2024战略深度研究-能源转型系列报告：氢能的2.0时代到来-华泰证券

战略能源转型系列报告：氢能的2.0时代到来华泰研究2024年3月17日│中国内地 深度研究绿氢进入2.0时代，需求有望多维度展开近期工信部等7部门发布《加快推动制造业绿色化发展的指导意见》，将氢能作为“未来能源”，并且要求围绕石化化工，钢铁，交通，储能和发电领域布局产业发展。相比此前氢能产业规划，我们看到此番不再局限于交通和储能领域，向多元绿氢以及其衍生产品发展。我们认为氢正在进入2.0时代，需求侧的多元化发展更接近氢作为广泛使用的工业原料，能源载体，和零碳能源的本质，这才能更快的推进产业规模化与技术迭代，打破此前缺乏需求+成本较高无法产业化的僵局。与过往市场报告不同，本篇报告从需求出发，分析了化工，工业、交通、发电四大产业，19个细分子行业的需求，从产业增长，驱动因素，替代模式，技术成熟度，平价等五维度去分析绿氢及其衍生产品绿色甲醇和绿氨的需求，从而预期产业化发展方向。三个子行业撬动更大市场，1美金平价线有望带来4500万吨/年绿氢需求除了市场关注的燃料电池产业外，我们预计绿色甲醇，化工合成氨，氢冶金三个领域在欧盟碳政策、船舶甲醇订单等推广及经济性催化下看到需求启动。三大领域在2025/2030年间或带来150/620万吨绿氢需求，占比64%/48%，加速产业化降本，撬动发电/道路交通等领域需求爆发。2035年，我们预期这三大领域占比将下降至36%，而其他领域占比到2035将达64%，达到3835万吨，接力增长。从绿氢成本角度，电价占比80%+，是敏感性最高的成本项，我们测算认为在0.13~0.15元/度电价下绿氢成本降至10~11元/kg，开启炼化、合成氨、氢基竖炉平价市场；在0.08元/度电价下绿氢成本降至7元/kg，进一步开启氢基重卡、氢燃料电池发电市场。从产业发展路径来看，政策性需求驱动供给增长与成本下降，推动产业化，并撬动多元需求领域全面爆发，形成产业发展正循环。我们预计全球绿氢市场在2025/30/35需求达230/1290/5900万吨，2025-35区间复合增速达到38%。绿氢也将正向驱动新能源需求，到2035年即可带动全球光伏356GW每年新增装机。新能源与绿氢形成正反馈，量变产生质变，带来平价曙光绿氢供给侧需要新能源发电降本、离网制氢系统、氢储运技术的共同发展。我们认为需求的启动与目前光伏发电成本的快速下降带来量变的奇点，推动产业中长期的进一步质变。光伏组件价格2022年底至今下降近50%，国内增量发电成本将达0.24元/度以下，中长期可达0.15元/度以下。但考虑网电消纳需要额外的备用与平衡成本，网购电价格较难低于0.6元/度。因此我们认为离网的柔性制氢系统将得以加速发展。此外，全球光照好的区域如中东北非，新能源电价已存在1.5美分/度执行价格且有望降至1美分/度，区域性绿氢平价也已看到曙光。此外，氨全球贸易体系完善，其作为氢载体一方面同体积储氢量高于液氢50%，长途海运成本仅为液氢的10-20%，我们认为中国设备、中东制氢、欧洲需求、氨基运输将是较快实现的供应体系。绿氢产业化大幕已然拉开，剑指万亿规模全球市场我们认为绿氢全球发展奇点已来，氢基能源与需求的多样性将推动多行业清洁化的发展，并助推全球新能源技术与综合应用模式的迭代。我们预计绿氢产业到2035年会带来万亿的产值规模，其中电解槽设备产值2912亿元，燃料电池系统设备产值4708亿元，电解槽与燃料电池其它辅助设备与建设产值1468亿元，氢储运/加氢站/氨运输罐增量产值合计994亿元，中国氢相关装备供应链迎来广阔成长机遇。我们看好储运龙头中集安瑞科（华泰机械组覆盖）、压缩机龙头冰轮环境（华泰机械组覆盖），其他产业链相关设备包括：东方电气、上海电气。风险提示：产业链降本不及预期，技术进步不及预期，产业政策不及预期。

研究员刘俊SACNo.S0570523110003karlliu@SFCNo.AVM464+(852)36586000研究员苗雨菲SACNo.S0570523120005miaoyufei@SFCNo.BTM578+(86)2128972228联系人张瑶珈SACNo.S0570122090160zhangyaojia@+(86)75582492388免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。1战略研究正文目录绿氢进入2.0时代，需求有望多维度展开 4绿氢2.0时代，这次有何不同 5绿氢过去几年为何不温不火？ 5绿氢2.0时代，从“氢能发电”向“绿氢衍生”的思路转变 5需求端迎来新机遇：关注三大方向边际变化 6方向一：航运清洁化带来绿色甲醇需求增长 6方向二：绿氢转氨解决储运问题，绿氨有望率先平价 6方向三：氢冶金不仅仅是减排，也将缓解资源紧缺焦虑 7供给端从量变到质变：新能源带来平价曙光 7从新能源降本，到新能源应用降本 8以全球产业链实现更快平价，带来绿氢贸易链的机遇 8制氢，储氢，运氢提效降本，产业链迭代方兴未艾 8投资建议 9绿氢需求-经济性正循环有望启动，剑指全球2035年万亿元市场空间 9公司推荐 10绿氢产业迈向2.0时代 13从需求侧出发看绿氢产业新机遇 13氢衍生产品的多元用途决定了氢产业需求来自多点爆发 13从多个维度分析氢需求的形式，驱动力和替代难度 141长距离运输打响绿氢启动第一枪，开辟绿色甲醇应用新赛道 151.1船用可持续燃料 151.2中长期重卡清洁化 201.3航空可持续燃料 242绿氢化工可能率先平价 272.1化工是氢重要的存量应用场景 272.2合成氨绿氢平价已见曙光 292.3绿氨作为绿氢国际贸易的载体，通过跨国配置加速绿氨平价 313绿氢冶金大有可为 343.1CBAM进入过渡期，国际钢铁行业影响相对显著 343.2钢铁减排技术路线多样，氢具备广泛用途 363.3富氢高炉和氢基竖炉有望在欧盟贸易国和中东率先导入 384绿氢前景仍是星辰大海 404.1绿氢为电力系统提供可控基荷和长时储能 404.2绿氢供热亦有可为 46多管齐下加速绿氢降本，推动产业从量变到质变 471从代购电到市场电到离网电，购电方式变化+柔性制氢技术推动绿氢平价 471.1目前全球制氢产能以化石能源制氢为主，绿氢成本掣肘关键在于电价 47免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 2战略研究1.2改变电解水制氢的购电模式，代购电→市场电→离网电，持续降低电力成本 481.3离网制氢应用要求柔性制氢能力的提升 502寻找电价洼地，构建绿氢全球贸易体系 532.1全球风光资源分布不均，重点关注中东等地区的低成本绿氢潜力 532.2各国氢能政策战略定位不一，蕴含全球贸易往来、绿氢资源优化配置机会 582.3全球绿氢互认体系的建立是绿氢贸易的前置条件 603回归技术本源，制氢、储氢、运氢技术迭代方兴未艾 623.1制氢技术：ALK/PEM居于主流，SOEC/AEM关注细分场景应用 623.2储氢运氢技术：关注氨、液氢储运技术设备国产化和物理、有机储氢技术研发 663.2全球产业进展和格局 67投资建议 71看好储运龙头中集安瑞科和压缩机龙头冰轮环境（均为华泰机械组覆盖） 71中集安瑞科：氢能储运装备龙头，2023年前三季度氢能收入4.36亿元 71冰轮环境：制冷压缩机龙头企业，氢能压缩机产品全布局 73其他产业链相关设备包括东方电气、上海电气 75东方电气：全球重要高端能源装备研发与制造商 75上海电气：全球领先的工业级绿色智能系统解决方案提供商 76风险提示 77免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。3战略研究绿氢进入2.0时代，需求有望多维度展开氢不仅是能源，也是能源的载体和基础原料，可广泛运用于化工，工业，交运，建筑和发电等领域。由于氢发生反应后只产生水，且重量能量密度极高，因此一直被认为是实现零碳排放的重要能源和能源转型重要方向。党的二十大报告提出要加快规划建设“新型能源体系”，因此对于中国未来的能源发展方向，不仅要以新能源为主体建立新型电力体系，对于电力无法解决的能源问题，需要通过绿氢来解决。根据IEA统计，2022年全球氢的需求量在9500万吨，其中我国有4000万吨，是最大的氢生产和消费国。虽然过去氢的总需求量较大，但是主要以化石能源生产的灰氢存在，绿氢占比很小，而且大多数生产采用长流程工艺，氢的生产和需求在系统闭环内匹配，没有对外的需求，因此绿氢不仅面临经济性平价难度，也面临实际产业发展中缺乏需求的问题。过去市场对于氢的认识主要在车用燃料电池以及能源发电领域，限制了氢的发展范围和规模，随着氢产业发展的深入，我们看到绿氢本身不仅在化工，冶金和电力领域出现更多应用，绿氢的衍生产品如绿色甲醇，绿氨也在交运，化工等领域出现更多场景。今年2月29日，工信部等7部门发布的《加快推动制造业绿色化发展的指导意见》提出：“围绕石化化工，钢铁，交通，储能，发电等领域用氢需求”“构建氢能技术体系”，极大的拓宽了氢发展方向，我们认为氢发展进入2.0时代。本篇报告从需求入手，分析需求如何推动产业化降本实现平价之路。与此同时新能源的持续降本更进一步增加绿氢平价的可能性，风机和组件价格在2023年年底已分别降至2元/瓦和1元/瓦以下，风电光伏发电成本均较2022年下降了约30%。而绿氢一方面水解制氢的主要成本是电，另一方面可以接受间歇性电源，因此可以更大限度的使用可再生能源；随着电力市场化的推进，以及新能源逐步进入市场，绿氢也为可再生能源发电消纳提供保证，两者可以实现较强的正循环、互相促进。可以说没有新能源的低成本，也很难实现氢的大规模应用，而绿氢未来的大规模应用，也将打开可再生能源的需求瓶颈。我们预测到2030/35年全球绿氢的需求有望达到1290/5900万吨，若全部由光伏电力满足则有望带动新增光伏101/356GW每年的装机需求。图表1：绿氢和新能源的相互促进与正循环资料来源：华泰研究预测免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。4战略研究我国在2019年首次将氢能写入政府工作报告以来，2020年提出“双碳目标”后，21年陆续落地“氢进万家”和“燃料电池汽车示范城市群”两个重大氢能应用项目，在《氢能产业中长期规划》中明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，在后续的《十四五可再生能源发展规划》中明确提出推进氢能示范和制氢关键技术的发展。而纵观全球欧美，日韩，其他国家也纷纷提出自己的氢政策和计划。从政策来看，各国侧重有所不同，欧洲在政策上更关注需求端减排，是需求端政策最全面的区域，日韩在发展上更关注交通和电力领域，而中东等国的发展目标主要以氢对外出口为主。图表2：全球氢政策回顾•欧盟通过REDII要求的两项授权法案，明确绿氢定义；通过了将•中国工信部等7部门发布《加快推动制造业绿色化发展航运排放纳入EUETS的改革立法；通过《碳边境税调节机制》；的指导意见》，提出“围绕石化化工，钢铁，交通，FuelEUMaritime法规签署；ReFuelEUAviation法规发布•日本发布修订版《氢能基本战略》，提出了增强氢能产业竞争储能，发电等领域用氢需求”“构建氢能技术体系”力的“氢能产业战略”和确保氢能安全利用的“氢能安全战略”•美国能源部发布《国家清洁氢能战略和路线图》2024•欧盟通过Fitfor55一揽子计划，包括多个领域的拟议立法和修订：2023ETS修订后纳入航运、CBAM、ReFuelEU、FuelEUMaritime等•韩国发布《氢经济发展基本规划》，提出到2050年韩国氢能将占最终能源消耗的33%，发电量的23.8%，成为最大能源2022•中国发改委发布《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，明•阿联酋发布《国家氢能战略》确了氢的能源属性并且是战略性新兴产业的重点方向，提出了氢能产•沙特阿拉伯发布《绿色沙特倡议》业发展的各阶段目标2021•欧盟委员会提出REPowerEU一揽子计划，提出到2030年在欧盟生产1000万吨并进口1000万吨可再生氢的目标，提高了2030年工业、运输等部门的氢能份额规划•日本发布《以实现氢能社会为目标，建构大规模氢能供应链》•阿曼发布绿氢战略•2002年，日本政府提出能源安全、经济发展和环境保护•印度发布《国家绿色氢能计划》2011-的“3E”政策，持续致力于降低对石油等进口能源的依赖2020•2002年，美国能源部发布《国家氢能路线图》•2012年，中国国务院印发《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，将燃料电池汽车•2004年，欧盟启动“欧洲氢能及燃料电池平台”•2006年，中国科技部发布《国家“十一五”科学技术发的研发和应用列为重点发展方向展规划》，将氢列为能源可持续发展中的关键科学问题•2013年，日本提出《日本再兴战略》，将发展氢能定为国策•2017年，日本发布《氢能基本战略》，提出2030年左右实现氢能发电商业化的主要目标•2018年，韩国将“氢能经济”列为三大创新增长战略投资领域之一2000-•2019年，加拿大发布《加拿大氢能战略》•2019年，澳大利亚发布《国家氢能战略》2010•2019年，中国首次将氢能源写入政府工作报告•2020年，韩国颁布《促进氢经济和氢安全管理法》•2020年，欧盟发布《欧洲氢能战略》•2020年，美国能源部发布《氢能计划发展规划》资料来源：各国政府主管部门，华泰研究绿氢2.0时代，这次有何不同绿氢过去几年为何不温不火？绿氢在过去几年的发展慢于市场预期，一是因为过去电价较高，而绿氢成本中电价占比高80%，因此制氢设备本身进步不足以支持绿氢平价；二是因为氢需求存在于化工长流程内部循环而没有外部需求，因此与大规模、标准化的光伏不同，对于氢而言客户需求是每一个项目需要考虑的核心问题。市场需求和经济平价两大难题使得过去氢行业一直处于先有鸡还是先有蛋的悖论中。但是我们认为2024年以来氢产业进入了真正的转折点，首先需求侧出现了一些政策推进下，与现有设备和基础设施更兼容的绿氢衍生产品需求，其次新能源无论光伏还是风电的降本幅度使得电价成本达到接近2毛/度水平，从理论计算上绿氢的成本可以达到14元/kg，如果考虑一些光照较好或者风速较强的区域，当前电价已可以达到1毛5/度水平，对应绿氢成本达到11元/kg，略优于当前灰氢成本（12元/kg），因此平价已经近在咫尺。绿氢2.0时代，从“氢能发电”向“绿氢衍生”的思路转变2024年伊始，我们看到一些氢衍生产品的行业率先出现市场需求，将推动产业开启规模化降本，特别是氢在交运领域的航运和航空，工业领域的冶金，以及化工领域的合成氨有望率先出现突破，并且氢的应用形式不再仅限于纯氢，更可能是氢基燃料，包括绿色甲醇和绿氨，而后两者存在成熟的国际贸易流通（根据IEA，合成氨、合成甲醇每年有10%、30%的量每年通过国际贸易流通，全球有上百个港口支持装卸，而氢基本全部内部消化、外部供应链产业链体系不健全），将更进一步的降低绿氢的产业化发展难度。我们认为最终绿氢未来在四个大的产业领域以及19个细分行业存在发展机遇，基于自下而上的需求预测，我们预计氢需求结构（包含灰氢）将从目前93%来自化工，到2035年在化工，交运，工业和电力领域分别达到31%，19%，19%和31%。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。5战略研究图表3：氢不仅是能源，是能源的载体，也是基础化工原料和还原剂资料来源：IEA，华泰研究预测需求端迎来新机遇：关注三大方向边际变化具体而言，我们认为有三个氢应用方向的产业逻辑在正在积极向好，同时兼具行业自身需求增长+技术改造难度低+减碳政策强化三重催化，有望占据先机：1）航运清洁化带来绿色甲醇需求增长；2）绿氢转氨解决储运问题，绿氨有望率先平价；3）氢冶金不仅仅是减排，也将缓解资源紧缺焦虑。我们预计三大领域在2025/2030年或带来150/520万吨每年绿氢需求，占全部绿氢需求的64%/48%，加速产业化降本，撬动发电/道路交通等领域绿氢需求爆发。2035年，我们预期这三大领域占比将下降至36%，而发电/道路交通占比2025/2030/2035将达到7%/26%/41%，是主要的接力增长型需求来源。方向一：航运清洁化带来绿色甲醇需求增长随着欧盟对于船运减排的政策于2024年开始实施，以及船舶恰好进入一轮更换周期，以马士基为首的船东公司从商业上选择甲醇和柴油双燃料船作为其减排的方式，一方面保证其在未来面对更严格的减排规则时不会陷入被动，另一方面甲醇燃料发动机技术相对成熟，马士基率先锁定生物质资源也能抢占商业先机。而截止今年年初马士基本身接近40条甲醇双燃料船订单，以及市场高达200+条甲醇船的订单，使得绿色甲醇的需求预期上升，我们预计2025年将带动绿色甲醇500万吨，或者50万吨的绿氢需求。方向二：绿氢转氨解决储运问题，绿氨有望率先平价一方面由于绿色合成氨生产无需清洁二氧化碳输入，因此我们测算其绿氨平价点在整个氢衍生产品中是最高的，达到10.2元/千克，如果考虑碳税100欧元/吨，则可达25.4元/千克；另一方面氨的液化温度远高于液氢，同体积不仅热值更高，含氢量也更高，因此在长距离运输上，液氨比液氢更适合船运（单船运载量更高），因此有望带来更多需求。我们预计最先大规模应用绿氨的区域为欧洲，一方面欧洲的清洁化目标最为激进，另一方面欧洲非尿素化肥的应用比例远高于全球平均水平、此类短流程中绿氨导入工艺障碍较小。我们假设2030年欧洲非尿素类需求将全面实现绿氨替代，2035年全球50%的非尿素类需求实现绿氨替代，尿素类则假设替代比例为5%/30%。对应将带动全球2030/2035年全球348/1200万吨绿氢需求。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。6战略研究方向三：氢冶金不仅仅是减排，也将缓解资源紧缺焦虑虽然中国的钢铁以高炉为主，但是我们看到中东和印度区域由于缺少优质焦煤，因此采用气基竖炉作为钢铁的冶炼工艺，其中中东主要使用天然气，而印度使用煤制气。这些技术选择主要是考虑资源多样性，因此也使得绿氢在气基竖炉中替代成为可能。我们测算气基竖炉路线氢气平价线在11（不考虑CBAM）~19（考虑2030年CBAM@100欧元/吨，48.5%征收比例）元/kg，2030年中东竖炉绿氢平价替代天然气具备导入机遇，印度由于气基竖炉是基于低成本煤气化而非天然气，因此平价条件更为苛刻。我们测算高炉富氢平价线在4（不考虑CBAM）~10（考虑2030年CBAM@100欧元/吨，48.5%征收比例）元/kg，欧盟的钢铁贸易国有望率先考虑高炉富氢导入以应对CBAM带来的成本抬升，此外电炉钢、焦炉煤气喷吹在特定情形下也可能成为减排选项。综合来看，结合欧盟CBAM和中东氢平价带来的需求，我们预计氢冶金拉动绿氢需求2025/30/35为0/150/760万吨。图表4：氢需求端迎来新机遇40（元/kg）（百万吨）60351.初期需求由2.部分应用平价3.产业链规模、降本正循环加速，进一步打开市场全球2035需求空间（右轴）强制政策驱动带动规模化放量5030行业2035需求空间（右轴）2540绿氢平价点@0欧/吨碳税绿氢平价点@100欧/吨碳税20302025中国绿氢生产成本15202035中国绿氢生产成本1051000合船合竖氢分网合供高炼成舶成炉基布内成热炉化航甲氨氢重式备甲绿富绿油醇绿替卡电用醇氢氢氢替替氢代替源机绿替替替代代替天代组氢代代代航燃代然柴替煤煤灰空料灰气油代炭粉氢煤油氢灰油氢易替代难替代资料来源：IEA，华泰研究预测供给端从量变到质变：新能源带来平价曙光在过去的3年，以碱性电解槽为代表的制氢设备成本下降了25%至150万元/MW（1H23），国内产量也增长了300%+达到接近1GW/年，但是考虑到制氢成本的占比中电力成本高达80%+，因此降低电价才是绿氢平价的核心驱动力。随着新能源成本在过去3年下降了30%+，我们认为绿氢平价之路需要从三个维度去实现，1）用电降本，2）发电降本，3）技术降本。我们预计通过改变电力采购方式从网电到直购电可以降低绿氢电价0.39元/度，相当于绿氢降本23元/kg，而新能源电力继续降本以及寻找低电价区域布局绿氢产能到2035年可以进一步降低绿氢电价0.15元/度，相当于绿氢降本9元/kg，以及制氢相关技术进步如电耗优化进一步带来1元/kg的成本下降，最终在远期使得绿氢成本降至5元/kg。我们认为7元/kg（1美元/kg）及以上是多数绿氢应用的平价线，可以释放炼化、合成氨、氢基竖炉、氢基重卡、氢燃料电池发电储能等行业需求，上述领域绿氢需求合计有望带来4500万吨/年的市场空间，我们预计中国将在2035-2040年前后实现这一绿氢成本水平，而如果在海外比如中东等光照条件更好的区域甚至可能提前至2030年附近实现。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。7战略研究从新能源降本，到新能源应用降本目前国内的灰氢成本在12元/kg，而电解水制氢在使用网电的情景下成本为38元/kg，一方面离传统制氢成本差距甚大，另一方面也无法满足减排的绿氢认证需求。随着新能源的设备成本下降，光伏和风电的发电侧成本已降至0.21元/度和0.23元/度，大幅低于用电侧价格（0.6元/度），因此如何更高效的利用低成本的新能源将成为未来绿氢平价的主要路径选择。我们认为水解制氢本身需求特性可以接受新能源的波动性，使得其天然成为新能源的需求匹配，因此一方面通过微网甚至离网模式形成新能源和绿氢的组合，降低成本的同时可以实现完全零碳排放；另一方面中国电力市场化和新能源逐步入市，绿氢也可以通过长协和现货交易锁定新能源需求，既能解决消纳问题也能降低自身电价，与新能源发展形成强烈的正向循环。图表5：光伏和风电制造价格2H22以来价格走势（元/瓦）2.521.510.50风机含塔筒光伏组件资料来源：Solarzoom，华泰研究

图表6：绿氢降本瀑布图（元/kg）当前灰氢 未来绿氢资料来源：华泰研究预测以全球产业链实现更快平价，带来绿氢贸易链的机遇不同于新能源产业发展，最早从海外开始，主要依赖海外需求，绿氢发展初期获得国内需求的大力支持，但是我们也需要看到海外可能存在更好的自然资源去实现更低成本的绿氢生产，以及全球氢供需结构也会形成新的绿氢贸易链。得益于异常强烈的光照条件，中东2020年的光伏招标已经达到最低1.32美分/度、平均2美分/度，因此随着新能源组件价格跌到0.8-0.9元/瓦，我们乐观的预计2025-2030年在中东地区就可能出现1美分/度的电价，对应绿氢的生产成本达到1美金/kg，因此带来产业化突破近在咫尺。制氢，储氢，运氢提效降本，产业链迭代方兴未艾最终打铁仍需自身硬，虽然在过去的三年电解制氢设备成本已经下降了25%，但是在过去两年的产业化过程中，我们也看到绿氢设备在产品稳定，质保维护，参数标准化上仍然有待提升，另外降本提效也是这个产业不变的话题。我们认为在目前的技术路线下，ALK仍然是主流产品，PEM将在风光联合制氢下提升整体的效率，降低成本会是产业重要的补充，SOFC虽然寿命和效率较高，但是难以匹配波动电源，因此其可逆的制氢/发电模式将在特殊应用场景和核电制氢下拥有更多机会；AEM在技术方向上有望结合ALK和PEM的优点，但是膜技术寿命仍有待提升。我们认为从产业链格局去看，膜是制氢产业的核心环节，在降本增效中最为关键，亟需进一步国产化和技术升级，其次为BOP和催化剂工艺提升。而绿氢衍生的绿色甲醇和绿氨工艺有望降低绿氢的储运成本，并借用目前成熟的化工体系，减少目前产业的资产搁浅风险。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。8战略研究投资建议绿氢需求-经济性正循环有望启动，剑指全球2035年万亿元市场空间2022年，全球氢需求9500万吨，基本为灰氢和蓝氢，绿氢贡献可忽略不计。展望未来，我们预计2025、2030、2035年全球绿氢需求达到230万吨、1290万吨、5900万吨每年。我们预计2035年绿氢需求贡献来自化工31%（灰氢2022A：93%）、交运19%（灰氢2022：<1%）、工业19%（灰氢2022A：6%）、发电31%（灰氢2022A：1%），氢终端需求构成或发生结构性变化。我们对2035年绿氢全球需求的汇总预判如下：➢ 针对氢存量市场包括炼化、合成氨、合成甲醇，我们基于炼化、合成氨、合成甲醇存量下游（即化工行业）总需求2022-35ECAGR-1%/0%/+1%、对氢总需求同步变动的前提，假设炼化、合成氨、合成甲醇用氢到2035年绿氢替代灰氢的比例分别为16%、39%、4%，对应2035年绿氢需求分别为6、12、1百万吨。其中，合成氨渗透率预期领先主要基于绿氨平价潜力大且具备政策推动、非尿素用合成氨绿氨替代工艺壁垒低的考量；炼化渗透率预期次之主要考虑虽然炼化绿氢最先平价，但炼化用氢来源近40%为长流程副产物（绿氢替代需调整工艺设备），故渗透率爬坡慢于合成氨；合成甲醇渗透率最慢主要考虑绿醇平价线较晚（主要受碳源成本拖累）。➢ 针对增量工业场景包括冶金、供热我们分别估算。其中，我们预计氢冶金拉动绿氢需求在2035年有望来到7~8百万吨/年，氢基竖炉、高炉富氢分别拉动3+、4+百万吨需求，对应绿氢替代率分别50%、10%。我们对于气基竖炉绿氢替代天然气的渗透率预期比高炉转炉绿氢替代喷吹煤粉更为乐观，主要考虑绿氢较天然气平价几率大于较煤平价，故竖炉绿氢需求主要由平价驱动，而高炉绿氢需求主要由欧盟CBAM碳边境调节机制驱动。而对于供热领域，我们预计工业供热拉动绿氢需求在2035年有望来到3~4百万吨/年，对应绿氢替代~0.4%的工业供热用能需求，主要考虑绿氢的适用场景主要系非电超高温工业供热，渗透主要看绿氢较煤炭的平价节奏。➢ 针对交通领域场景包括陆路、海路、空运三大场景，我们分别考虑到2035年重卡保有量中氢基重卡渗透率17%、船舶用能中甲醇渗透率4%、航空用能中可持续合成燃料渗透率5%，则重卡、船舶、航空有望分别拉动2035年绿氢需求6、2、3百万吨/年。考虑船舶、航空业碳排从2024年起将受到欧盟多项法规的约束，我们预计来自航空航运业的绿氢需求有望在2025年前后实现从0到1，为绿氢需求开拓增量空间。➢ 针对发电领域，我们预计绿氢在长时储能和分布式基荷两大增量用电场景中具备一定的比较优势。一方面，考虑到随波动性新能源电力渗透率提升而火电、核电、抽蓄等可控电源装机增长具备限制因素，我们预计绿氢长时储能需求在2030年后有望出现，带动到2035年7百万吨/年绿氢需求；另一方面，基于当下持续超预期的全球AI技术变革或将推动数据中心用电需求的陡峭增长，我们预计分布式燃料电池有望成为对网电和其他分布式能源类型的一种补充形式，共同满足日益增长且迫切的数据中心用电需求，到2035年分布式氢燃料电池贡献11百万吨/年绿氢需求。此外，煤机掺氨改造、燃机掺氢改造亦是绿氢潜在应用领域，但考虑经济性、技术成熟度等不确定性因素影响，此次我们未做定量估算。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。9战略研究图表7：2020A-2035E灰氢、绿氢需求预测及绿氢平价预测120（百万吨）（元/kg）绿氢-发电20绿氢-道路交通110中国光伏制氢成本绿氢-航空船舶17.9绿氢-其他工业10015绿氢-冶金中东光伏制氢成本2035绿氢-合成甲醇绿氢12.45900绿氢-合成氨9011.7万吨绿氢-炼化109.3灰氢-其他灰氢2022808.1灰氢-冶金9500万吨8.06.9灰氢-合成甲醇6.25702035灰氢-合成氨灰氢7000灰氢-炼化万吨中国光伏制氢60-2020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2031E2032E2033E2034E2035E中东光伏制氢资料来源：IEA，华泰研究预测落地到产值角度，我们从产业需求总量来看，预计绿氢在2025，2030，2035年将分别达230万、1290万、5900万吨，带动制氢设备与燃料电池设备相关产业合计887亿元、3316亿元、10149亿元的产值。其中2035年我们预期电解槽设备产值2912亿元，燃料电池系统设备产值4708亿元，电解槽与燃料电池其它辅助设备与建设产值1468亿元，氢储运/加氢站/氨运输罐增量产值合计994亿元。绿氢和光伏有望互相成就，是打开新能源装机瓶颈的重要方向。电力占制氢成本的80%，光伏是最便宜的电力形式，因此光伏电力降本是绿氢实现平价的重要驱动，而绿氢平价需求增长有望反哺光伏，打开光伏需求增长天花板。我们估算若上述绿氢需求全部采用光伏电力，则对应光伏新增制氢需求达到356GW/年，如全部采用风电电力则对应2035年约224GW/年的新增装机量。图表8：产业链核心装备产值预期2023-2035E图表9：绿氢拉动光伏增量装机预期(GW)绿氢增长所需要的增量光伏装机需求400.0356350.0325286300.0242256250.0200.0150.085101100.0375148503650.0-资料来源：华泰研究预测 资料来源：华泰研究预测公司推荐我们认为氢需求-经济性正循环的启动将带来以下几大产业与市场投资机会：1）氢电解槽需求的快速提升。2）燃料电池在重卡应用上的推广。3）氢基电源的发展将成为中长期清洁化备用能源与基荷能源的重要补充，包括绿氢发电，以及固态氧化物燃料电池发电装备。4）配套于氢基能源体系的储运装备，包括储氢瓶，储氨瓶，加氢装备等。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。10战略研究从国内的机遇来看，基于产业链的成熟度，我们认为：➢ 国产的碱性水电解槽制氢设备的竞争力强劲，供给辐射中国本土与中东等海外区域需求，产量与出货量有望迎来高增长，且最终所有绿氢需求会落在电解槽的生产上，因此空间最为确定。我们看好具备领先碱性水电解槽制造能力的民营企业，与龙头国有企业。➢ 国产氢基装备的材料体系具备持续的研发成长空间，推动国产替代与成本下降。包括碱性电解槽的三代膜的研发突破，质子交换膜，PEM以及燃料电池低铂族催化剂研发等目前对于核心装备性能影响高，国产化率低，降本空间大的环节。➢ 氢基发电机组与固态氧化物燃料电池发电技术具备较大空间，远期国产化空间广阔。我们认为2030/2035年氢基发电设备产值将占到总行业产值的13%/29%，也是满足中长期清洁稳定安全电力系统发展的重要技术方向。行业技术目前整体成熟度低，其中如固态氧化物燃料电池在海外已有小规模商业化运用，但国内整体产业链与产品均在起步阶段，有较大的成长空间。从海外的机遇来看，我们重点关注海外先进材料体系的突破，以及氢基发电的应用与技术进步。➢ 海外先进材料体系的突破。海外在质子交换膜、催化剂等基础材料的研发上具备一定的领先优势。我们认为这些先进材料的研发与技术方向具备借鉴学习的意义，同时全球性的行业成长也会带来这些海外材料企业的投资机遇。➢氢基发电，特别是固态燃料电池发电的应用与放量。目前海外已经有小规模的固态燃料电池发电的商业化落地，且龙头企业在手订单饱满。AI数据中心发展的趋势下，海外对稳定、不间断、高可靠、清洁化的能源需求在持续提升，目前的新能源受其波动性影响无法直接应用于AI数据中心，而固态燃料物燃料电池是中长期一个重要的清洁稳定电源的补充。图表10：重点推荐公司一览表最新收盘价目标价市值(百万)EPS(元)PE(倍)股票名称股票代码投资评级(当地币种)(当地币种)(当地币种)20222023E2024E2025E20222023E2024E2025E中集安瑞科3899HK买入6.4210.9713,0220.520.640.760.9066.47冰轮环境000811CH买入12.4018.209,4690.560.911.171.3522.1413.6310.609.19资料来源：Bloomberg，华泰研究预测图表11：重点推荐公司最新观点股票名称最新观点中集安瑞科23H1股东应占净利同增29.4%，清洁能源业务增速亮眼(3899HK)2023H1营收108亿元/yoy+20.2%，毛利率16.5%/yoy+0.6pct，核心净利润6.26亿元/yoy+17.7%，股东应占净利5.68亿元/yoy+29.4%。利润快速增长主要系：1）全球需求持续回暖，化工箱罐/液态食品行业景气度回升；2）氢能为代表的清洁能源装备需求快速增长；3）造船行业高景气。我们上调盈利预测，预计公司2023-2025年EPS分别为人民币0.64/0.76/0.90元（前值0.62/0.73/0.81元），根据分部估值法，给予合理市值205.7亿人民币/221.7亿港币，目标价10.97港币（前值11.33港币），“买入”。风险提示：行业下游需求恢复不及预期、汇率波动风险、清洁能源推广使用力度不及预期。报告发布日期：2023年08月24日点击下载全文：中集安瑞科(3899HK,买入):清洁能源增速亮眼，毛利率持续提升冰轮环境 Q3归母净利同比增长29.31%，毛利率维持较高水平(000811CH) 公司发布2023年三季度报告，2023Q1-Q3营收55.76亿/yoy+29.77%，归母净利5.65亿/yoy+71.51%。2023Q3收入为19.24亿/yoy+15.18%/qoq-7.77%；归母净利1.93亿/yoy+29.31%/qoq-26.66%。公司已成为国内冷链物流装备以及中央空调领先企业，持续拓展工业制冷场景的产品应用，毛利率维持较高水平，我们维持公司23-25年盈利预测，预计归母净利润为6.97/8.90/10.30亿元，参考可比公司23年平均PE13.7x，考虑公司在制冷压缩机的领先地位，给予23年20xPE，对应目标价18.2元，（前值：18.23元），维持买入评级。风险提示：冷库投资低于预期；CCUS和氢能产业政策低于预期；工程类业务回款不及预期。报告发布日期：2023年10月27日点击下载全文：冰轮环境(000811CH,买入):Q3归母同增29%，毛利率维持高水平资料来源：Bloomberg，华泰研究预测免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。11战略研究图表12：可比公司估值表2024/3/13归母净利（亿元）估值情况上市公司名市值（亿元）2022A2023A/E2024E2022PE2023PE2024PE制氢环节电解槽隆基绿能1,658.8148.1150.110.2阳光电源1,588.235.995.8111.844.216.614.2东方电气498.028.538.249.717.413.010.0上海电气668.4-35.7---18.7#DIV/0!#DIV/0!华光环能9.314.312.811.3华电重工3.725.033.721.0航天工程2.542.335.128.1石化机械1.7119.356.436.8兰石重装22.8科威尔1.770.637.425.8ITM30.5-4.1-8.4-4.4-7.5-3.6-6.9西门子能源865.9-50.4-34.685.2-17.2-25.010.2用氢环节甲醇MEOH205.923.912.312.28.616.716.9吉电股份122.56.711.514.8氨Yara566.0187.13.454.73.0166.510.3燃料电池系统系统总成及电堆亿华通-U66.9-1.7-2.3-1.0-40.2-29.6-70.2国鸿氢能91.3-2.7-33.4潍柴动力1,391.949.188.5111.528.415.712.5巴拉德59.2-11.7-11.7-10.8-5.1-5.0-5.5AFCEnergy11.9-1.4-1.6-1.7-8.7-7.3-6.8DoosanFuelcell70.70.2-0.30.7353.3-220.8105.5FuelCellEnergy33.0-9.4-7.6-9.2-3.5-4.3-3.6BloomEnergy160.1-3.2-3.1-0.5-50.8-52.0-307.8PlugPower163.1-48.8-97.0-50.2-3.3-1.7-3.2膜电极材料陶氏杜邦2,185.3394.032.781.85.566.726.7东岳集团15.74.021.39.8贵研铂业6.626.721.616.5安泰科技91.02.13.03.943.130.323.4储运环节冰轮环境8.422.113.811.2中集安瑞科128.210.612.314.4富瑞特装44.0--19.765.716.1中材科技230.17.511.08.8林德气体16,221.442.863.467.4378.9255.8240.6氢销售及贸易NewFortressEnergy472.112.538.954.637.912.18.6PlugPower163.1-47.8-97.0-50.2-3.4-1.7-3.2金宏气体4.243.431.223.5资料来源：Wind，Bloomberg，华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。12战略研究绿氢产业迈向2.0时代我们从下游成长预期、绿氢驱动因素、绿氢替代难度以及当前技术成熟度等维度出发，分析研判氢及其衍生物的产业化机遇，综合梳理出三条我们认为兼具行业自身需求增长+技术改造难度低+减碳政策强化三重催化、绿氢导入有望率先启动的细分行业：1）航运清洁化带来绿色甲醇需求增长。2）绿氢转氨解决储运问题，中东低电价加速平价。3）氢冶金在减排同时防范焦煤供应链风险。从需求侧出发看绿氢产业新机遇从需求侧看，理解氢的需求，必须理解氢应用的多元化：1）氢的意义不仅仅是减排政策，还有产品多样性和经济性；2）氢的应用不仅仅是能源，还有可能是材料；3）氢在终端的形式不仅仅是氢本身，还可以是衍生物合成氨、合成甲醇。当然，与此同时氢应用的基础都是氢降本、经济性改善。氢衍生产品的多元用途决定了氢产业需求来自多点爆发我们观察最新的全球氢源供需情况。以2022年为例，根据IEAGlobalHydrogenReview，全球氢需求9500万吨，下游来自炼化（43.2%）、合成氨（33.5%）、甲醇（16.8%）、DRI（5.6%）；全球氢供应接近9500万吨，包括天然气制（62%）、煤制（21%）、工业副产氢（16%）、油制（0.5%）、仅不到0.5%为可再生（生物质或电解槽）。氢衍生产品的多元用途决定了氢产业需求来自多点爆发。从下游应用方向可以看出，氢在当前的能源供应体系中是一个中间产物，最终以炼化产品、合成氨、合成甲醇的形式流向终端，这也很好的解释了为什么氢虽然每年已有9500万吨的产业规模，占到全球终端用能2.7%，但全球范围内均没有氢的对外公开报价、亦没有成熟的氢供应链。对比来看，氢衍生物如合成氨、合成甲醇已经具备规模、成熟的全球供应链体系，作为氢的载体具备从灰转绿的供应链基础。根据IRENA数据，截止2022年合成氨、合成甲醇一年市场需求分别约为1.8、1.0亿吨。合成氨和合成甲醇是成熟的大宗产品，受原料影响，在海外通常与国际天然气价格关联度较高，相应在国内则与煤炭价格挂钩。目前全球有超过120、150个港口可以分别满足合成氨和合成甲醇的装卸，分别约10%、30%的供给每年通过国际贸易流通，其中合成氨主要是从澳大利亚等国向美国、中国、东南亚等地运输，甲醇则主要从中东、美洲地区流向中国、东南亚、欧洲等地。图表13：氢需求分应用和分地区情况（2022年） 图表14：氢供给分来源情况（2022年）工业副产,16% 油制,1%可再生能源,煤制,21%1%天然气制,62%资料来源：IEA，华泰研究 资料来源：IEA，华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。13战略研究从多个维度分析氢需求的形式，驱动力和替代难度我们认为需要从多个维度去分析氢需求的形式、动力和替代难度。我们针对化工、工业、交通、发电四大产业的19个子行业的绿氢、绿氨、绿色甲醇替代难易程度进行梳理，包括：化工-炼化/合成氨尿素/合成氨硝酸铵/甲醇，工业-富氢冶金/DRI冶金/工业供热/居民供热，交通-燃料电池重卡/甲醇重卡/甲醇双燃料船/氨船舶/氢船舶/航空可持续燃料，发电-网内备用/离网分布式/掺氢燃机/掺氨煤机/氢气轮机，我们从产业增长，驱动因素，替代模式，技术成熟度这几个维度出发，综合评估来看：➢ 从成长预期出发，相较于成熟或衰退行业，成长行业意味着新产能投放需求，而企业对于在新产能中尝试新技术、或者存量产能新技术改造的意愿也相对更强。我们认为具备成长预期的子环节主要系发电领域（新能源渗透率提升叠加AI用电需求持续超市场预期，网内备用电源、调峰机组、分布式电源需求预期向上），多数交通和化工工业领域整体需求预期持平，而部分子行业（炼化、冶金等）需求预期或在全球不同区域出现结构性差异。➢ 从驱动因素出发，绿氢导入的驱动力由强到弱我们认为包括直接政策（如绿氢及氢基衍生燃料导入比例政策，当前主要适用于欧盟境内交通和跨境航空航运）、间接碳税（抬高排放成本，倒逼减排技术导入，当前主要应用于受欧盟CBAM影响的冶金、合成氨、电力行业）、经济性平价（绿氢氨醇较传统材料成本竞争，目前平价有望最快到来的主要系炼化化工、调峰发电）、能源多样性（绿氢氨醇替代潜在紧缺的传统原料，主要可能出现于冶金、网内备用、分布式电源领域）。各子行业的绿氢导入可能由一个或多个因素驱动。➢ 从替代模式出发，考虑绿氢氨醇导入对下游主流工艺和使用方式的变化，可以从易到难区分为直接燃料替代、设备改造或替换、基建供应链替代。类比新能源发展初期，也是在基础设施不受制约的背景下得以顺利发展，现在基建（消纳、送出）短期遇到了一些瓶颈，市场开始担忧需求。所以不需要基建大改的需求导入短期看是可行性更高的。直接燃料替代最为简单，符合此类替代模式的场景包括：合成氨硝酸铵的绿氢原料替代、航空可持续燃料与航空煤油的掺烧、30%以内燃机掺氢和50%以内煤机掺氨（仅需小幅改造）、燃料电池氢替代天然气；设备改造替代次之但可行性相对高，符合此类替代模式的场景包括：富氢高炉替代煤粉、氢基竖炉替代天然气、工业供热氢替代传统燃料、甲醇船/车以及氨船舶、纯氢轮机以及燃料电池备用机组；基建供应链替代难度最大，如绿氢在炼化、合成氨-尿素、合成甲醇领域的导入会打破原有化工长流程物料平衡，涉及化工装置基建变化，此外绿氢在交通领域的导入（燃料电池重卡、纯氢船舶）涉及运输、加注设施的搭建，亦涉及供应链变化。整体可以看到，氢基衍生燃料的应用大多属于直接燃料替代和设备改造范畴，而纯氢的替代应用则涉及基建供应链替代。➢ 从技术成熟度出发，我们观察到交通领域已有绿氢氨醇应用进入商业化初期，包括燃料电池重卡、甲醇车/船舶、航空可持续燃料；大部分炼化化工以及电力领域绿氢氨醇应用近年陆续进入试点阶段，包括炼化、合成氨、合成甲醇、冶金、工业供热、燃料电池发电和掺氢发电；少部分应用仍需针对绿氢氨醇燃烧性能/储运条件进行机理研究和设备调整、当前仍在研发向试点的过渡阶段，包括氨/液氢船舶、掺氨发电和纯氢燃机。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。14战略研究图表15：绿氢替代难易程度的多维度分析行业子行业成长预期驱动因素替代模式技术成熟度炼化灰氢平价化工合成氨-尿素平价碳税合成氨-硝酸氨平价碳税甲醇平价多样性冶金-富氢高炉碳税工业冶金-DRI竖炉碳税平价+多样性工业供热平价多样性居民供热平价多样性车-燃料电池重卡政策平价车-甲醇重卡政策平价交通航运-甲醇双燃料政策碳税航运-氨政策碳税航运-纯氢政策碳税航空-SAF政策碳税网内备用平价多样性离网分布式平价多样性发电掺氢燃机平价碳税替代模式技术成熟度图例掺氨煤机碳税只换燃料商业化初期更换设备示范性氢燃气轮机平价碳税更换基建研发资料来源：华泰研究预测具体而言，我们认为针对绿氢、绿氨、绿色甲醇，各有一个应用方向的产业逻辑正在海外率先走通，兼具行业自身需求增长+技术改造难度低+减碳政策强化三重催化，有望占据先机：1）航运清洁化带来绿色甲醇需求增长。2）绿氢转氨解决储运问题，中东低电价加速平价。3）氢冶金在减排同时防范焦煤供应链风险。长距离运输打响绿氢启动第一枪，开辟绿色甲醇应用新赛道我们预计欧盟针对长距离运输（航空、航运）领域的减排政策会在2025-30年率先撬动绿氢行业需求增长。一方面，为应对欧盟自2024年开始的出入境船舶碳排总量与强度控制，以马士基为首的船东公司在本轮船舶更换周期中从商业上选择甲醇双燃料船作为减排过渡方案并积极锁定全球供应链；另一方面，为应对欧盟以及国际民航组织自2025年开始对航空的碳总量控制以及可持续燃料导入相关法规，兼容现有燃料和发动机体系的可持续航空燃料（SAF）成为短中期航空减排主力。尽管船舶甲醇燃料和可持续航空燃料的导入需要接受一定的溢价（不考虑碳税，需要绿氢分别降至5元、4元/kg才能平价），但我们看好欧盟及全球法规推动船舶、航空用氢需求自2024-25、2026-27开始起步，到2030年有望来到130万吨、60万吨每年规模。而在道路交通领域，我们认为氢基重卡迎来平价机遇最值得期待。一方面国内山东省氢能重卡高速费减免政策可以带来燃料电池重卡较柴油重卡的提前平价，另一方面当前已经平价的灰醇重卡有望带动重卡甲醇发动机和加注产业链的成熟、为绿醇重卡在绿氢降至7元/kg实现平价后的导入奠定产业基础。中期来看，我们展望2030年绿氢在道路交通领域形成210万吨每年绿氢的产业规模。1.1船用可持续燃料2024年以来的新一轮造船周期恰逢欧盟及全球航运减排出政策收紧，船舶可持续燃料市场扬帆起航。根据Fitfor55对于欧盟一系列法规的一揽子修改，EUETS航运和FuelEUMaritime两个欧盟法规应运而生，意在促进航运业碳排总量控制同时引导清洁燃料应用。上述两则法案已陆续于2023年4月、7月经欧盟理事会正式通过，法规生效后自动在成员国范围内生效、具备法律效力。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。15战略研究EUETS欧盟碳市场于2024年开始覆盖航运业，规管欧盟境内航线100%的排放以及跨境航线50%的排放。2024年给予60%的免费配额，2025/26年免费配额将退坡至30%、0%。企业超出免费配额部分的排放量需通过在欧盟碳交易市场中购买碳配额来进行履约。未被配额覆盖的碳排放需要补缴配额并按100欧元/吨CO2缴纳罚款。根据上海国际航运研究中心整理，以亚欧航线（经苏伊士运河）传统动力船舶为典型案例，预计碳税成本达到15-30欧元/20尺集装箱（TEU），考虑该航线典型运营成本约590美元/TEU，则碳市场履约成本占航线运营成本的3~6%。FuelEUMaritime将于2025年开始生效，规管所有进出欧盟的境内及境外航线。根据欧盟政策意图，因为现有的ETS碳配额价格还不足以实现船用清洁燃料和传统重油的平价、存在激励不充足的问题，因此配套推出了FuelEUMaritime政策，通过直接监管船舶的碳排放强度，隔离了外部因素（如宏观经济不及预期可能导致EUETS履约难度减小），从而更直接的刺激船舶企业导入清洁燃料。FuelEUMaritime法规首个审核节点将于2025年到来，到2025年船只碳排放强度需较2020年基准值下降2%，2030/35/40/45/50年碳排强度需较2020年基准值下降6%/15%/31%/62%/80%。此外，国际海事组织（IMO）制定的船舶能效法规从2024年开始执行，并提出全球船运减排倡议。根据2021年通过的《国际防止船舶造成污染公约》附则六的修正案，要求船舶减少温室气体排放，并对船舶进行能效评级，此法规将于2024年开始全球执行。此外，IMO提出了全球船舶业2050年净零排放倡议，并于2023年发布《2023年IMO船舶温室气体（GHG）减排战略》，要求相较于2008年，国际航运碳强度到2030年至少减少40%，温室气体排放在2030年至少减少20%（力争30%）、2040年至少减少70%（力争80%）；零碳燃料2030年至少5%（力争10%）。图表16：全球航运减排规管政策时间图IMO：呼吁全球航运减FuelEUMaritime：规管入EUETS：规管入境欧2050年排和清洁燃料导入境欧盟船东排放强度盟船东排放总量2050：较2020年下降80%2045：较2020年下降62%规管欧盟境2040年2040：温室气体排放在2040年至少内航线100%2040：较2020年下降31%的排放及跨减少70%（力争80%）境航线50%的排放2035：较2020年下降15%2030年2030：国际航运碳强度至少减少40%；温室气体排放至少减少20%（力2030：较2020年下降6%30%）；零碳燃料2030年至少5%2025年（力争10%）2024/25/26免费配额逐步2025：较2020年下降2%退坡60%/30%/0%资料来源：EUCommission，IMO，华泰研究船舶减碳的技术路线多样，但零碳燃料是终极方向。目前行业公认的船舶减碳技术手段包括：1）船舶降速；2）节能设备改造；3）清洁燃料替代，其中清洁燃料包括LNG、甲醇、氨、氢等多种形式。从减排潜力来说，船舶降速、节能改造、LNG的减排潜力天花板较低：➢船舶降速：根据KNOWMI，船舶减速10%可以分别带来油船、集装箱船、干散货船10%、13%、15%的碳减排效果。根据克拉克森，1H21以来全球船舶平均航速持续下降，截止2023年初全球远洋船舶的平均航速已降至13.8节，同比下降4%。一般而言远洋船舶最低航速在12-13节，较当前船速仅有6~13%的下降空间，以集装箱船为例对应继续通过船舶减速可以提供的减排效果仅剩8~17%。此外采用船舶降速方式减排还需考虑到其带来的经济成本和货主的接受度情况。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。16战略研究➢ 节能改造：加装节能设备（EnergySavingDevices）可以减低船舶燃料消耗并减低船舶碳排放强度，如减小航行阻力设备（推进改善装置、球鼻艏）和辅助推进系统（风力辅助推进系统）等，ESD设备能实现7-22%的能效提升。据克拉克森统计，截止2023年船用节能装置（包括螺旋桨导流罩、舵球、旋翼风帆、空气润滑等）已应用在超过5850艘船上，以总吨计占全球船队25.6％。➢ 清洁燃料：当前远洋船舶的主流燃料选择是燃料油，根据Transport&Environment，以低硫燃料油（VLSFO）为例，其全生命周期（Well-to-Wake）碳排放强度达到92.63gCO2e/MJ，而相比之下LNG的减排潜力为16%，生物质甲醇86%，电甲醇70~97%，绿色合成氨70~100%。可见甲醇及氨燃料可以实现船舶深度减排，而LNG总体潜力有限。因此，对照FuelEUMaritime的碳排强度下降时间表，绿色燃料以外的各类减排措施（船舶降速、节能改造、清洁燃料中的LNG）至多可满足至2035年前后的减排要求。中远期来看，船舶满足减碳政策目标还需依托甲醇、氨、氢等具备零碳潜力的清洁燃料形式。图表17：船舶碳强度下降的不同技术路线及其降本潜力100%（减排潜力） FuelEUMaritime90%

减排要求80%2050：80%70%60%2045：62%50%40%30%2040：31%20%2035：15%10%2030：6%0%2025：2%资料来源：EUCmmission，IMO，Transport&Environment，华泰研究预测清洁燃料选项中，燃料特性、设备兼容度、技术成熟度综合推动绿色甲醇成为现阶段船东公司深度减碳的首选能源。绿氨仍待技术的成熟和商业化的进展。➢ 燃料特性：甲醇燃烧特性和重油类似，可以用双引擎直接替代。燃点和点火能量较氨具备优势，燃烧稳定，当前技术水平更容易实现，不似氨容易出现燃烧速率低（燃烧不均匀）和点火能量要求高（容易断火）的问题。➢ 设备兼容度：与其他船运清洁替代燃料（如LNG、氨）对比，甲醇可以在室温条件下以液态储存，其存储运输均更为简单,不像绿氨需要在-33℃液化并存储在绝缘储罐中，而不能存储在常规的锌硅酸盐涂层储罐中。➢ 技术成熟度：在造船经验和作为替代燃料的应用上，甲醇已经获得3-5年的关键领先期。甲醇船舶发动机早在2016就已经有应用（WaterfrontShipping），目前实证应用时间已经超过13万小时。而大型氨船舶发动机2023年中刚进入试点测试阶段，两大主要船舶主机商MAN和WinGD预计于2024-2025年陆续推出大型商用船舶氨燃料发动机。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。17战略研究图表18：船舶减排技术路线的成熟度和优劣势对比特征氢氨甲醇燃烧性燃点(°C)570651.1463.8最大层流燃烧速度(m/s)2.910.070.5爆炸极限(%)4.1-7515-275.5-44毒性高浓度下存在一定毒性易挥发，吸入和接触均有剧毒易挥发，吸入和接触均有剧毒安全性高温和高压下将导致金属对金属、橡胶等物质具腐蚀性对金属、橡胶等物质具有腐蚀性腐蚀和氢脆性现象有较强腐蚀性气味无味低浓度下即具有强烈的刺激性臭味高浓度下具有刺激性气味发动机系统成本(€/kW)1470370265经济性燃料储罐成本(€/kWh)21.710.290.14&短途及内河商业化刚刚起可行性大型船舶氨燃料发动机将于已有5年以上商业化经商业化进展步，暂无大型船舶应用实2024-2025年推出验，应用相对成熟例1：四冲程发动机情况2：大型船舶情况资料来源：《支撑绿氢大规模发展的氨、甲醇技术对比及应用发展研究》，郑可昕，2023；《Techno-economicassessmentofadvancedfuelsandpropulsionsystemsinfuturefossil-freeships》，Korberg,A.D.，2021，华泰研究落地来看，本轮造船周期中甲醇船舶订单已开始快速增长，有望拉动船舶甲醇燃料需求在2025-30年间的从0到1。➢ 根据DNV和IHS截至2023年中数据，按总吨位计算，全球在运船舶的燃料结构为传统燃料油93.5%/LNG5.96%/电混动0.26%/LPG0.25%/甲醇0.05%；而全球在手船舶订单的燃料结构为传统燃料油48.7%/LNG40.3%/甲醇8.01%/LPG2.24%/电混动0.8%；由此可见全球船舶燃料清洁化趋势明显，清洁燃料船舶中LNG占据主导而甲醇增长斜率陡峭。➢ 尤其是近一两年以来，船运行业迎来新船周期，考虑船只寿命一般20-25年，因此我们认为目前在交付和预定的船只已开始为深度减碳做准备和兼容，而不满足于LNG的基础减碳能力。根据Alphaliner统计，自2H21甲醇燃料首次出现在全球新增船舶订单中（占比12%），至1H23甲醇燃料占新增船舶订单结构比例已提升至半数以上（占比62%）。海外头部船东公司引领甲醇双燃料趋势。全球头部船东马士基于2021年公司可持续发展报告中公开介绍了公司为面向零碳远洋航运所储备的燃料路线，包括“已商业化的生物柴油”“决定介入产业链的绿色甲醇”“距离商业化尚早的绿色氨”。此外，达飞、中远海运、长荣海运等船东的在手甲醇船舶订单数量名列前茅。截止DNV于2024年初统计，根据当前在手订单累计，到2028年全球甲醇双燃料船舶下水量累计将达到234艘。对比来看，首批氨燃料船舶的订单自2023年下半年刚刚出现，来自比利时船东Exmar。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。18战略研究图表19：全球新增船舶订单结构中，甲醇占比快速提升100%12%8%90%17%26%80%24%48%70%37%62%60%甲醇50%100%LNG40%83%74%64%38%燃料油30%55%30%20%10%14%8%0%1H202H201H212H211H222H221H23资料来源：Alphaliner（2023）、华泰研究

图表20：全球在役甲醇船舶规模预期（2015-2028E）（艘）200150100500资料来源：DNV（2024）、华泰研究绿色甲醇导入拉动对绿氢需求，基于技术路线选择，每单位绿色甲醇产出耗绿氢量在0.02~0.19单位。绿色甲醇可以细分为生物质甲醇和电甲醇两大技术路线，视具体工艺参数对绿氢的需求量各有不同：➢ 生物质甲醇工艺流程为：以生物质气化路线为例，1）生物质原料经由干燥、热分解、氧化还原分解为CO,CO2,CH4和H2等气体合成气；2）通过内部补氢、或外部加氢、或两相结合的方式将合成气H2/CO比例由1:0.7调节至最大化甲醇产出效率的理想水2:1。生物质由于含氧量偏高，合成气中CO/CO2含量偏高、H2含量不足，需要补氢。其中，内部补氢通过水蒸气实现生物质合成气重整（CH4+H2O–CO+3H3）和水汽变换（CO+2H2O–CO2+2H2）生成氢气；外部补氢通过电解水制氢实现，电解水制氢生成的H2+O2，可以分别用于补氢和生物质气化剂，达到充分利用。3）经比例调整后的合成气通过CO+2H2--CH3OH和CO2+3H2=CH3OH+H2O两个反应制备出甲醇。对于生物质气化制甲醇，若以内部补氢为主、外部加氢为辅，1kg甲醇产出约需要0.02kg的氢气投入（丹麦LemvigBiogas项目）；若以外部加氢为主、内部补氢为辅，1kg甲醇产出约需要0.09~0.12kg不等的氢气投入（综合IRENA、国内吉电股份项目参数）。➢ 电甲醇工艺流程为：1）绿电解水反应2H2O->2H2+O2；2）氢气与二氧化碳催化合成反应CO2+3H2→CH3OH+H2O。为满足欧盟对非生物质基可再生燃料（RNFBO）的认定（核心要求是燃料全生命周期碳排放强度低于28.2gCO2eq/MJ，电甲醇在利用绿氢的基础上，其中二氧化碳来源的选项包括：1）直接空气捕捉；2）生物基来源如生物沼气或生物质电厂尾气等；3）排放强度相对低、满足强度要求的工业点源捕捉（20240年前可以使用工业点源捕捉CO2，2040年以后不再符合欧盟认定）。实际应用来看，马士基基于自身战略考虑，仅接受来源2）生物基的CO2，因此当前多数的在建产能为面向马士基的供应链亦采用此类CO2来源。对于电甲醇工艺，1kg甲醇产出需要0.19kg的氢气投入。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。19战略研究图表21：生物质甲醇、绿色电甲醇工艺路线示意图资料来源：IRENA，能景氢研，公司公告，马士基可持续发展报告，华泰研究我们估算到2025-30时期中后段，船舶绿色甲醇燃料需求有望达到1000万吨/年量级，拉动绿氢需求达到接近100万吨/年量级。根据DNV对全球甲醇船舶订单的追踪统计，预计2028年全球甲醇双燃料船舶下水量超过230艘，根据万TEU吨位船舶的典型燃料耗量，预计上述船舶下水量对应甲醇需求超过1100万吨/年。结合目前在建绿色甲醇项目的技术路线情况，我们假设上述需求分别30%/70%由电甲醇/生物质甲醇满足，而电甲醇及生物质甲醇对绿氢的单耗分别为0.19、0.02~0.09kgH2/kgMeOH，估算得2028年甲醇船舶带动绿氢需求超过100万吨/年。图表22：船舶绿色甲醇需求及对应绿氢需求测算12（百万吨）（百万吨）1.2101.080.860.640.420.2--2020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E生物质甲醇需求 电甲醇需求 对应氢需求（右轴）资料来源：DNV，MANES，马士基官网，华泰研究预测1.2中长期重卡清洁化氢基能源汽车国内外发展结构有所差异，但中长期来看有望聚焦于商用车发展。中国2015/2016年开始便通过新能源车的补贴政策，推动电动与燃料电池汽车发展。乘用车领域，电动车在中国具备显著更强的竞争力与产业链基础，因此国内市场燃料电池的发展集中于商用车，早年以客车与普通专用车为主，2021年开始燃料电池重卡开始逐步成规模的商业化。海外则主要是由日本车企推动燃料电池乘用车率先发展，商用车与重卡应用则在近年才开始，但体量相对较小。➢ 中国市场：中国燃料电池销量2017-2020年基本无增长，2021年增长提速，但总量相对较小。2023年中国燃料电池汽车销量5791辆，同比增长72%。燃料电池重卡上牌量3653辆，占比超过50%。平均单车燃料电池功率达到130kW。➢ 海外市场：海外市场2023年销量仅8660辆，同比下滑43%。主要原因在于海外绝大部分以乘用车为主，与电动车的相对竞争优势在进一步减弱下市场需求下滑。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。20战略研究图表23：中国燃料电池汽车销量（商用车为主） 图表24：全球燃料电池汽车销量（乘用车为主）资料来源：中汽协、华泰研究 资料来源：中汽协会，Marklines，华泰研究中国重卡保有量有望维持稳定，新能源渗透方才开始。我们在氢基长距离运输中将聚集于燃料电池的中长期展望。虽然在过去几年中，燃料电池汽车的销量有相当部分为客车，一方面国内公交车已基本实现电动化，另一方面公路营运载客汽车的保有量在持续下滑，至2023年仅有55万辆，实际可贡献的增长空间相对有限。➢ 我们预期重卡保有量维持于900万辆附近。➢ 新能源车在重卡的替代2021年方才启动，其中电动重卡主要为200km以内的短途应用，燃料电池重卡目标长里程运输。图表25：中国重卡保有量近年基本维持稳定 图表26：新能源重卡注册量与渗透率资料来源：公安部、华泰研究 资料来源：中汽协、华泰研究燃料电池汽车依旧主要由政策驱动，无补贴下基本不具备经济性。甲醇汽车也于2019年获得政策鼓励，同样为一种中长期清洁发展路线。2022年发布的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035）》规划至2025年中国燃料电池汽车保有量达到5万辆（至2023年底累计约为1.8万辆，完成率36%）。2020年五部委《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》发布后，燃料电池的补贴模式为国家财政性质的统一购置补贴为主，变为城市群示范应用下的地方支持为主。目前正式获批的城市群包括北京、上海、广东、河北、河南五大区域。无补贴下，目前燃料电池整车购置成本近100万/辆，是传统柴油重卡的近3倍。燃料成本上以30元/kg的氢计算，年化运营成本（折旧+燃料+运维）我们测算是柴油重卡的1.5x以上。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。21战略研究图表27：中国燃料电池相关政策发布时间加氢站规划（座）保有量规划（辆）燃料电池相关-2025年2025年国家层面《中国制