电力设备-电解水系列之二：电解槽全球市场与出口机会怎么看

证券研究报告|行业深度1)海外电解槽行业特点及政策力度？2)海外电解槽市场空间及需求侧现状？3)从设备成本、盈利水平、扩产规划三个维度看待中国电解槽出口机会？政策驱动：海外明确绿氢战略地位，电解槽需求高增。现阶段绿氢经济性仍低于灰氢，行业目前主要为政策驱动，后续有望转向市场驱动。现阶段海外电解槽市场呈现两大特点：1)PEM电解槽规模占比高于国内；我们判断主要系①海外政策对可再生氢界定标准严格，叠加国家资金支持有效推动PEM电解槽发展；②海外电解槽发展较早，早期项目规模较小，适合功率较小的PEM发展。2)2022年起碱性设备快速放量。NEL财报显示2022年后碱性电解槽需求快速爆发，22Q3、Q4碱性电解槽营收同增940%/337%，同期PEM营收同比-42%/+14%。主要系：1)短期PEM电解槽遭遇供应链瓶颈；2)2022年起签订的电解槽规模呈大型化趋势；3)欧洲天然气制氢占比96%，俄乌战争大幅推升天然气制氢成本，该趋势下碱性电解槽经济性凸显。行业需求：从龙头订单和扩产规划看海外电解槽未来市场空间。需求现状：海外电解槽头部公司2021-22年电解槽交付及在手订单规模高增。RePowerEU预计2030年欧洲累计装机规模达100GW，测算中东、印度地区至2030年累计装机规模为46.3GW/57.9GW。1)NEL：2021年起，NEL交付订单与在手订单规模高增。22Q1~Q4公司电解槽在手订单同增29%/35%/117%/137%，较同期电解槽营收规模高出6倍以上。22Q4公司与澳州Woodside签订约6亿挪威克朗碱性订单。2)Nucera：2022年电解槽季度交付订单规模为同期营收3倍以上。22Q1、22H1、22Q1~Q3公司电解槽交付订单8.0/8.3/9.3亿欧元，远超去年同期。公司预计2023-24年，碱性电解槽营收有望增长至6-7亿欧元水平。用氢场景：各公司订单用途看，绿氢现阶段需求主要为替代灰氢用于工业、能源脱碳减排，以及交通运输供给加氢站。设备成本、盈利水平、扩产规划三个维度看本轮电解槽出口投资机会。1)成本角度看，据BNEF，海外电解槽设备价格较国内高出2-3倍。2)盈利水平看，多家海外电解槽公司至今税前利润仍为亏损状态。3)扩产规划看，目前龙头扩张速度仍低于订单交付速度。近年来中国电解槽产品性能不断提升，且具备成本优势，我们判断海外电解槽需求高增趋势下，中国电解槽有望迎来出口机会。预计具备渠道能力的优质设备厂商有望迎来与海外龙头合资设厂、获取出口订单的机会。(维持)行业走势32%16%0%-16%-32%2022-032022-072022-112023-03作者析师杨润思析师杨凡仪相关研究动提振汽车消费》2023-03-19新能源汽车迭代加快》2023-03-05投资建议：具备渠道能力的优质设备厂商有望迎来与海外龙头合资设厂、获取出口订单的机会。推荐行业龙头隆基绿能、阳光电源；推荐优质设备供应商双良节能、亿利洁能、华电重工、异辉科技、华光环能。风险提示：政策支持力度不及预期、假设和测算存在误差。请仔细阅读本报告末页声明P.2请仔细阅读本报告末页声明重点标的股票代码股票名称投资评级EPS(元)2021A2022E2023E2024E2021A2022E2023E2024E601012.SH隆基绿能增持2.512.9032.8820.2313.60300274.SZ阳光电源增持2.033.364.4294.9350.0330.2322.98600481.SH双良节能增持0.170.6881.2420.3111.149.66600277.SH亿利洁能未覆盖0.2323.41601226.SH华电重工未覆盖0.260.260.370.4926.0932.3522.80300423.SZ异辉科技未覆盖0.4234.62600475.SH华光环能入0.800.8116.0315.839.94资料来源：Wind，国盛证券研究所注：隆基绿能、阳光电源、双良节能、华光环能为国盛证券盈利预测，其余公司取Wind一致预期P.3请仔细阅读本报告末页声明1.政策驱动：海外明确绿氢战略地位，电解槽需求高增 41.1海外严格界定可再生氢标准，欧美PEM电解槽占比高于国内 51.2龙头订单来看，2022年后碱性电解槽设备快速起量 72.行业需求：从龙头订单和扩产规划看海外电解槽未来市场空间 92.1行业需求：企业电解槽在手订单高增，行业需求快速增长 92.1.1从海外龙头在手订单看电解槽行业需求 92.1.2欧洲、中东、印度2030年电解槽装机预计达100GW/近50GW/近60GW 102.2用氢场景：终端需求以化工领域合成氨及交通领域重卡加氢为主 11 12 图表1：全球电解槽出货规模(MW) 4图表2：全球电解槽分区域出货规模(MW) 4图表3：全球电解槽产能规模(MW) 5围内，绿氢落地项目中PEM电解槽近年来占比较高(个) 5图表5：全球电解槽分技术路径出货规模(MW) 6 图表8：NEL分产品电解槽营收增速及整体订单情况一览(%) 7图表9：2022年起，NEL电解槽订单规模呈大型化趋势(MW) 7占绝对主导，占比约96% 8仍在3元以上(元/立方) 8：天然气制氢成本变化趋势(纵轴：天然气制氢成本，单位为元/kg；横轴：天然气价格，单位为元/m3).......8 图表17：Nucera碱性电解槽收入规模(百万欧元；%) 10图表18：各类电解槽现阶段成本及降本空间展望($/kw) 11 图表21：部分海外电解槽公司研发、销售&管理费率情况一览(%) 13kw 13图表23：部分海外电解槽公司盈利能力一览(%) 13 图表29：光储龙头电解水制氢布局一览 16图表30：新势力厂商电解水制氢布局一览 17P.4请仔细阅读本报告末页声明00上篇报告中，我们专注于国内电解槽市场，对市场空间、用氢场景及投资标的进行详细owerEU守估计)电解槽出货规模分别为458MW/1839MW，同增129%/302%。图表1：全球电解槽出货规模(MW)图表2：全球电解槽分区域出货规模(MW)4458资料来源：Statista，国盛证券研究所资料来源：IEA，国盛证券研究所P.5请仔细阅读本报告末页声明图表3：全球电解槽产能规模(MW)0资料来源：IEA，国盛证券研究所电解槽发展；2)海外电解槽发展较早，早期项目规模较小，适合PEM发展。图表4：全球范围内，绿氢落地项目中PEM电解槽近年来占比较高(个)资料来源：IRENA，国盛证券研究所P.6请仔细阅读本报告末页声明ThyssenKruppinsThyssenKruppinsTMPowerAREVAHGennserELXPlugPower司图表5：全球电解槽分技术路径出货规模(MW)图表6：海外部分电解槽公司技术路径一览碱性碱性碱性碱性资料来源：IEA，国盛证券研究所资料来源：IEA，国盛证券研究所➢欧洲政策1)电源属性(须为可再生能源电力)和全生命周期碳排放标准界定可再生氢气。气体定义碳排放核算界限。相较于绿氢，可再生氢在间接环节(发电)和直接环节(制碳税成本。产品性能看，PEM电解槽与可再生能源耦合性好、启停更快(可实现无人值守的远程控制及日常运行管理)、占地面积委绝对主导。➢美国政策拜kg绿氢制备的经济P.7请仔细阅读本报告末页声明来碱性电解槽有望占据欧洲电解槽60%以上份额。碱性电解槽快速增长主要系：1)短济性凸显。图表7：Mcphy预计，未来碱性电解槽有望占据欧洲电解槽60%以上份额资料来源：Mcphy财报，国盛证券研究所瓶PEM没有对不同电碱性电解槽体积较大，适用于大规模产氢项目，NEL透露2022年起电解槽订单规模逐图表8：NEL分产品电解槽营收增速及整体订单情况一览(%)图表9：2022年起，NEL电解槽订单规模呈大型化趋势(MW)碱性营收-yoy940%-42%4%-1%608%167%135%在手订单yoy117%137%112%资料来源：NEL财报，国盛证券研究所资料来源：NEL财报，国盛证券研究所催化更具性价比的碱性电解槽需P.8请仔细阅读本报告末页声明5050图表10：2022年欧洲天然气制氢方式占绝对主导，占比约96%乌战争进一步刺激天然气价格暴涨，目前价格仍在3元以上(元/立方)%6%资料来源：欧盟官网，国盛证券研究所8642018-0118-0719-0119-0720-0120-0721-0121-0722-0122-0723-01资料来源：I，国盛证券研究所考虑资料完整性及口径统一性，我们采用国内天然气制氢和电解水制氢成本进行比对。原料成本占70%~90%。此外，由于我国天然气资源有限且含硫量较高，hg。单位为元/kg；横轴：天然气价格，单位为元/m3)图表13：电解水制氢成本随电价变化趋势(纵轴：电解水制氢成本，单位为元/kg；横轴：电价，单位为元/kwh)天然气制氢成本(元/kg)12345所50电解水制氢成本(元/kg)15.924.2P.9请仔细阅读本报告末页声明间国在净零排放计划向市场投入数千亿美元刺激下，氢能装备市场需求激增，海外电解槽略合作协议，在法国和周边地区联手开发绿氢。kruppNucera实现燃料电池产业链上下游垂直整合。：企业电解槽在手订单高增，行业需求快速增长头在手订单看电解槽行业需求egy马州的交通运输制氢。P.10P.10图表14：2021年起，NEL电解槽季度订单交付规模(百万挪威克朗；%)0NEL交付订单yoyQQ21Q321Q422Q122Q222Q322Q4资料来源：NEL财报，国盛证券研究所0NEL在手订单yoyQQQQQQ资料来源：NEL财报，国盛证券研究所规模约8.7/10.0/12.2亿欧元，其中电解槽订单占比始终保持75%以上，分别为图表16：Nucera电解槽季度累计订单交付规模(百万欧元；%)图表17：Nucera碱性电解槽收入规模(百万欧元；%)0订单总额yoy%0碱性电解槽收入资料来源：Nucera财报，国盛证券研究所资料来源：Nucera财报，国盛证券研究所GW30年累计装机规模达到100GW(考虑设备6.91折P.11请P.11平均设备价格(欧元/kw) 平均设备规模(MW)平均设备价格(欧元/kw) 平均设备规模(MW)020212022202320242025202620272028202950图表18：各类电解槽现阶段成本及降本空间展望($/kw)(单位：$/kw)碱性PEMSOEAME电解槽270-450400-870690-2000>177供电系统81-5100-217.5690-2000~167.5气液分离&干燥纯化81-567-5140-400~139.5其他系统108-0100-217.5780-2267~447Total540-900667-14502300-6667>931资料来源：OxfordEnergy，国盛证券研究所资料来源：ITM财报，国盛证券研究所W有丰富的太阳能，据PVMagzine，印度每年氢气消耗量约600万吨，主要用于氨和甲醇生产及炼油厂。场景：终端需求以化工领域合成氨及交通领域重卡加氢为主PlugPowerP.12P.12图表20：据thyssenkruppnucera，目前绿氢主要用于工业领域资料来源：thyssenkruppnucera财报，国盛证券研究所绿氢为石化、化工行业深度脱碳的重要途径。钢铁、冶金、水泥等高耗能工业既是碳排化、化工行业深度脱碳的重要途径。运输+储能于锂电池具有更高的能量密度与更长的续航里程，更适合长距离、重载荷运输领域。储能我们拟从海外电解槽设备成本、龙头公司盈利水平，以及各公司扩产规划三个维度探讨带来成本增加。P.13P.13图表21：部分海外电解槽公司研发、销售&管理费率情况一览(%)图表22：海外电解槽设备价格较国内高出2-3倍($/kw)公司项目2020A2021A2022ANEL研发费率-碱性-64.0%23.0%研发费率-PEM-15.0%21.0%销售&管理费率9.5%11.1%11.0%公司项目2020A2021H12021AMcphy研发费率14.2%26.9%15.0%销售&管理费率---资料来源：各公司财报，Bloomberg，国盛证券研究所资料来源：EnergyConnects，BNEF，国盛证券研究所PEMMcphy亏损状态。NEL亏损平。图表23：部分海外电解槽公司盈利能力一览(%)图表24：thyssenkrupp-nucera对电解槽盈利能力的未来展望公司项目2020A2021A2022AEL毛利(百万挪威克朗)(414)(583)(1279)公司项目2020A2021H12021AMcphy毛利(百万欧(24)(37)公司项目22Q122Q222Q3Nucera毛利率21.5%18.2%19.1%净利率6.0%-0.9%1.8%资料来源：各公司财报，国盛证券研究所资料来源：thyssenkrupp-nucera财报，国盛证券研究所P.14请P.14PEM厂商产能及预计情况一览(%)资料来源：氢电邦，BNEF，国盛证券研究所在手订单高增，产能扩建速度预计仍低于订单交付速度。另一方面，海外电解槽设备生增趋势下，中国电解槽有望迎来出口机会。国内外碱性电解槽产品对比一览公司名称隆基竞立Mcphy蒂森克虏伯0制氢机输出压力1.6(25%-115%3.2 (MPa)可调)300(10%-100%可调)碱液30%KOH溶液------占地面积280m²氢气纯度99.999%≥99.8%-->99.95%氢气干露点(℃)--≤-50----电源电压(V)--------量4.54.3资料来源：各公司官网，国盛证券研究所P.15请P.15公司名称康明斯Nmha0-3(0--100%可调)0.1~3.2(10%~100%可调)30(10-100%可调)姆00x1500x1930x0电源电压(V)耗电量(KWh/Nm3)55资料来源：各公司官网，国盛证券研究所斯按50:50股权比例在国内广东省佛山市设立合资公司--康明斯恩泽(广东)氢能源科。图表28：2021年来国外设立电解槽合资公司情况一览公司合作公司合资公司技术路径股权简要情况康明斯Dec-21康明斯恩泽(广东)氢能源科技PEM50:50广东省佛山市合资公司产线将生产康明斯HyLYZER系列质子交换膜(PEM)电解水制氢设备，一期年产500MW能力将于2022年建成并实现量产，后续产能可根据市场需求扩大到吉瓦(1000MW)级。HydrogenProNov-21天津瀚氢源(电解槽零部件制造商)--75:25天津合资公司每年将生产300MW电解槽。P.16P.16专注于可再生能源制氢环节，已推出国内可量产功率最大的PEM电解槽，功率达到图表29：光储龙头电解水制氢布局一览公司技术路线产能(GW)户ALK规划2022年再生能源制氢系统解决方案。国化学等资料来源：各公司公告，各公司公众号，国盛证券研究所源亿利洁能设计。)已完成电解槽自行开发与生产，并将产品投入市场。换膜燃料电池关键材料的开发与生产，拥有氢能燃料电池核心材料产品气体扩散层、质技术。aP.17请P.17图表30：新势力厂商电解水制氢布局一览公司布局电解槽时间技术路线氢能布局双良节能良新能源首套电解ALK槽发货1)2022年9月子公司江苏双良新能源首套绿电智能制氢系统(最大产氢量1100Nm3/h)下线。双良绿电制氢装备智造基地规划厂房面积超10000平方米，能够实现年化1000-1500Nm3/h电解槽100台套的产亿利洁能2020年投资设立宁波氢能1)2020年投资设立宁波氢能(公司持股10%)，22H1公司已完成单台1000标方产量制氢装置气液分离系统、氢气纯化系统的工艺结构设计。两大工园区，制氢产量大。3)公司三峡鄂尔多斯签订合作投资协议，共同投资设立三峡亿利(从事光伏治沙及氢能、储能经营)，公司持股50%。华电重工控股深圳氢能，持ALK股51%1)21年公司氢能业务收入10万以上，22年5月公司以现金2.50亿元通过受让股权及增资扩股相结合方式持股深圳氢能51%；2)22年末。公司与氢能科技签署《内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦亿元(含税)，预计2023年内投产。异辉科技21H2设立控股子公司异辉新能源有ALK限公司设立控股子公司异辉新能源，聚焦氢能产业，善产业链布局。力在1.6Mpa。华光环能22H1与大连理工大学合作成立零碳工程技术研究中ALK心，进行电解水制氢等示范项目的开发于3月15日发布关于1500Nm³/h碱性电解槽下线公告。资料来源：各公司公告，各公司公众号，国盛证券研究所P.18P.18提示技术按照一定节奏迭代创新进而推动应用端成本下降等，经济性提升的背景下，若技术进预期，相关市场规模与空间的测算存在下修的风险。P.19P.19免责声明国盛证券有限责任公司(以下简称“本公司”)具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本报告的信息均来源于本公司认为可信的公开资料，但本公司及其研究人员对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的资料、意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，可能会随时调整。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息及资料保持在最新状态，对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司力求报告内容客观、公正，但本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用，