第四届中国制氢与氢能源产业大会之《旨在实现碳中和的日本协同效应氢能发展举措》-国泰君安.pdf-solarbe文库

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请务必阅读正文之后的免责条款部分 [Table_Main] [Table_Title] 产业研究月报 2022.07.27 01期第四届中国制氢与氢能源产业大会之旨在实现碳中和的日本协同效应氢能发展举措 [Table_Summary] 摘要专家核心观点在“双碳”的背景下，中日两国均制定了相关目标，以降碳为重点战略方向，推动减污降碳协同增效。协同效应是指在实施气候变化对策的同时，对于发展中国家开展可持续发展的事业也会产生促进作用。在中日协同效应合作项目的第三期，2016 年至 2021 年，由两国环境部部长牵头，共同签署了关于中日协同效应研究以及示范项目的备忘录，就中国十三五期间的大气污染改善，以及温室气体排放的相关要求制定了合作内容。 2020年，日本重新制定了2050年实现碳中和的目标，并制定了绿色成长战略与氢能基本战略。为在2050年实现碳中和，日本需在2030年实现减少46的排放，与之前的目标相比，增加了将近20的减排幅度，日本政府将氢能作为一个重要的脱碳路径，并将其视为新型能源发展带来的重要机遇。在面向2050年的14个重点成长领域中，氢能占据重要一席，为了推动氢能更好落地，日本政府制定了氢能基本战略，并在2017年12月进行发布。日本在加氢站以及在燃料电池的普及方面，也制定了比较宏伟的目标，截至2021年，加氢站目标已基本完成，燃料电池车与目标相差较大。目前第二代丰田续航里程已经达到了850公里，与第一代相比提升了30，整体电机单位面积功率上升了15，减少了75 的成本，燃料电池的片数降低了40，电池功率达到了5.4kW/L，与1995年最早的实验车相比，提高了约50倍。除了燃料电池和加氢站外，日本还引进了相关氢能技术，包括工业制程中的氢能利用及供给、氢气发电实证事业和构建国际氢能供应链。未来，中日两国或将在氢能方面合作，发挥中国在燃料电池系统和绿氢方面的技术优势，以及日本在电池材料零部件方面的技术优势，形成低成本高质量的产品，共同开拓第三国的氢能市场。我们的观点日本作为开发氢能相关技术、发展氢能相关产业较早的国家之一，在技术上有较大优势。日本企业在催化剂、氢气压缩机等关键核心零部件等环节上具备领先优势，且已经实施了大量国际间氢气运输的实证项目。中国可以借鉴日本的发展经验和模式，在燃料电池汽车、氢气储存运输、氢气制取等方面展开合作，推动示范应用项目落地。 [Table_Author] 产业研究中心作者陈磊电话021-38038037 邮箱chenlei022459gtjas.com 资格证书编号S0880522060001 作者肖洁电话021-38674660 邮箱xiaojiegtjas.com 资格证书编号S0880513080002 作者鲍雁辛电话0755-23976830 邮箱baoyanxingtjas.com 资格证书编号S0880513070005 [Table_DocReport] 往期回顾国泰君安证券策略会纪实之钠离子电池研究现状及展望 2022.04.19 产业观察产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 12 2022 年 7 月 15 日，在第四届中国制氢与氢能源产业大会上，日本海外环境协力中心OECC的裘轶政带来了题为旨在实现碳中和的日本协同效应氢能发展举措的演讲。 1. 背景减污降碳，协同效应协同效应是指在实施气候变化对策的同时，对于发展中国家开展可持续发展的事业也会产生促进作用。海外环境协力中心OECC受日本环境省委托，积极推进协同效应，对在中国及蒙古等地治理大气污染物，同时减少温室效应气体排放进行研究，提供政策建言及技术支援。图 1协同效应资料来源日本环境省，国泰君安证券研究氢能即为一个典型的协同效应技术。氢能对气候变化具有双重作用，从气候变化方面看，它可以减少二氧化碳的排放，从环境改善看，可以减少污染排放，例如 PM2.5、氮氧化物以及二氧化硫的排放。通过研究发现，氢能以及燃料电池技术对推动协同效应，实现中国政府提出的减污降碳增效具有重要作用。以中日协同效应合作项目为例，2016 年至 2021 年，由中日两国环境部部长牵头，共同签署了关于中日协同效应研究以及示范项目的备忘录，就中国十三五期间的大气污染改善，以及温室气体排放的相关要求制定了合作内容。该项目包含两个方向，一是关于挥发性有机物的排放，中国引进日本示范项目，再针对引进的示范项目来提出政策建议。二是针对中国比较难解决的一些固定的排放源，例如火电厂以及移动排放源，特别是道路移动源，讨论引进日本氢能技术来形成示范项目。项目实施框架由日本环境省及中国环保部为指导单位。图 2中日第三阶段协同效应事业概要资料来源日本环境省，国泰君安证券研究产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 12 2. 日本氢能发展概况日本减少污染气体温室气体排放的中长期目标，是指导日本氢能发展的重要指标。在菅义伟发表 2050 年实现碳中和之前，日本原定的目标是在本世纪后叶早期实现碳中和，在原目标下，日本到 2050 年只能减少 80的排放。因此，日本政府重新梳理了碳中和的整体目标，制定了新的标准。图 3日本削减温室效应气体的中长期目标资料来源日本环境省，国泰君安证券研究图 4日本 2050 年实现碳中和新目标资料来源日本环境省，国泰君安证券研究新目标即在 2050年实现碳中和。为在2050年实现碳中和，日本需在2030年实现减少46的排放，与之产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 12 前的目标相比，增加了将近 20的减排幅度，日本政府将氢能作为一个重要的脱碳路径，并将其视为新型能源发展带来的重要机遇。在面向2050年的14个重点成长领域中，氢能占据重要一席，为了推动氢能更好落地，日本政府制定了氢能基本战略，并在2017年12月进行发布。图 5日本绿色成长战略资料来源日本环境省，国泰君安证券研究图 6日本氢能基本战略资料来源日本环境省，国泰君安证券研究 3.日本燃料电池车发展概况日本在加氢站以及在燃料电池的普及方面，也制定了宏伟目标。在燃料电池方面，最早在2020年目标推广4万辆燃料电池汽车，到2025年，推广20万辆燃料电池汽车，一直到2030年能够普及80万辆燃料电池汽车。在加氢站方面，目标在2020年达到160座，到 2025年达到320座。但从整体落地情况看，燃料电池产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 12 汽车方面，到2020年3月，日本整体保有量仅5170台；加氢站方面，到2022年为156座，与目标相接近。此外，日本在燃料电池汽车的降本方面也做了很大努力，日本丰田的第一代燃料电池汽车，年产能规划为3000台；而2020年发布的第二代燃料电池汽车，年产能达到3万台。图 7丰田第一代与第二代性能对比资料来源丰田汽车发表资料，国泰君安证券研究日本燃料电池汽车产能的10倍速扩张带来了很多技术、成本上的革新 1.从丰田燃料电池汽车的系统来看，在空气、氢气、冷却系统方面，丰田进行了性能提升，整体汽车的布局发生很大变化，第一代丰田燃料电池汽车以两个气罐为主，到第二代丰田燃料电池汽车，以三个气罐为主，增加了氢气的储存量，也提升了电池的性能。 2.目前丰田第二代燃料电池汽车的续航里程达到850公里，与上一代相比提升了30，原因包括第二代燃料电池汽车由三个气罐组成氢气储存，氢气储存量提升 21；叠加车辆性能以及燃料电池性能的提升，总计提升10，使得续航里程相比能提升30。 3.第一代丰田燃料电池电堆功率是114kw，第二代达到128kw，体积由过去的33L下降到24L，燃料总体使用量也有了大幅下降。第二代跟第一代相比，燃料使用量下降了58;在电流密度方面，第二代跟第一代相比，整体电机的单位面积功率上升了15。 4.日本燃料电池的成本下降很快，第二代丰田燃料电池汽车的成本相比第一代，总体减少了75，燃料电池的片数减少了 40，特别地，整个单电池的的厚度降低了15，过去是1.3毫米，现在是1.1毫米。通过技术性能的改善，丰田燃料电池功率达到了5.4kW/L，相比1995年最早的实验车，提高了50倍。图 8丰田燃料电池车性能变化资料来源丰田汽车发表资料，国泰君安证券研究产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 12 4.日本实际引进相关氢能技术 4.1 加氢站及FCV的普及目标及目前的实际情况 FCV的普及目标为截至 2020 年 4 万辆，截至 2025 年 20 万辆，截至 2030 年 80 万辆；目前的实施情况截至 2021 年 3 月约为 5170 辆，考虑到 2020 年 4 万辆的目标，普及速度较为缓慢，丰田在 2020 年投入了第二代未来车型，完善了量产体制，进一步促进 FCV的普及。加氢站的建设目标为截至 2020 年 160 座，截至 2030 年 320 座；目前的实施情况截至 2022 年 4 月，已经建造了 156 座，基本完成计划目标。图 9燃料电池车及加氢站的普及情况资料来源日本经产省，国泰君安证券研究 4.2 其他交通领域的燃料电池利用措施正在推进巴士、叉车、卡车等交通领域的燃料电池普及。对在限定范围内使用的叉车等的加氢设备、以及需要大量燃料的大型商用卡车等利用液态氢燃料的可行性等进行研究探讨。燃料电池巴士目标2017 年 3 月投放市场，截至 2020 年 100 辆左右，截至2030 年1200 辆左右。燃料电池叉车目标2016 年 11 月投放市场，截至 2020 年 500 辆左右，截至 2030年 10000辆左右。 4.3 定置型燃料电池现状家庭用燃料电，普及数量为 27 万多台，销售价格也有所下降，PEFC 从开始投放市场时的 300 多万日元降至 94 万日元左右；补助金方面，PEFC 从 2009 年的 140 万日元/台降至现在的 6 万日元/台。新建独户住宅的 PEFC，预计从下一年实现自立，扩大普及。产业用燃料电池，按照路程图的目标，2017 年开始销售多个机型，截至 2018 年 3 月底，销售数量为 16 万台。图 10定置型燃料电池现状家庭用产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 12 资料来源日本经产省，国泰君安证券研究图 11定置型燃料电池现状产业用资料来源日本经产省，国泰君安证券研究 4.4 工业制程中的氢能利用及供给炼油厂、化工成套设备厂、炼钢厂、食品加工厂等工业制程中已经开始利用氢能。目前，已经在部分炼钢厂开展 COURSE50 项目，即使用氢气代替部分焦炭，作为高炉的还原剂。在工业制程中作为副产品产生的氢气，多数情况下都是在厂区内作为热源等加以利用，如果具有经济合理性，将来有可能作为氢气供应源加以有效利用。图 12工业制程中的氢能利用及供给产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 12 资料来源日本经产省，国泰君安证券研究 4.5 氢气发电实证事业考虑到未来发电领域的氢能利用，NEDO 目前正在实施两项实证项目。一是氢气热电联产的实证项目， 2018 年 4 月，全球首次实现使用 100氢气燃料的汽轮机发电的热电联产。二是用于现有火力发电的燃烧器开发，两个项目均进展顺利。图 13氢气发电实证事业资料来源日本经产省，国泰君安证券研究 4.6 构建国际氢能供应链甲基环己烷MCH 正在实施利用 MCH甲基环己烷的国际实证项目。2019 年 11 月，文莱的氢能制造设备启动，2020 年 4 月，川崎脱氢成套设备竣工。用于实证的所有设备均已准备完毕，2022 年 5 月正式启动全球首个国际氢能供应链实证运行。此外，研究在新加坡及马来西亚等地利用MCH进行氢气的运输、储存及有效利用。图 14构建国际氢能供应链甲基环己烷MCH 产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 12 资料来源日本经产省，国泰君安证券研究液态氢正在实施液态氢的国际运输实证项目，2019 年 12 月 11 日举办液态氢运输船“SUITO FRONTIER”的新船命名下水仪式。目前，褐煤气化炉澳大利亚、液化装船基地澳大利亚、卸船基地神户已经竣工，开始进行实证运行，SUITO FRONTIER 计划作为全球首艘液态氢大规模海上运输船将褐煤氢运往日本。图 15构建国际氢能供应链液态氢资料来源日本经产省，国泰君安证券研究图 16低碳氢技术实证事业的实施项目1/2 产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 12 资料来源日本环境省，国泰君安证券研究图 17低碳氢技术实证事业的实施项目2/2 资料来源日本环境省，国泰君安证券研究 5.对未来中日两国展开合作的期待 2018 年，中日双方举行首脑会谈，就两国如何共同开拓在第三国的氢能市场进行探讨。在第三国市场，中日将在氢能方面有很好的合作契机。中国在燃料电池系统方面，包括商用车以及绿色制氢拥有较大优势；日本主要在燃料电池的材料零部件、液氢以及 MCH 的储存技术方面具备较大的优势。通过将两国的技术优势进行互补，为第三国提供价廉物美的氢能技术，在保证性能的同时降低成本。产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 12 但对第三国家的市场而言，对氢能成本的接受程度仍然较弱。例如蒙古、哥斯达黎加等发展中国家，其能够承担成本的能力相对有限。结合中日两国的优势技术，形成低成本高质量的产品，同时积极运用日本政府在碳减排方面的一些政策支持，以及中国一带一路的相关资源，为第三国解决资金投资上的困难。目前，日本正在蒙古、哥斯达黎加等国推动从制氢-运氢-用氢-燃料电池汽车/燃料电池热电联控的应用，同时也在上述国家进行前期的调研，并组织各方力量提供技术建议。图 18中日两国展开合作的期待资料来源中国政府网，国泰君安证券研究产业报告请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 12 本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。免责声明本报告仅供国泰君安证券股份有限公司（以下简称“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本公司的当然客户。本报告仅在相关法律许可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告。本报告的信息来源于已公开的资料，本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌。过往表现不应作为日后的表现依据。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保持在最新状态。同时，本公司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。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也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。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。本公司利用信息隔离墙控制内部一个或多个领域、部门或关联机构之间的信息流动。因此，投资者应注意，在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的情况下，本公司的员工可能担任本报告所提到的公司的董事。市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告为作出投资决策的惟一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在决定投资前，如有需要，投资者务必向专业人士咨询并谨慎决策。本报告版权仅为本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“国泰君安证券研究”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。若本公司以外的其他机构（以下简称“该机构”）发送本报告，则由该机构独自为此发送行为负责。通过此途径获得本报告的投资者应自行联系该机构以要求获悉更详细信息或进而交易本报告中提及的证券。本报告不构成本公司向该机构之客户提供的投资建议，本公司、本公司员工或者关联机构亦不为该机构之客户因使用本报告或报告所载内容引起的任何损失承担任何责任。国泰君安证券研究上海深圳北京地址上海市静安区新闸路669号博华广场20层深圳市福田区益田路 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