电新行业氢能系列报告（一）：中国氢能发展现状和前景

信|证券研究报告|氢能系列报告(一)CCONTECONTENTS1国内氢能政策CCONTECONTENTS1国内氢能政策东 …5,8%35,10%6东 …5,8%35,10%62,19%,60%内氢能政策状态直接涉及氢能政策：氢能政策状态生效当年度项目征求意见废止非公开✓2)涉及发展规划占比45%、财政支持占比2%政策数量(个)国家级省级市县级4%2,73%政策数量(个)901277651077654433334443333112110院，中泰证券研究所政策类型发展规划财政支持项目支持管理办法氢能安全标准体系4,4,1%2,1%55,16%57,17%0%“十四五”规划中氢能目标1、氢能制、储、运、加环节：✓1)到2025年，中国可再生能源制氢量达到10-20万吨/年；2)气态运输用氢气瓶突破50MPa；3)实现二氧化碳减排100-200万吨。2、氢能转换及燃料电池环节：✓1)开展高性能、长寿命质子交换膜燃料电池技术研究；2)突破固体氧化物燃料电池关键技术；3)完善熔融碳酸盐燃料电池电堆堆叠、融碳酸盐燃料电池集成设计技术。3、氢能应用环节：✓1)到2025年，国内燃料电池汽车保有量50000辆。发改委，国务院，中国氢能联盟研究院，中泰证券研究所“十四五”规划中氢能目标多省份出台政策，制定2025年氢能发展目标：产量达到20万吨；产量达到50万吨；✓3)四川成都：2025年可再生能源制氢产量达到1万吨；可再生能源制氢产量达到30万吨。燃料电池车(辆)000国内氢能产值(亿元)1.1万1.0燃料电池车(辆)000国内氢能产值(亿元)1.1万1.0万0氢能发展空间—中国氢能联盟预测前面所述是国家层面对2025年产业规划，但据中国氢能联盟统计，各省市出台的“十四五”规划涉及氢能的目标总和，远超国家层面的规划目标：✓1)产值目标：2025年1万亿、2035年1.9万亿；✓2)燃料汽车：2025年11.5万辆、2035年42.5万辆；✓3)加氢站：2025年1168座、2035年2309座。0000000000加氢站(座)0000院，中泰证券研究所CCONTECONTENTS2国内可再生氢项目CCONTECONTENTS2国内可再生氢项目国内制氢来源包括三大类：化石能源制氢、电解水制氢、工业副产氢；✓1)化石能源制氢占比最大，包括煤制氢、天然气制氢、石油制氢；✓2)工业副产氢占比其次，包括焦炭和兰炭副产氢、氯碱和其他副产氢、✓3)电解水制氢占比最小，包括电网、风电、光伏、水电、核电电解水。院，中泰证券研究所00截至2023年3月15日，国内规划可再生氢项目合计429.4万吨/年；已运行项目5.6万吨/年；建成尚未运营2.5万吨/年；在建项目19.7万吨/年；规划待建401.6万吨/年；地区分布：产能规划前五的省份是内蒙古、吉林、上海、河北、宁夏院，中泰证券研究所氢能项目产能(吨/年，包括：建成、运营、在建、规划)00000000000236157136288内蒙古吉林上海河北宁夏氢能项目数(个)970015151110888内蒙古河北吉林宁夏甘肃新疆山西山东辽宁陕西截至2023年2月，国内已运营的可再生氢项目中，，占比4%；多种来源8个，占比30%；发电6个，占比14%；合成甲醇2个，占比9%；储能1个，已运营项目来源(个)光伏多种类型风电水电5,5,18%0%院，中泰证券研究所已运营项目应用方向(个)合成甲醇储能掺氢交通科研发电合成甲醇储能掺氢12,5%5,12%6,14%据中国氢能联盟研究院统计，2022年国内新增可再生制氢项目产能3.3万吨/年，同比增长65%；截至2022年底在建项目17.7万吨，均有望在2年内投产运营；据高工锂电统计，2022年国内电解水制氢设备出货量722MW，同比提升106%。院，高工锂电，中泰证券研究所8007006005004003002000中国电解水制氢设备出货(MW)同比(右轴)722722106.3%33335020202021202020210%CCONTECONTENTS3国内氢能应用领域CCONTECONTENTS3国内氢能应用领域国内氢能在工业领域主要用于化工：✓1)按照各省用氢企业主要产品划分，氢能在化工领域主要用来合成✓2)按照用氢企业产能看：国内合成氨58745万吨，占比80%；合成甲占比9%；石油精炼4642万吨，占比6%；合成其他化工%国内各省用氢企业主要产品产能(万吨)合成氨合成甲醇石油精炼合成其他3791,5%4642,6%83,9%5,80%院，中泰证券研究所配套车型数量(个，按燃料电池系统商)国内燃料电池车销量(辆)00444040配套车型数量(个，按燃料电池系统商)国内燃料电池车销量(辆)004440402,48%51%已公告车型数量(个)专用车客车乘用车6,1%院，中泰证券研究所00国内燃料电池汽车：✓1)截至23年2月，国内公告车型993辆，客车和专用车几乎各占一半；✓2)截至2022年底，国内累计销售燃料离“十四五”目✓3)燃料电池系统配套数量前五的厂家：北京亿华通、上海重塑、亿华通动力、上海捷氢、潍柴动力。0002019202020212022已公告车型数量(个，按品牌)535232353535宇通牌飞驰牌中通牌开沃牌东风牌福田牌申龙牌海格牌金旅牌金龙牌已公告车型数量(个，按主机厂)60495425424235353535300东北苏南江海北京徽东北苏南江海北京徽宁庆津西南州南建港876543210国内加氢站：✓1)截至22年底，国内在运加氢站245座；✓2)截至22年底，国内在运加氢站每日供给能✓3)国内加氢站数量前五省份：广东、河北、✓4)排名前十EPC企业大多是中石化分公司加氢站EPC数量(座)7744443333在运加氢站供给能力分布(座)kgdkgd小于500kg/d大于1000kg/d28,11%32,13%在运加氢站数量(座)同比0130%130%125%6236%20182019202020212022来源：中国氢能联盟研究院，中泰证券研究所0%000000在运加氢站供给能力(公斤/天)增长率1717.7万274%8%201820192020202120225050在运加氢站数量(座)022211814131313121197567544333444333 CCONTECONTENTS4国内氢气成本CCONTECONTENTS4国内氢气成本院，中泰证券研究所国内氢气成本分布：✓1)我们把制氢成本分为：可再生氢成本(绿氢)、清洁氢成本(绿氢和蓝氢)、综合氢成本(绿氢、蓝氢、灰氢)；✓2)目前，各个地区的可再生制氢成本均高于工业副产制氢，更高于化石能源制氢；✓3)趋势上看，可再生制氢成本呈现下降趋势；工业副产和传统能源制氢受能源价格上涨影响，成本上升。综合氢气成本(元/公斤)清洁氢成本(元/公斤)可再生氢成本(元/公斤)综合氢成本(元/公斤)清洁氢成本(元/公斤)可再生氢成本(元/公斤)250东北华东华中华北华南西北西南50生制氢成本下降趋势国内可再生氢气成本分布：✓1)从可再生氢气成本分布看，西北＜东北＜华北＜西南＜华东＜华中＜华南；✓2)近5年来，所有区域的可再生氢成本持续下降，并仍有很大降本空间。可再生氢成本(元/公斤)华东华南华中华北东北西南西北312927252321院，中泰证券研究所长期看可再生电力制氢成本下降展望：✓据中国氢能联盟研究院预测，到2030年，国内电解水制氢装机有望扩大至100GW以上，碱性电解槽投资成本将从2020年的2000元/KW，降低至2030年的1500元/KW。同时，得益于可再生电力成本的降低，可再生电力制氢成本有望下降至13元/公斤，在成本上充分具备与化石能源制氢竞争的能力。院，中泰证券研究所氢成本拆分不同电解水制氢方式的成本拆分：✓1)根据能源转型委员会测算数据，应用电网电力制氢时，燃料成本占比约80%，固定投资占比15%，运营费用占比5%；✓2)可再生能源制氢时，燃料成本占比60-70%，固定投资占比30%，剩余为运营费用；✓3)天然气制氢(CCUS，碳捕获)，燃料成本占比55%(现在更高)，固定投资占比30%，剩余为运营费用。与运输常见的氢气储存、运输方式为气态储氢、液态储氢、固态合金储氢三种方式，重点是安全、低成本提高质量储氢率。✓1)根据中国氢能联盟研究院统计，目前我国主要采用20MPa气态高压储氢与集束管车运输的方式；✓2)当用氢规模扩大、运输距离增长后，提高气氢运输压力或采用液氢槽车、输氢管道等运输方案才可以满足高效经济的要求；✓3)氢的储运体系建设，可以借鉴天然气储运体系，结合实际的应用场景，选择合适的储运方式。CCONTECONTENTS4氢能产业链CCONTECONTENTS4氢能产业链氢能产业链上下游依次为：制氢、储运、加氢、能量转换(燃料电池)、用氢；我国已经掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺；在制、储、输、加、用等全产业链规模以上工业企业超过300家，集中分布在长三角、粤港澳大湾区、京津冀等区域。究院，中泰证券研究所是未来重点发展方向氢的颜色用于代表制造氢的来源和工艺，目前分为9种颜色：绿色、蓝色、灰色、棕色或黑色、绿松石色、紫色、粉色、红色、白色；绿氢是利用可再生电力，通过水电解工艺生产的氢气，在生产过程中没有二氧化碳的排放，是未来重点发展方向。如前所述，在绿氢制备过程中，燃料成本占比60-70%，固定投资占比30%，剩余为运营费用；电解槽是电解水制氢系统的核心部分：电解水制氢系统由电解槽及辅助系统组成，其中电解槽是电解反应发生的主要场所，辅助系统则包括电力转换、水循环、气体分离、气体提纯等模块；从成本构成来看，电解槽在制氢系统总成本中的占比约为40%-50%。本拆分燃料成本固定投资运营成本生产绿氢的核心是高效电解水制氢技术。按照工作原理和电解质不同，电解水制氢技术分为4类：1)碱性电解水(ALK)；2)质子交换膜电解水(PEM)；3)高温固体氧化物电解水(SOEC)；4)固体聚合物阴离子交换膜电解水(AEM)。目前国内超过95%的电解水都应用碱性电解水技术。碱性电解水工作原理碱性电解水制氢的电解质为30%质量浓度KOH溶液或者26%质量浓度的NaOH溶液。反应过程：在直流电下，水分子在阴极得到电子生成氢气和氢氧根离子，氢氧成碱性电解槽主体由端压板、密封垫、极板、电极、隔膜等零部件组成。碱性电解槽企业梳理据TrendBank统计，国内已经有超过百家企业布局或规划碱性电解槽，包括深耕二三十年的传统企业，和近几年入局的新能源企业和装备制造企业。2021年下半年至2022年底，国内共有11家企业发布了碱性电解槽新品，其中单槽最大产氢量达到1400Nm3/h。碱性电解槽的大型化迭代升级正在快速发展。碱性电解槽企业梳理据TrendBank统计，2022年国内碱性电解槽已规划产能超过11GW；据高工锂电统计，2022年国内电解水制氢设备出货量达到722MW(含出口，06%。考克利尔竞立以出货量230MW继续排名第一，派瑞氢能(中船重工718所)位居第二，隆基氢能首次跻身第三。从市场集中度来看，出货量TOP3厂商市占率合计达到73%，同比2021年下5CCONTECONTENTS5CCONTECONTENTS昇辉新能源是昇辉科技(300423.SZ)的控股子公司，专门布局氢能产业，构建了“3+3”的氢能战略：✓1)一方面战略投资飞驰科技、国鸿氢能、鸿基创能这3家产业链头部企业，携手合作伙伴搭建氢能生态圈和产业联盟势。作为昇辉新能源制氢板块的实施主体，广东盛氢制氢设备有限公司自22年5月注册以来，仅用3个多月的时间推出了首台套100标方碱性电解水制氢设备产品，达到国际一级制氢能效标准。到22年第四季度，盛氢产品产氢能力实现从100标方到1000标方的跨越，满足市场对大标方产品的需求。券研究所券研究所中国华电于2020年7月成立中国华电氢能技术研究中心，在碱性和PEM制氢设备均有布局：2022年4月，华电集团四川分公司与东方锅炉、东方氢能联手，推动国内首套100kW氢燃料电池冷热电三联供系统示范应用；7月，华电集团发电运营有限公司与山西美锦能源签订合作协议，双方将积极发展风光氢等新能源产业，推动氢能产业链延长、价值链提升、供应链融通。在政府层面，2022年4月30日，华电集团与成都市签署战略合作框架协议，双方将在清洁能源开发利用、氢能产业生态圈打造等领域深化合作。6月15日，华电集团与青海省人民政府签署战略合作协议，将积极推动青海储能、氢能等领域创新发展。2022年11月16日，华电重工发布公告，与内蒙古华电氢能科技有限公司，签署《内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目PC总承包合同制氢站部分》，合同金额3.45亿元，将于2023年内投产。项目规划建设风电和光伏总容量20万千瓦，其中12万千瓦风电、8万千瓦光伏，配套建设电解水制氢站和电化学储能2万千瓦时；不超过项目新能源总发电量的20%输送电网，其余电量用于配套的制氢站消纳。项目建成后风电光伏年发电量达5.65亿千瓦时，年制绿氢量达7800t。公司在选择氢能业务方向时考虑公司自身装备制造的优势，选择在