氢能行业分析研究.docx

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1、氢能行业分析研究1双碳背景下发展氢能具有战略意义，世界各国高度重视1.1 .氢能是全球能源转型发展的重要载体碳中和已成为全球共识，氢能是全球能源转型发展的重要载体。按为积极应对全球气候和环境变化挑战,满足巴黎协定温控目标要求，国际各主要经济体加快了能源绿色低碳转型进程，全球碳中和已达成共识，欧洲入北美、日韩均规划2050年前实现碳中和。我国规划2030年前达到峰碳值，2060年实现碳中和。从目前的能源结构来看，仍是以煤炭为主，能源系统本质上为碳氢系统，氢比例越高，能源越干净、热值越高，因此从高碳燃料向低碳燃料转变，最终答案指向完全不含碳的氢能，而氢气来源广泛、热值高、清洁无碳，被誉为“21世纪

2、终极能源”。氢能具备来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等优势，被誉为“21世纪的终极能源”。氢能具多点特性，在碳中和背景下，战略意义突出。1）来源多样：作为一种二次能源，氢能可以通过化石能源重整、生物质热裂解、微生物发酵、工业副产气、电解水等方式制取；2）清洁低碳：氢能转化为电与热时产物为水，且不排放温室气体或细粉尘，生产的水还可继续制氢，循环使用，真正实现低碳甚至零碳排放；3）灵活高效：氢热值高，是同质量焦炭、汽油等化石燃料的34倍；4）应用场景丰富：可作为燃料电池发电，用于汽车、航空等交通领域，亦可作为燃料气体或化工原料投入生产，此外，可以作为储能介质平抑可再生能源波动。1.2 .

3、各国政策持续加码，氢能产业化发展进程加速1.2.1. 国内：积极推进氢能战略，一季度招标高增我国积极推进氢能战略，国家及省级层面均发布相关政策支持。国家层面，我国从顶层设计统筹谋划，不断完善氢能发展规划，2019年氢能首次被写进政府工作报告；2023年3月23日，国家发改委及能源局发布氢能产业发展中长期规划（2023年-2035年），明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是战略性新兴产业的重点方向，将氢能产业上升至国家能源战略高度；2023年国家能源局印发2023年能源工作指导意见，重点提及公关新型储能关键技术和绿氢制储运用技术，推动储能、氢能规模化应用。多地响应国家氢能发展战略发布本地

4、氢能规划，叠加风光大基地鼓励就地消纳，倒逼绿氢项目建设，已有4个省级行政区、3个市级行政区发布关于新能源制氢制度松绑的相关政策，并通过直接生产补贴、电价优惠和配套奖励（风光指标）支持绿氢发展，国内绿氢招标密集落地，23年行业进入快速发展期。2023年一季度电解槽公开招标825MW,已经超过2023年全年出货量。伴随着22年大量新能源制氢完成光伏风电等前期工程的建设，2023年部分绿氢项目开始逐步进入电解槽招标环节，根据氢能汇统计，2023年一季度有13个绿氢项目合计招标835MW碱性电解槽,已经超出2023年全国电解槽出货量722MW（含出口）。从一季度的招标情况来看，加上国家与地方政策助力绿

5、氢发展，预计2023年全年电解槽招标量同比高增。图1:2023年VS2023年QI招标数据1.2.2. 海外：欧美日高度重视氢能发展，氢能进入实质发展阶段从国际看，全球主要发达国家高度重视氢能产业发展，氢能已成为加快能源转型升级、培育经济新增长点的重要战略选择。全球氢能全产业链关键核心技术趋于成熟，燃料电池出货量快速增长、成本持续下降，氢能基础设施建设明显提速，区域性氢能供应网络正在形成。欧洲,I：绿氢政策逐步落地,绿氢进入实质发展阶段。欧盟规划2025-2030年安装至少40GW可再生氢能电解槽（至2024年达到6GW）,生产1000万吨可再生氢能,并通过碳关税支持氢能发展。22年12月，西

6、班牙、葡萄牙和法国启动H2Med能源互联项目，氢气管道预计每年运输200万吨绿氢，并将于2030年投入使用，绿氢进入实质发展阶段。止匕外，2023年3月，欧盟正式启动氢能银行计划，目的之一是在缺乏需求的情况下，尽量弥补并降低绿氢成本，初步预算8亿欧元项目招标，最高达4欧元kg（4.36美元）补贴，将4欧元八g（4.36美元）作为投标的最高限价,此补贴高于美国3美元kg的绿氢补贴，且对投标人做出高于5kW电解槽安装容量的要求，并期望所有中标项目在拍卖后的3.5年内产能达IO0%。高补贴、大容量装机以及完成时间的预期，体现了欧盟发展绿氢的积极与迫切性，且此仅为欧洲氢能银行2024年启动耗资30亿欧

7、元前的试点项目,欧盟大力推进绿氢发展无可置疑。美国：IRA提供最高3美元kg的税收抵免，大幅推动绿氢商业化进程。22年公布国家清洁氢战略与路线图，规划2030/2040/2050年生产1000/2000/5000万吨清洁氢能源，计划到2030年成本降至2美元kg,2035年降至1美元/kg。同时，IRA法案大幅推动绿氢商业化进程，为其提供最高3美元kg的税收抵免，预计为美国多地绿氢生产成本减半。此外两党基础设施法计划提供80亿美元建设区域清洁氢中心，10亿美元开发水电解制氢技术，5亿美元支持制氢和再循环计划。日本：氢能政策、资金、技术完善，大力发展海上运输链。日本通过完善的法律法规、政府的资金

8、扶持及广泛的国际合作，将在2030年前后建立商业规模的供应链，制氢成本降低到30日元/Nm3,并达到300万吨/年，到2050年实现2000万吨/年。但受限于自然资源稀缺、土地面积受限，日本可再生能源制氢成本高,因此需要高度依赖海外进口，主要依靠海上运氢，构建液化氢+甲基环己烷（MCH）运输链，日本与澳大利亚、文莱、挪威和沙特阿拉伯就氢燃料采购问题进行合作。2.绿氢产业化发展进程加速，未来市场空间广阔2.1 .目前灰氢占据主要地位，但绿氢替代灰氢是必然趋势根据氢能制取方式和碳排放量，分为灰氢、蓝氢和绿氢三种。氢能的制取方式主要有三种：1）以化石燃料（煤炭、天然气等）为原料制氢、工业副产制氢（通

9、过焦炉气或氯碱制氢），这类制氢路线技术最为成熟，但碳排放量较高，制氢过程中存在污染，因此被称为“灰氢”；2）在“灰氢”基础上应用碳捕捉、碳封存等技术防止碳排放至大气，可大幅降低碳排放，通过此方式制得氢气为“蓝氢；3）而绿氢”是指通过光伏发电、风电、太阳能等可再生资源电解水制备氢气，这种制氢方式不会产生任何碳排放，且氢气纯度高，是未来主要发展方向，但目前技术尚未成熟，成本相比灰氢、蓝氢更高，这也是限制其发展的主要因素。化石燃料为制氢主要方式，电解水制氢占比极低。经过多年的工业积累，我国已是世界上最大的制氢国，2023年我国氢气产量约3300万吨。从供给结构来看，由于我国天然气紧缺依赖进口,煤炭资

10、源丰富，目前我国氢气供给仍然以煤制氢为主；根据中国氢能联盟统计,目前煤制氢占比63%,天然气制氢占比13%,工业副产气制氢占比21%,电解水制氢3%。图3：国内制氢模式占比3%屎制氢天然气制氢工业副产制氢电解水制氢相比灰氢，绿氢在碳排放、制氢纯度、储能等方面更具优势，绿氢替代灰氢是必然趋势。绿氢具备零碳排放的优势，每生产1吨氢气碳排量仅0.03吨;而煤制氢每生产1吨氢气平均需要消耗煤炭约6-8吨，排放15-20吨左右的二氧化碳，此外还会产生大量高盐废水及工业废渣；天然气制氢路线下每吨氢气的生成将排放9-11吨二氧化碳，在双碳目标要求下灰氢势必被更清洁的绿氢所取代。同时，绿氢制氢纯度高，具有明显

11、优异性，适用于对氢气纯度、杂质含量要求苛刻的冶金、陶瓷、电子、航天航空等行业。此外，绿氢储能具有规模大、时间长、储存与转化形式多样等优势，可解决新能源消纳问题。在我国可再生能源发电装机结构占比不断提升的背景下，风光等清洁能源发电成本持续下行为绿氢构建了资源基础，未来绿氢占比有望不断提升。2.2.绿氢市场空间广阔2.2.1 .从市场需求来看，国内外绿氢发展动力十足随着全国氢能产业的进一步发展，氢能成为更多省份的重点产业。据氢云链统计，2023年已有9个省份公布35个氢能产业项目，总投资额超650亿，其中绿氢项目达到7项，主要分布在宁夏、河北和江苏等风光资源优势地区，进一步推进绿氢商业化发展。国内

12、市场23年招标项目密集落地，成为绿氢量产元年。为了获取新能源建设指标，五大四小等能源集团，纷纷布局风光氢一体化项目。截止23年2月，大规模绿氢项目中,已开标和在建项目合计近2GW,对应电解槽500台；规划的待开标项目近15GW,对应电解槽需求3000台左右，按照项目进度将于今年年中开始陆续招标。从区域上看，项目多集中于内蒙古，其次为新疆、吉林等地。从国内招标情况来看，我们预计今年招标量有望突破500-600台，实际出货量有望达至J300-400台，实现翻番增长。海外市场需求高速增长，关键设备电解槽出货量快速提升。根据高工锂电数据，2023年全球电解槽市场出货量达到IGW,其中中国电解槽总出货量

13、超过800MW,同比增长129%以上,全球占比超过80%o碱性电解槽设备凭借运行稳定、售价低廉等优点，2023年出货量达至IJ776MW,为目前市场主流选择。根据B1oombergNEF数据，2023年中国电解槽出货量将持续保持高增，出货量有望达到1.4-2.1GW,占当年全球出货量的60%以上，同比增加75%-163%.2.2.2 e中国电解槽出货期（GW）-yoy2.2.3 .从应用场景来看，绿氢市场空间广阔氢能的应用场景逐渐从交通领域向工业领域、发电领域和建筑领域拓展。目前氢能的成本较高，使用范围较窄，氢能应用处于起步阶段。氢能源主要应用在工业领域和交通领域中，在建筑、发电和发热等领域仍

14、然处于探索阶段。根据IEA数据,2023年全球氢气需求量超9400万吨，同比增长5%,其中增量中约67%是来自化工领域。2023年全球氢气需求来源中，炼油、合成氨、甲醇、钢材的氢气需求比例分别为42.6%、36.2%、16.0%和5.3%。根据中国氢能联盟预测，至U2060年工业领域和交通领域氢气使用量分别占比60%和31%,电力领域和建筑领域占比分别为5%和4%o碳中和目标下，氢能大规模推广应用刻不容缓。目前，炼化领域是氢气重要的使用场景，氢气主要用于加氢硫化以去除原油中的硫含量,以及加氢裂化将重渣油升级为更高价值的产品，全球对空气质量的持续关注的背景下，最终精炼产品中的硫含量持续降低，加氢

15、裂化越发重要,我们预测到2030年全球炼化领域对氢气需求量有望达到4530万吨。合成氨为第二大应用场景，主要用作制造尿素和硝酸铁等化肥的原料，通过绿氢生产合成氨有望有效降低合成氨领域碳排放强度,我们预测到2030年全球炼化领域对氢气需求量有望达到4530万吨。甲醇用氢量排第三，主要用于生产化学甲醛及塑料、涂料等，与合成氨类似，绿氢是甲醇脱碳的重要手段，我们预测到2030年全球甲醇用氢需求有望达到1755万吨，绿氢替代空间广阔。此外，“双碳”目标下，钢铁行业面临巨大的碳减排压力，目前，化石燃料以焦炭形式在炼钢过程中用作还原剂，并用于炼钢及炼铁过程中各热密集阶段,这些未来将被低碳氢逐步取代，我们预

16、测到2030年全球炼钢领域对氢气需求量有望超过500万吨。未来，随绿氢生产成本、储运氢成本逐渐降低，氢能性价比将提升,未来将被用于燃料电池、储能等更多应用场景。氢燃料电池汽车适用于中长途、高载重、固定路线货运场景，我国氢燃料电池产销量快速增长，根据中汽协数据，2023年国内氢燃料电池汽车产销量分别为3626辆和3367辆，同比分别增长104.1%和112.3%。现阶段氢燃料电池汽车处于起步阶段，以氢燃料电池商用汽车为主。随着5大示范城市群相继落地，“十四五”期间我国燃料电池车及加氢站有望迎来大面积推广。此外，氢储能有望成为绿氢需求的重要组成部分，随着光伏风电装机快速增长，弃风弃光问题逐渐凸显，以氢作为储能载体,具备长周期、季节性优势，有助于解决可再生能源消纳问题。我们预测到2030年全球绿氢需求有望从2023年的3.76万吨增长到3282.38万吨，GAGR有望达到112.16%。3.电解槽：绿氢降本带动设备放