公示獎勵資金累計達 11.4 億元,按照地方財政 1:1中央財政的獎勵資金配套比例,五大示范城市群首年“國補”+“地補”合計有望超 22.8 億元,彰顯國家發展氫能的堅定信心,同時有望緩解改善政策考核周期導致的產業鏈資金周轉問題,維護產業鏈發展活力。表表13:燃料電池汽車示范應用第一年度獎勵資金燃料電池汽車示范應用第一年度獎勵資金分配情況分配情況 城市群城市群 省
84、省/直轄市直轄市 城市城市/區區 示范應用獎勵資金示范應用獎勵資金 (億元億元)京津冀城市群京津冀城市群 北京 海淀/大興/昌平/房山/延慶 2.98 天津 濱海新區 0.16 河北 保定市/唐山市 1.65 山東 淄博市 0.12 合計合計 4.91 4.91 上海城市群上海城市群 上海 上海市 3.04 浙江 嘉興市 0.09 內蒙古 鄂爾多斯市 0.15 合計合計 3.28 3.28 廣東城市群廣東城市群 廣東 廣州市/佛山市/中山市 0.77 安徽 六安市 0.03 合計合計 0.79 0.79 河南城市群河南城市群 河南 鄭州市/安陽市/新鄉市/開封市 2.38 合計合計 2.38
85、河北城市群河北城市群 河北 張家口市/定州市 0.07 內蒙古 烏海市 0.00 合計合計 0.07 0.07 資料來源:財政部、東興證券研究所 燃料電池系統裝機高增,規模效應帶動成本快速下降。燃料電池系統裝機高增,規模效應帶動成本快速下降。車端銷量的快速提升帶動燃料電池系統裝機維持高增,2017 年至 2023 年,中國燃料電池系統年裝機功率由 37.8MW 提升至 734MW,6 年 CAGR+64%,同時行業規模效應逐漸顯現,電堆等核心零部件成本快速下降,帶動燃料電池系統降本穩固推進,燃料電池系統售價由 2017年 1.64 萬元/kW 降低至 2023 年 3900 元/kW,6 年累
86、計降幅達 76%。未來隨著核心零部件本土化率持續提升,燃料電池系統價格有望進一步下探,預計 2025 年我國燃料電池系統價格有望下降至 2500 元/kW,相較 2017年降幅 85%,將為燃料電池系統裝機規模增長提供穩定驅動力。加氫基礎設施加氫基礎設施規模初顯,長期空間廣闊。規模初顯,長期空間廣闊。2023 年底,全球累計建成加成站 1,362 座,其中中國建成 428 座,數量位居世界第一。我國加氫基礎設施建設主要由地方政府與能源行業國央企承擔,中石化規劃“十四五”期間建設 1,000 座加氫站,對氫能行業基建的帶頭引領作用顯著,此外示范城市群政策對各地區 2025 年建成投運加氫站超 1
87、5 座的要求,也在政策層面為加氫站建設進行托底,從現階段示范城市群以及其他積極布局氫能的地方政府規劃目標來看,目前廣東加工站已初具規模,已建成加氫站 94 座,其他示范城市群亦加 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P21 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 快加氫站建設,預計到 2025/2028 年我國有望建成加氫站 1000/2766 座,我們認為隨著加氫站安全標準逐步落地,各地將持續推動加氫站建設,長期規劃目標有望穩步實現。圖圖24:我國燃料電池系統裝機功率及系統成本我國燃料電池系統裝機功率及系統成本 圖圖25
88、:全球及中國加氫站累計建成規模全球及中國加氫站累計建成規模(座)(座)資料來源:GGII、弗若斯特沙利文、中商產業研究院、東興證券研究所 資料來源:IEA、弗若斯特沙利文、日本燃料電池商業化會議、氫能委員會、國務院、各地方政府、東興證券研究所 目前示范城市群中長期規劃明確,非示范區域加速出臺氫能產業發展規劃與相關支持政策,獎勵政策持續落地助力各區域規劃目標穩步推進,我們認為政策催化有望帶動燃料電池行業迎來快速發展,配合核心零部件環節的加速降本趨勢及加氫基礎設施的持續完善,產業鏈商業化進程或將步入加速期?;诂F有行業發展情況、國家層面政策指引以及各地方性規劃目標,我們測算到 2025/2030
89、年我國燃料電池汽車銷量有望達到1.3/5.5 萬輛,2030 年保有量有望接近 20 萬輛,同時隨著燃料電池重卡銷量占比持續提升,單車燃料電池裝機功率有望維持增長趨勢,燃料電池系統裝機功率增長將超過車端銷量增速,到 2025/2030 年裝機功率有望達到 1.8/8.8GW。3.行業發展階段與投資機遇:行業發展有望步入加速階段,重卡環節先行受益行業發展階段與投資機遇:行業發展有望步入加速階段,重卡環節先行受益 3.1 與鋰電發展周期相差超十年,政策加持與鋰電發展周期相差超十年,政策加持+產業鏈降本引領下行業有望步入加速提升期產業鏈降本引領下行業有望步入加速提升期 我國氫能產業發展主要聚焦于燃料
90、電池技術在交通領域的應用以及電解水制氫技術兩大細分產業鏈條,其中燃料電池汽車應用歷史相對較早,相關國家級技術研發項目與政策規劃已領先開展,故我們以燃料電池汽車細分領域的發展演繹出發,觀察當前我國氫能產業發展所處的階段位置。從產業鏈發展的角度,鋰電新能源車行業在政策引導與高補貼支持下完善了產業鏈,通過持續示范運營培育終端需求,并最終在脫離補貼后正式進入市場化放量階段,對標鋰電的發展模式,燃料電池汽車行業在政策推出節點、行業發展規模以及產業鏈降本進程等維度上存在一定的發展周期差異。燃料電池汽車滯后鋰電新能源車發展周期十年以上。燃料電池汽車滯后鋰電新能源車發展周期十年以上。從示范政策推動的發展歷程來
91、看,鋰電新能源車 2009年啟動“十城千輛”工程,2009-2012 年三年期間實際落地示范城市共 25 座,2013-2015 年繼續擴大推廣城市范圍,2016-2020 年開展全國推廣,產業由政策驅動為主向市場化驅動過渡;2021 年起,乘用車逐漸 C 端放量,鋰電新能源車正式進入市場化發展期。支持政策啟動時間維度上,2021 年燃料電池汽車示范城市群政策正式落地,相較鋰電新能源車“十城千輛”政策滯后 12 年。行業發展規模維度上,在“十城千輛”政策后鋰電新能源車規??焖僭鲩L,2012 年保有量近 3 萬輛,在后續補貼政策持續刺激下銷量維持高增,201703,0006,0009,00012
92、,00015,00018,00001002003004005006007008002017201820192020202120222023裝機功率(MW)系統成本(元/kW)01,0002,0003,0004,0005,000201920202021202220232024E2025E2026E2027E2028E全球中國P22 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 年保有量即超過 100 萬輛,相比之下 2020 年示范城市群政策發布時燃料電池汽車保有量未超過 1 萬輛,2023年保
93、有量 1.82 萬輛與鋰電 2011 年規模相當,燃料電池汽車保有量同樣滯后鋰電新能源車約 12 年。我們認為鋰電產業鏈的快速發展,得益于在政策維持較大支持力度背景下的產業鏈技術進步與規模效應不斷我們認為鋰電產業鏈的快速發展,得益于在政策維持較大支持力度背景下的產業鏈技術進步與規模效應不斷釋放,帶動電池等核心零部件環節持續降本,同時配合引導終端示范應用進而形成內生需求釋放,帶動電池等核心零部件環節持續降本,同時配合引導終端示范應用進而形成內生需求。零部件降本為需求的釋放提供了較強的驅動力,2010-2018 年鋰電池售價累計降幅達 85%,同期我國鋰電新能源車銷量實現百倍增長。目前燃料電池汽車
94、行業已初具規模,保有量突破萬輛,燃料電池系統售價 6 年累計降幅超 70%,從購置成本的角度,燃料電池汽車核心零部件較大程度的降本已為其規模增長提供了潛力,產業鏈維持快速發展有望進一步推動降本進程,相比之下燃料電池汽車與鋰電發展差異點主要在于終端補能成本與補能便捷性,高額的用氫成本及亟待完善的加氫基礎設施建設是現階段制約行業起量的主要瓶頸。當前政策持續推進示范應用并明確引導重卡等終端應用場景,我們認為在用氫成本穩固下降背景下,燃料電池汽車銷量增長具備較強的彈性,行業有望在重卡等細分領域迎來與鋰電相同的快速放量階段。圖圖26:燃料電池汽車與鋰電新能源車行業規模及核心零部件降本的發展進程燃料電池汽
95、車與鋰電新能源車行業規模及核心零部件降本的發展進程 資料來源:中汽協、IEA、弗若斯特沙利文、中商產業研究院、氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)、節能與新能源汽車技術路線圖 2.0、東興證券研究所 從投資的角度,新技術在投資上的演繹通常分為三個階段:從投資的角度,新技術在投資上的演繹通常分為三個階段:1 1)第一階段第一階段-概念投資階段:概念投資階段:主要表現為看好行業發展前景而帶來的估值提升,該階段以政策規劃/支持、行業技術進展/突破以及公司的投資合作行為等政策與事件的催化為驅動;2 2)第二階段第二階段-示范推廣階段:示范推廣階段:主要表現為行業規模逐步啟動并進入加速提升期,
96、部分頭部企業開始貢獻實際訂單收入/利潤,市場有盈利估值雙擊預期,該階段的催化因素包括行業規模增長、公司訂單落地與產品迭代超預期的情況,同時行業政策邊際變化亦是關鍵因素;3 3)第三階段)第三階段-規模應用規模應用/市場化競爭階段:市場化競爭階段:主要表現為行業競爭加劇+政策支持收縮背景下各公司業績預估值表現的分化,龍頭憑借技術優勢與客戶積累,營收維持高于行業增長進而享受高估值,該階段催化因素主要關注公司層面盈利能力/市占率變化。我們認為我們認為氫能氫能板塊投資也將板塊投資也將同樣同樣經歷經歷以上以上階段階段。通過復盤同花順燃料電池指數(885775.TI)相對滬深 300走勢,我們發現政策預期
97、為燃料電池板塊 2019 年以來幾輪超額收益的主要驅動因素,也驗證了彼時板塊處于新技術投資的第一階段。目前燃料電池汽車行業已基本完成初期技術導入,對標鋰電“十城千輛”的示范城市群政策已落地開展,實質性的訂單開始落地釋放。伴隨產業鏈核心環節降本的持續推進與終端用氫成本的穩固下降,我們認為行業已逐步進入示范推廣階段,行情的主要推力將由單一的政策推出預期或超預期規我們認為行業已逐步進入示范推廣階段,行情的主要推力將由單一的政策推出預期或超預期規 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P23 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源
98、劃目標等催化因素轉變為訂單招標劃目標等催化因素轉變為訂單招標/推廣運營規模、政策支持力度以及全生命周期經濟性等維度超預期邊際推廣運營規模、政策支持力度以及全生命周期經濟性等維度超預期邊際變化帶來的催化變化帶來的催化,近期山東免征氫車高速費政策帶動的板塊熱度提升正是對以上投資階段切換的證明。向后看,示范期內各城市群推廣目標明確且規劃超過國家要求,疊加第一年示范城市群獎勵資金落地為產業鏈帶來的積極反饋作用,我們認為 2025 年 5 萬輛保有量目標有望順利實現,其過程有望伴隨部分地區推廣目標超預期達成,同時國產化替代+規模效應釋放背景下終端產品快速降本,進而加速終端應用平價化趨勢,行業有望復制鋰電
99、新能源發展邏輯進入提速階段,板塊或迎來新一輪上升趨勢。圖圖27:燃料電池指數走勢及其超額收益變化燃料電池指數走勢及其超額收益變化 資料來源:iFinD、東興證券研究所,*超額收益為同花順燃料電池指數相對滬深300的90天交易日超額收益率 3.2 區位優勢區位優勢+政策傾斜背景下重卡經濟性可期,整車與核心零部件環節搶先收益政策傾斜背景下重卡經濟性可期,整車與核心零部件環節搶先收益 我國燃料電池汽車產業已逐步進入規?;痉稇秒A段,伴隨行業發展成熟度提升,行業規模增量將由政府主導的招標需求模式轉變為可滿足政策重點支持的應用示范場景的市場化需求模式。我們認為在此階段下,燃料電池重卡車型優勢顯著,有望
100、憑借以下優勢快速放量:(1 1)減排推動重卡新能源化趨勢,燃料電池重卡應用場景占優:)減排推動重卡新能源化趨勢,燃料電池重卡應用場景占優:在我國雙碳戰略長期脫碳減排趨勢下,各領域排放要求日益趨嚴,汽車領域 2023 年全面實施的國六 b 排放標準在國五基礎上提高了 40-50%。根據生態環境部中國移動源環境管理年報 2023,重型貨車 NOx 與 PM 排放分別占汽車排放總量的 76%/51%,CO 與HC 排放占比也均超過 10%,因此重卡應用場景的減排責任重大,新能源重卡長期需求增長潛力確定性較強。重卡對載重量、續航里程有著較高的要求,即使采用換電方案解決補能時間長的問題,鋰電池體積與質量
101、能量密度的瓶頸也難以完全解決載重維度的應用需求。燃料電池系統能量密度遠超鋰電路線,在重卡應用的載重效率、長途運輸與補能速度等方面優勢顯著,同時目前新能源重卡推廣主要涉及鋼鐵、焦炭、礦山、港口等運量與線路相對穩定的應用場景,可更好地契合氫能的補能模式,我們認為燃料電池重卡將為行業發展的主要方向。P24 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 圖圖28:我國分車型汽車污染物排放量分布我國分車型汽車污染物排放量分布 資料來源:生態環境部、東興證券研究所(2 2)主要的重卡保有量市場與燃料電池汽
102、車示范城市群、氫能資源富集區基本重合:)主要的重卡保有量市場與燃料電池汽車示范城市群、氫能資源富集區基本重合:我國重卡保有量前五省份為山東/河北/江蘇/河南/廣東,2022 年合計保有量約 345 萬輛,占全國重卡總保有量近 40%,均為五大燃料電池示范城市群所在區域,同時山東/江蘇所在華東地區、河北所在華北地區均為氫氣產量富集區域,2021 年氫氣產量分別占比 22%/28%,此外廣東加氫站建成數量全國 94 座全國第一,山東/河北/河南均建成超 40 座加氫站,區域氫能基礎設施相對完善。我們認為在重卡需求旺盛區域與燃料電池政策示范推廣區+氫能資源富集區重合的背景下,燃料電池重卡在政策獎勵支
103、持與氫能資源利用等方面具有較強的應用推廣基礎,有望實現快速放量。圖圖29:燃料電池重卡主要銷量省份及重卡保有量份額燃料電池重卡主要銷量省份及重卡保有量份額 圖圖30:我國各地區氫氣產量(百萬噸)我國各地區氫氣產量(百萬噸)資料來源:國家統計局、汽車總站網、東興證券研究所 資料來源:灼識咨詢、東興證券研究所(3 3)多端降本)多端降本+政策支持下燃料電池重卡經濟性提升可期:政策支持下燃料電池重卡經濟性提升可期:從 TCO 角度,假設各能源類型重卡均行駛至 70萬 km 的強制報廢標準里程數,我們測算在政府補貼基礎上當前燃料電池重卡購置成本相較燃油與純電重卡的購置成本差距相對較小,補貼后購置費用約
104、 50 萬元,已接近部分燃油重卡且低于純電重卡,購置成本僅占其 TCO 的 11%,而超過 50%成本來自燃料氫氣的使用成本。在其他條件不變的情況下,當用氫成本下降至 24元/kg 時,燃料電池重卡才可實現在補貼條件下相對燃油重卡的終端應用平價,此外高速通行費等運營費用占 TCO 比例亦超過 30%,可變成本高企制約當前燃料電池重卡應用推廣。但從行業發展趨勢上,我們看到諸多降本維度的積極變化,目前燃料電池系統成本已降低至 3,900 元/kW,六年累計降幅 76%,大連、重慶以及山西臨汾等地加氫站氫氣槍口價已下探至 25 元/kg,接近上述的油氫重卡平價時氫氣價格,同時近期山東、四川發布對氫能
105、車輛暫免收高速通行費的政策,產業技術進步與制氫端降本推動購置與燃料使用成本下降,地方政府在路權與通行費減免的支持政策復制推廣至更多示范區域,運營成本將進一步優化,燃料電池重卡經濟性提升可期,商業化應用進程有望提速。0%20%40%60%80%COHCNOXPM微型客車小型客車中型客車大型客車微型貨車輕型貨車中型貨車重型貨車0%2%4%6%8%10%12%0100200300400500河南山西上海河北北京廣東內蒙山東天津燃料電池重卡銷量(輛)重卡保有量份額0246810華北地區 西北地區 華東地區 西南地區 華中地區 東北地區 華南地區 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景
106、下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P25 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 表表14:各動力類型重卡各動力類型重卡 TCO 測算測算 資料來源:iFinD、弗若斯特沙利文、宇通商用車官網、海格汽車官網、飛馳科技官網、卡車之家、五部委、各省交通運輸廳、東興證券研究所(4 4)政策傾斜重卡應用,零部件環節有望持續受益:)政策傾斜重卡應用,零部件環節有望持續受益:燃料電池汽車示范應用政策明確提出重點推動燃料電池汽車在中遠途、中重型商用車領域的產業化應用,重卡獎勵總金額與單位功率獎勵金額均高于其他品類,裝配系統功率超 110kw 燃料電池系統的 31 噸以上重卡可獲得高達 54
107、.6 萬元的獎勵補貼,政策在應用端整體傾向大功率商用車領域,對燃料電池重卡應用的引導作用有所強化。此外,不同于整車補貼金額逐年減少趨勢,政策對電堆、膜電極、質子交換膜等關鍵零部件環節補貼金額總體不變,旨在培育完善我國核心零部件環節產業鏈,實現核心技術國產化率的提升。我們認為,在示范應用政策的引導推動下,終端應用將進一步傾向重載商用車領域,同時核心零部件環節將充分受益于補貼政策支持,在上游關鍵環節具有布局的企業有望在政策加持下快速脫穎而出。燃油重卡充電重卡燃料電池重卡假設全生命周期行駛里程700000km700000km700000km運行年數555殘值率5%5%5%動力系統參數電池/系統單價-
108、600元/kWh4000元/kW電池容量/系統功率-350kWh110kW燃料質量1100L-107kg百公里能耗40L170kWh12kg續航里程2750km206km893km購置成本(萬元)38.180.049.2占比%9%21%11%車輛總價35.080.0150.0動力系統-21.044.0購置稅3.10.00.0補貼0.00.0100.8使用成本(萬元)363299394能源費用216143244占比%54%38%55%能源費用(元/百公里)308204348能源單價7.7元/L1.2元/kWh29元/kg道路通行費用139139139占比%35%37%31%高速通行費用(元/km
109、)2.22.22.2高速行駛里程占比%90%90%90%折舊費用7159占比%2%4%2%維保費用222占比%0%1%0%TCO(萬元)402379443P26 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 表表15:各燃料各燃料電池車型示范應用獎勵系數電池車型示范應用獎勵系數 資料來源:五部委、東興證券研究所,*單車獎勵金額=獎勵系數*10萬元/標準車 4.投資策略投資策略:關注燃料電池重卡整車與核心零部件環節:關注燃料電池重卡整車與核心零部件環節 基于上述邏輯,我們判斷在示范城市群政策加持
110、下,燃料電池重卡推廣有望順利推進,實現規模放量,核心基于上述邏輯,我們判斷在示范城市群政策加持下,燃料電池重卡推廣有望順利推進,實現規模放量,核心零部件環節亦將持續受益,建議關注燃料電池重卡整車與核心零部件環節。零部件環節亦將持續受益,建議關注燃料電池重卡整車與核心零部件環節??偭可?,當前燃料電池汽車保有量 1.8 萬輛較 2025 年 5 萬輛目標仍有 3.2 萬輛差距,2024-2025 年各示范區域推廣節奏有望提速,重卡兼具應用場景優勢與需求端區位優勢,占比有望進一步提升,在補貼傾向重卡車型背景下,整車環節將搶先受益,主要受益標為中國重汽主要受益標為中國重汽(重卡銷量龍頭,與豐田合作開發
111、車型輸出功率國內居首位)、福田汽車福田汽車(燃料電池汽車銷量行業領先,聯合億華通/豐田發力京津冀示范城市群)。示范期內政策對國產化核心零部件獎勵力度維持不變,同時車端規模放量將直接帶動零部件需求快速提升,建議持續關注價值量大且技術壁壘相對較高的環節,我們推薦核心零部件布局全面、卡位示范區域優勢的中原內配我們推薦核心零部件布局全面、卡位示范區域優勢的中原內配(戰略合作宇通/重塑科技布局河南示范城市群,覆蓋系統總成/雙極板/空壓機等五大核心環節),億華通(億華通(A/HA/H)(電堆-系統一體化布局優勢,23 年系統裝機、旗下神力科技石墨板電堆出貨均為第一)、濰柴動力、濰柴動力(與巴拉德/陜汽集團
112、成立合資公司,全面覆蓋電堆到整車各環節)為主要為主要受益標的受益標的。此外,近期部分氫能企業(膜電極/電堆/系統-重塑能源、加氫設備/儲氫瓶-江蘇國富)于港交所申報上市流程,建議持續關注后續進展。5.風險提示風險提示 行業支持政策出現重大變化、產業鏈降本進程不及預期、終端需求增長不及預期、鋰電等其他可替代技術發展超預期的風險。20212022202320241.31.21.10.9801.92.52.32.11.7801.62.11.91.81.41102.83.63.43.12.5801.62.11.91.81.4311.55.55.04.63.8最高年度單車獎勵系數最高年度單車獎勵系數客車
113、客車貨車貨車10米以下中小型客車10米以上大型客車輕型/中型貨車重型貨車總質量(t)-12補貼系數系統功率(kW)80補貼系數1.9-2.8車型車型乘用車乘用車11111車型總質量補貼標準車型總質量補貼標準燃料電池系統功率補貼標準燃料電池系統功率補貼標準 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P27 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 相關報告匯總相關報告匯總 報告類型報告類型 標題標題 日期日期 公司深度報告 中原內配(002448.SZ):傳統業務貢獻穩定收益,電控執行器、制動系統與氫能多點開花 2024-05-16
114、 行業深度報告 汽車行業:汽車生產模式的第三次變革,從舊式生產力到新質生產力 2024-04-19 行業深度報告 汽車行業 2024 年投資展望:新能源的分化趨勢與零部件發展的 2.0 時代 2023-12-08 行業深度報告 汽車行業報告:混動化趨勢方興未艾,零部件企業進入成長機遇期 2023-07-07 資料來源:東興證券研究所 P28 東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 分析師簡介分析師簡介 李金錦李金錦 南開大學管理學碩士,多年汽車及零部件研究經驗,2009 年至 2021
115、曾就職于國家信息中心,長城證券,方正證券從事汽車行業研究。2021 年加入東興證券研究所,負責汽車及零部件行業研究。侯河清侯河清 金融學碩士,3 年產業投資經驗,2022 年加盟東興證券研究所,主要覆蓋電新行業的研究。研究助理簡介研究助理簡介 吳征洋吳征洋 美國密歇根大學金融工程碩士,3 年投資研究經驗,2022 年加盟東興證券研究所,主要覆蓋電力設備新能源等研究領域。分析師承諾分析師承諾 負責本研究報告全部或部分內容的每一位證券分析師,在此申明,本報告的觀點、邏輯和論據均為分析師本人研究成果,引用的相關信息和文字均已注明出處。本報告依據公開的信息來源,力求清晰、準確地反映分析師本人的研究觀點
116、。本人薪酬的任何部分過去不曾與、現在不與,未來也將不會與本報告中的具體推薦或觀點直接或間接相關。風險提示風險提示 本證券研究報告所載的信息、觀點、結論等內容僅供投資者決策參考。在任何情況下,本公司證券研究報告均不構成對任何機構和個人的投資建議,市場有風險,投資者在決定投資前,務必要審慎。投資者應自主作出投資決策,自行承擔投資風險。東興證券東興證券深度深度報告報告 氫能行業:脫碳減排背景下需求空間廣闊,燃料電池重卡環節先行受益 P29 敬請參閱報告結尾處的免責聲明 東方財智 興盛之源 免責聲明免責聲明 本研究報告由東興證券股份有限公司研究所撰寫,東興證券股份有限公司是具有合法證券投資咨詢業務資格
117、的機構。本研究報告中所引用信息均來源于公開資料,我公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證,也不保證所包含的信息和建議不會發生任何變更。我們已力求報告內容的客觀、公正,但文中的觀點、結論和建議僅供參考,報告中的信息或意見并不構成所述證券的買賣出價或征價,投資者據此做出的任何投資決策與本公司和作者無關。我公司及報告作者在自身所知情的范圍內,與本報告所評價或推薦的證券或投資標的不存在法律禁止的利害關系。在法律許可的情況下,我公司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頭寸并進行交易,也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等相關服務。本報告版權僅為我公司所有,
118、未經書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制和發布。如引用、刊發,需注明出處為東興證券研究所,且不得對本報告進行有悖原意的引用、刪節和修改。本研究報告僅供東興證券股份有限公司客戶和經本公司授權刊載機構的客戶使用,未經授權私自刊載研究報告的機構以及其閱讀和使用者應慎重使用報告、防止被誤導,本公司不承擔由于非授權機構私自刊發和非授權客戶使用該報告所產生的相關風險和責任。行業評級體系行業評級體系 公司投資評級(A 股市場基準為滬深 300 指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500 指數):以報告日后的 6 個月內,公司股價相對于同期市場基準指數的表現為標準定義:強烈推薦:相對
119、強于市場基準指數收益率 15以上;推薦:相對強于市場基準指數收益率 515之間;中性:相對于市場基準指數收益率介于-5+5之間;回避:相對弱于市場基準指數收益率 5以上。行業投資評級(A 股市場基準為滬深 300 指數,香港市場基準為恒生指數,美國市場基準為標普 500 指數):以報告日后的 6 個月內,行業指數相對于同期市場基準指數的表現為標準定義:看好:相對強于市場基準指數收益率 5以上;中性:相對于市場基準指數收益率介于-5+5之間;看淡:相對弱于市場基準指數收益率 5以上。東興證券研究所東興證券研究所 北京 上海 深圳 西城區金融大街 5 號新盛大廈 B座 16 層 虹口區楊樹浦路 248 號瑞豐國際大廈 5 層 福田區益田路 6009 號新世界中心46F 郵編:100033 電話:010-66554070 傳真:010-66554008 郵編:200082 電話:021-25102800 傳真:021-25102881 郵編:518038 電話:0755-83239601 傳真:0755-23824526