清氢社会，碳和未来——氢能产业已开启商业化进程-天风证券.pdf-solarbe文库

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行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 基础化工证券研究报告 2022 年 07 月 29 日投资评级行业评级中性维持评级上次评级中性作者唐婕分析师 SAC 执业证书编号 S1110519070001 tjietfzq.com 张峰分析师 SAC 执业证书编号 S1110518080008 zhangfengtfzq.com 郭建奇联系人 guojianqitfzq.com 资料来源聚源数据相关报告 1 基础化工 -行业专题研究 2022Q2 持仓配置小幅提升，持续聚焦行业龙头 2022-07-27 2 基础化工 -行业研究周报工信部上半年工业经济实现企稳回升，呈现恢复增长态势，苯酚、电石法 PVC 价格上涨 2022-07-24 3 基础化工 -行业专题研究化工行业运行指标跟踪 -2022 年 5 月数据 2022-07-19 行业走势图清氢社会，碳和未来氢能产业已开启商业化进程本篇报告作为我们氢能领域的首篇报告，主要分析了当前我国氢能产业各主要环节的经济性，从现状出发，展望未来氢能产业的发展趋势。氢能产业已初步迈入商业化阶段发展氢能产业有其必要性，有助于促成我国顺利达成双碳目标、降低能源对外依存度、增强能源体系的灵活性。当前中央和地方政府密集出台氢能产业支持政策， “制、储、运、用”成为氢能产业发展的四大环节。从全球来看，发展氢能产业也已成为众多国家的发力方向，部分欧美国家走在发展前列。展望未来，可再生能源电解水制氢成本或将显著降低，化石能源制氢将逐渐被可再生能源制氢取代；加氢站等基础设施建设提速，前瞻产业研究院预测， 2026 年全球加氢站数量或接近 2020 年的 4 倍； IEA 报告显示，各国氢储能项目基本都预计在 2030 年前陆续启动。氢能应用体系能源属性越来越受关注现阶段，氢气主要用作工业原料，但在发电、供热、交通燃料等领域有巨大发展潜力。目前，氢气作为能源的应用比例尚不足 1。燃料电池汽车产业作为拓宽氢能应用领域的重要方向，当前正处示范推广期，商用车为当前主流。当前燃料电池汽车购置成本高企，燃料电池电堆成本尚高，未来可通过规模效应和技术改进来降低成本。作为燃料电池电堆的核心部件，膜电极出货量在过去几年稳步增长，国内厂商生产能力也已可满足产业化需求，未来重点在于提升性能、寿命和降低成本等方面。氢冶金用氢气取代碳作为还原剂和能量源炼铁，可以大幅降低炼铁过程中产生的二氧化碳排放，国内外氢冶金研究已有部分进展，未来富氢竖炉可能成为钢铁工业中的重要路线。氢能特别是绿氢在化工领域也可助推企业实现减碳目标，国内已有企业在氢化工领域展开实践。氢能供应体系清洁制氢模式或开启长足发展，多领域有待突破氢能供应体系包括制氢、储运和加注等环节，直接决定了氢气的成本。其中，氢气的制取方式多样，化石能源制氢因技术成熟、成本低廉，为现阶段主流。但化石能源制氢的碳排放太高，可再生能源电解水制氢为最终发展目标，降低电解水制氢过程的用电成本为当前最有效的方式。远期内若利用可再生能源供电的电价下降到 0.15 元 /kWh，对应碱性电解槽和质子交换膜电解槽制氢成本将分别下降到约 17、 29 元 /kg，与煤制氢碳税、煤制氢 CCUS 或工业副产氢 PSA 提纯的成本接近。储运方面，高压气态储运为当前主流，国内Ⅳ型车载储氢瓶尚在产业化早期， GGII 预计，随着我国燃料电池汽车不断推广，到 2030 年，储氢瓶需求量和市场规模年均增长有望超 60。加注方面，当前加氢站氢气使用成本尚高，压缩机、储氢瓶及加氢系统是外供氢加氢站建设成本中的主要部分，约占 60，现场制氢加氢站还需额外考虑制氢系统成本。总结来看，氢气作为理想的能源有其广阔的应用空间，但当前氢能产业链还存在 ①制取过程碳排放较高； ②氢气纯度较低； ③储运密度较低； ④氢气成本较高； ④商业模式不成熟等问题。针对上述问题，未来可关注 ①可再生能源发电成本； ②电解槽、储氢瓶、燃料电池系统、压缩机等核心设备制造能力； ③质子交换膜、催化剂等关键材料研发进展；④ CCUS、电极涂布、纤维带压缠绕等工艺技术成熟度；以及其他氢能产业发展动向。风险提示政策背景发生变化；相关工艺技术研发进度缓慢；市场推广进度不及预期；测算结果偏差风险 -23 -16 -9 -2 5 12 19 2021-07 2021-11 2022-03 基础化工沪深 300 行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 氢能产业已初步迈入商业化阶段 7 1.1. 发展氢能产业，推动能源体系深度变革 . 7 1.1.1. 发展氢能产业与我国碳达峰碳中和目标相契合 . 7 1.1.2. 发展氢能产业能减轻我国能源对外依存度 . 7 1.1.3. 发展氢能产业可增强能源体系的灵活性和稳定性 . 8 1.2. 氢能产业已初步商业化，发展脉络愈发清晰 8 1.2.1. 从中央到地方，产业政策持续完善 . 8 1.2.2. 产业链条逐步打通，技术路线日渐明确 . 10 1.2.3. 补贴政策思路转变，以奖代补推动示范群发展 . 11 1.3. 全球氢能产业 2060 年前瞻清氢社会，碳和未来 12 1.3.1. 全球氢能产业现状概述 12 1.3.2. 全球氢能产业展望 . 13 2. 氢能应用体系能源属性越来越受关注 . 16 2.1. 拓宽氢能应用领域的重要方向燃料电池汽车产业 . 16 2.1.1. 燃料电池汽车产业尚在示范推广期 . 16 2.1.2. 当前燃料电池汽车购置成本高企，商业化能力不足 20 2.1.3. 电堆成本在燃料电池系统中占比最高，规模效应及技术改进可促使电堆成本下降 21 2.1.4. 燃料电池还具备多重应用场景 24 2.2. 燃料电池电堆核心部件膜电极 24 2.3. 钢铁工业的减碳方式氢冶金 . 27 2.4. 绿氢耦合煤化工氢化工 31 3. 氢能供应体系清洁制氢模式或开启长足发展，多领域有待突破 . 32 3.1. 制氢环节，需平衡制氢成本与碳排放强度 . 32 3.1.1. 制氢路径多样，电解水制氢发展潜力大 . 32 3.1.2. 碳中和背景下，降低可再生能源电解水制氢成本是关键 . 33 3.1.3. 煤制氢 CCUS 可作为有益过渡方式，在一定时期内平衡制氢成本与碳排放强度 33 3.1.4. 工业副产氢 PSA 提纯为当前较具潜力的另一过渡方式 . 34 3.1.5. 大规模应用可再生能源电解水制氢为最终目标，降低用电成本为有效途径 35 3.2. 储运环节，国产化空间广阔 36 3.2.1. 氢储能高压气态储氢方式为当前主流，储氢瓶市场或迎来快速发展 . 36 3.2.2. 氢能运输运输方式选择多样 . 39 3.3. 加注环节当前加氢站氢气使用成本尚高 40 4. 总结氢能产业已开启商业化进程 43 5. 相关标的 44 6. 风险提示 47 图表目录行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图 1灰氢、蓝氢、绿氢的含义 . 7 图 2 2021-2050 年多种降碳方式的累计贡献度（全球） 7 图 3我国原油、天然气对外依存度 8 图 4我国风电、太阳能发电装机情况 . 8 图 5氢能的利用可以增强能源体系的灵活性 . 8 图 6氢能领域相关政策梳理 . 9 图 7节能与新能源汽车技术路线图 2.0 燃料电池汽车领域路线图 9 图 8氢能产业链示意图 . 10 图 9氢能的多种供应方式 11 图 10我国新能源汽车历年补贴政策 . 11 图 11我国氢能及燃料电池汽车历年补贴政策 . 11 图 12氢能产业和新能源汽车产业补贴政策对比 12 图 13 2020 年全球制氢来源占比情况 . 12 图 14 2020 年全球工业领域氢能需求量情况 12 图 15 2015-2020 年全球电解水制氢装机量（分地区） 13 图 16 2015-2020 年全球电解水制氢装机量（分技术） 13 图 17 2020 年全球燃料电池汽车数量占比 . 13 图 18 2020 年全球加氢站数量占比 13 图 19 2020-2030 年全球氢能需求情况 . 14 图 20 2020-2030 年全球制氢情况 14 图 21 2019 与 2060 年制氢成本对比 . 14 图 22 2019-2070 年全球制氢过程碳捕集情况 . 14 图 23截至 2020 年底全球加氢站分布 15 图 24 2010 年以来全球建成的加氢站数量以及预测 15 图 25 2021 年全球氢气的主要用途及占比 16 图 26氢气的主要应用领域和具体用途 16 图 27燃料电池汽车产业链 17 图 28燃料电池发动机系统结构 17 图 29燃料电池汽车基本工作原理 17 图 30 2017-2021 年我国燃料电池汽车产销量 . 19 图 31 2018-2020 年我国燃料电池装机量 19 图 32 2020 年我国燃料电池系统装机量 TOP5 . 19 图 33我国燃料电池汽车累计产量 20 图 34我国燃料电池汽车累计销量 20 图 35燃料电池汽车成本结构 . 21 图 36燃料电池电堆结构 21 图 37燃料电池电堆成本结构 . 21 图 38电堆成本随产量提高而下降 21 图 39质子交换膜成本结构 22 图 40质子交换膜成本随电堆产量提高而下降 . 22 图 41气体扩散层成本结构按年产 1000 台 80kW 燃料电池电堆 . 22 行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 图 42气体扩散层成本随电堆产量提高而下降 . 22 图 43金属双极板成本结构（按年产 1000 台 80kW 燃料电池电堆计算） . 22 图 44金属双极板成本随电堆产量提高而下降 . 22 图 45 Pt/C 催化剂成本构成及随燃料电池产量提高的成本下降趋势 23 图 46燃料电池的使用场景 24 图 47燃料电池电堆工作示意图 24 图 48 2018-2020 年我国膜电极出货量 . 24 图 49常见的 MEA 生产设计 . 25 图 50卷对卷 CCM 涂布过程示例 26 图 51高炉富氢冶炼工艺示意图 27 图 52基于 DRI 的钢铁生产工艺流程图 27 图 53 2030 年氢冶金领域氢气需求 29 图 54 2050 年氢冶金领域氢气需求 29 图 55氢冶金的竞争性成本优势分析（仅考虑 H2和 CO2价格） . 30 图 56宝丰能源绿氢工厂 31 图 57宝丰能源高端煤基新材料循环经济产业链 31 图 58制氢方式分类 32 图 59 2018 年我国制氢结构 32 图 60主要制氢工艺对比 33 图 61典型煤制氢项目制氢成本结构 . 34 图 62煤制氢成本与煤制氢 CCUS 成本随煤炭价格的变化趋势 . 34 图 63碱性电解槽制氢成本结构 36 图 64质子交换膜电解槽制氢成本结构 36 图 65不同电价下碱性电解槽制氢成本及成本结构 . 36 图 66不同电价下质子交换膜电解槽制氢成本及成本结构 . 36 图 67 35MPⅢ 型储氢瓶成本结构（总成本 3084 美元） 38 图 68 35MPⅣ 型储氢瓶成本结构（总成本 2865 美元） 38 图 69 70MPⅢ 型储氢瓶成本结构（总成本 3921 美元） 38 图 70 70MPⅣ 型储氢瓶成本结构（总成本 3486 美元） 38 图 71 20212030 年中国储氢系统及储氢瓶需求量预测 . 39 图 72 20222030 年中国储氢系统及储氢瓶市场规模预测 . 39 图 73不同运输距离下氢气的运输成本对比 . 40 图 74不同运输距离下氢气的到站成本对比 . 40 图 75加氢站种类 40 图 76站外制氢加氢站主要设备和工艺流程 . 错误未定义书签。图 77 2016-2021 年全球加氢站数量 . 41 图 78 2016-2021 年我国加氢站累计建成数量 . 41 图 79截至 2021 年 3 月末中国加氢站分布情况 41 图 80未来我国部分省市加氢站基础设施规划情况（累计值） 41 图 81外供氢加氢站建设成本 . 42 图 82现场制氢加氢站建设成本（天然气重整制氢） . 42 行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 图 83现场制氢加氢站建设成本（电解水制氢） 42 图 84现场制氢加氢站建设成本（甲醇重整制氢） . 42 图 85不同制氢技术及运输距离下的原料及运输成本 . 43 图 86关键信息一览 44 图 87上市公司在氢能产业的布局情况（不完全梳理） 47 表 1我国碳达峰、碳中和主要目标 7 表 2氢气与汽油蒸汽、天然气的性质比较 8 表 3 2025-2035 年燃料电池汽车相关发展目标 . 9 表 4部分氢能示范城市燃料电池汽车推广目标 10 表 5各国部分制氢项目梳理 . 14 表 6全球主要国家加氢站规划建设数量 15 表 7各国现存和规划中的储氢项目 16 表 8燃料电池与锂电池、传统发动机的对比 . 18 表 9我国燃料电池客车发展现状 18 表 10各车企燃料电池汽车车型规划情况 19 表 11国内部分电堆厂家技术水平对比 20 表 12 12 米公交车加注时间和续航性能 . 20 表 13燃料电池车与纯电动车环境适应性对比 . 20 表 14 2020 年全国燃料电池公交车订单情况 21 表 15燃料电池电堆及组件随产量提高的成本下降趋势 23 表 16 2015-2050 年各类乘用车成本对比 23 表 17 2015-2050 年 FCEV 成本拆分 . 23 表 18 MEA 制程比较 25 表 19常见的 CCM 电极涂布技术比较 26 表 20国内膜电极生产企业产能布局及技术水平对比 . 26 表 21国内氢冶金工艺进展 28 表 22国外氢冶金工艺进展 28 表 23焦炭与氢冶金方式的成本对比 . 30 表 24氢冶金技术路线选择与减碳路线图 30 表 25主要制氢路径及其优缺点 32 表 26电解水制氢与化石能源制氢的碳排放强度对比 . 33 表 27典型煤制氢项目成本测算 33 表 28各类工业副产氢成本（元 /Nm3） . 34 表 29国内电解水制氢主要技术路线的性能特点对比 . 35 表 30电解水制氢成本测算 36 表 31不同储氢方式的对比 37 表 32储氢瓶性能对比 . 37 表 33部分国家 Ⅳ 型储氢瓶发展情况 . 38 表 34各类运氢方式的对比 39 表 35不同储运方案的特点 39 行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 表 36 2022 年 H1 新建成加氢站情况（不完全梳理） 41 表 37加氢站氢使用成本 43 表 38化工企业在氢能产业中的布局（不完全梳理） . 44 表 39 非化工企业在氢能产业中的布局（不完全梳理） 45 行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 1. 氢能产业已初步迈入商业化阶段 1.1. 发展氢能产业，推动能源体系深度变革氢能是理想的清洁能源，使用过程无污染、无碳排，与我国双碳目标既定方向一致；良好的理化性质使其可以参与替代化石能源，保障我国能源安全；且氢气制取方式多样，可以增强能源体系的灵活性和稳定性。氢能是未来能源体系变革过程中不可或缺的一环。 1.1.1. 发展氢能产业与我国碳达峰碳中和目标相契合氢能是清洁、低碳能源，在使用过程中不产生额外污染，也不产生 CO2排放。按照氢能的制取方式，可将氢能划分为灰氢、蓝氢和绿氢其中，（ 1）灰氢从化石燃料制取的氢气，碳排放强度高；（ 2）蓝氢化石燃料制氢 CCS（即碳捕集技术）制取的氢气，碳排放强度低；（ 3）绿氢可再生能源电解水制取的氢气，几乎没有碳排放。氢能是低碳经济的重要组成部分，虽然部分制氢过程可能产生碳排放，但未来随着绿氢的推广，氢能产业的碳排放预计将显著减少，有助于实现双碳目标。据 IEA 预测， 2021- 2050 年，氢能在全球降碳行动中的累计贡献度为 6。在碳中和背景下，碳排放是能源利用过程中需要考虑的重要问题，我国当前面临着较大的降碳压力。 2021 年 9 月，我国提出 2025、 2030 及 2060 年碳达峰碳中和具体目标，其中要求 2025 单位 GDP CO2排放比 2020 年下降 18；而到 2030 年，要求单位 GDP CO2 排放比 2005 年下降 65以上， CO2 排放量达到峰值。因此，发展氢能产业与我国碳达峰碳中和目标相契合。表 1 我国碳达峰、碳中和主要目标指标 2025 2030 2060 单位 GDP 能耗比 2020 年下降 13.5 大幅下降单位 GDP CO2排放比 2020 年下降 18 比 2005 年下降 65以上非化石能源消费比重 20 25 80以上森林覆盖率 24.10 25 森林蓄积量 180 亿立方米 190 亿立方米风电、光伏装机容量 12 亿千瓦以上资料来源中国政府网中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见，天风证券研究所 1.1.2. 发展氢能产业能减轻我国能源对外依存度能源是国民经济发展的重要支撑，能源安全直接影响到国家安全，我国能源对外依存度较高， 2021 年原油对外依存度超 70，天然气对外依存度超 40。而氢气的单位热值为 143MJ/kg，是传统能源汽油和天然气的 3 倍多，同等质量的氢气燃烧效率更高，可在交通运输等领域替代石油等传统能源，降低能源对外依存度，保障我国能源安全。图 1 灰氢、蓝氢、绿氢的含义图 2 2021-2050 年多种降碳方式的累计贡献度（全球）资料来源国际新能源网，天风证券研究所资料来源 IEA. Global Hydrogen Review 2021，天风证券研究所按碳排放强度划分灰氢蓝氢绿氢化石燃料制取化石燃料制取 CCS 可再生能源电解水制取碳排放强度高碳排放强度低几乎没有碳排放可再生能源 3 5 .0 电动化 1 9 .0 科技进步 1 3 .0 CCUS 1 1 .0 行为和需求变化氢能 6. 0 减少煤炭、石油的利用 5 .0 行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 图 3 我国原油、天然气对外依存度资料来源 Wind，天风证券研究所表 2 氢气与汽油蒸汽、天然气的性质比较技术指标单位氢气汽油蒸汽天然气爆炸极限 4.1-75 1.4-7.6 5.3-15 燃烧点能量 MJ 0.02 0.2 0.29 扩散系数 1 10-5 m2/s 6.11 0.55 1.61 质量能量密度 MJ/kg 143 44 42 资料来源中国氢能联盟中国氢能源及燃料电池产业白皮书（ 2019），天风证券研究所 1.1.3. 发展氢能产业可增强能源体系的灵活性和稳定性我国风电、太阳能发电装机总量增速较快， 2017-2021 年 5 年间，我国风电装机容量 CAGR 达到 18.96，太阳能发电装机容量 CAGR 达到 23.82，清洁能源消纳工作始终是做好风光发电的重要一环。由于氢气的制取、储存方式多样，可与能源体系中的不同部门相连接，利用氢能可以增强能源体系的灵活性和稳定性。未来可能出现的能源体系与现有体系的最大不同在于利用不同的能源供应交运、建筑和工业领域，特别是在电力、热力、液体燃料和气体燃料的输配上采用不同的能源网络。当前的能源体系严重依赖于化石能源，而未来氢能可以联系不同层面的基础设施，在能源体系中扮演关键角色。氢气要体现出能源属性，密切需要燃料电池和电解槽的发展，二者可以实现氢能与电能的相互转化，同时燃料电池也可以使用天然气、甲醇等。 1.2. 氢能产业已初步商业化，发展脉络愈发清晰氢能产业的发展十分重要，上层规划日益明确，我国也已开始具备将氢能产业商业化的能力，产业结构逐渐清晰，我国有能力参与到全球氢能产业的建设进程中去。 1.2.1. 从中央到地方，产业政策持续完善我国早在 2006 年国家中长期科学技术发展规划纲要（ 2006-2020 年）中就提出发展 -2 0 -1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2 0 0 1 20 02 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 20 11 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 20 15 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 原油对外依存度天然气对外依存度图 4我国风电、太阳能发电装机情况图 5 氢能的利用可以增强能源体系的灵活性资料来源 Wind，天风证券研究所资料来源 IEA. Technology Roadmap - Hydrogen and Fuel Cells，天风证券研究所 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 0 0 0 .0 0 .5 1 .0 1. 5 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 亿千瓦时风电装机容量太阳能发电装机容量风电装机容量增长率太阳能发电装机容量增长率风电 C AG R 1 8. 9 6 光电 C AG R 2 3. 8 2 行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 制氢制取、储存和输配技术， 2019 年政府工作报告中首次提到发展加氢等基础设施建设。近两年，氢能领域相关政策频繁出台，“制、储、运、用”四大环节发展路径日益清晰。图 6氢能领域相关政策梳理资料来源中国政府网，国家能源局官网，国务院新闻办公室网站，发改委官网，天风证券研究所我国已在氢能产业部分环节提出明确发展目标，今后十年我国燃料电池汽车保有量有望达到 100 万辆。中国汽车工程学会发布的节能与新能源汽车技术路线图 2.0 （下称路线图 2.0）中提出，到 2025 年，我国燃料电池汽车保有量达到 10 万辆左右，到 2030 年达到 100 万辆左右； 2025 年燃料电池系统产能超过 1 万套 /企业， 2030 年超过 10 万套 /企业。另外，规划中还对燃料电池汽车的冷启动温度、续航里程、经济性、寿命和成本等性能参数提出了发展目标，推动燃料电池汽车产业商业化。图 7节能与新能源汽车技术路线图 2.0 燃料电池汽车领域路线图资料来源中国汽车工程学会节能与新能源汽车技术路线图 2.0 ，天风证券研究所表 3 2025-2035 年燃料电池汽车相关发展目标项目 2025 2030 2035 燃料电池汽车保有量（万辆） 10 100 100 燃料电池电堆冷启动温度（℃） -40 -40 -40 商用车用电堆体积功率密度（ Kw/L） 2.5 3 3 寿命（ h） 16500 30000 30000 国务院发布国家中长期科学和技术发展规划纲要（年）提出要重点研究高效低成本的化石能源和可再生能源制氢技术以及经济高效氢储存和输配技术国务院等部门发布当前优发展的高技术产业化重点领域指（年度）将氢开发与使用列入进能源产业的高技术产业化重点领域国务院发布国务院关于发节能与新能源汽车产业发展规划（年）的通提出到年，燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。续开展燃料电池汽车运行示范，提高燃料电池系统的可性和性，带动氢的制备、储运和加注技术发展国家能源局在年能源工作指意见中提出要稳有推进能源关键技术装备关，推动储能、氢能技术进步与产业发展，研究实施促进储能技术与产业发展的政策，开展储能示范项目集与评选，制定实施氢能产业发展规划，组开展关键技术装备关，积极推动应用示范国家发改委和能源局发布能源技术革命新行动计划年提出氢能与燃料电池技术新为重点务之一，从氢能的制取、储运和应用等多方面入科技部和交通运输部发布十交通领域科技新专项规划提出要推进加氢基础设施和示范考核技术发展国务院发布新能源汽车产业发展规划（年）提出要有推进氢燃料供体系建设，提高氢燃料制储运经济性，推进加氢基础设施建设国务院在新时代的中国能源发展中提出要加速发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业链技术装备，促进氢能燃料电池技术连、氢燃料电池汽车产业链发展国家发改委发布部地区类产业目录（年本）不同地区分别致力发展氢能国务院出台关于加快建立全绿色低碳循环发展经济体系的指意见指出提升可再生能源利用比例，因地制发展氢能发电，加快大容量储能技术研发推广加强新能源汽车换电、加氢等配套基础设施建设中人民共和国国民经济和社会发展十四年规划和年远景目标纲要中指出要在氢能与储能等前科技和产业变革领域，组实施未来产业化与加速计划，划布局一未来产业国家发改委和国家能源局在关于加快推动新型储能发展的指意见中指出要以需求为向，开展储氢及其他新储能技术的研究和示范应用国务院在关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见中提出要统推进氢能制储输用全链条发展，推动加氢站建设，推进可再生能源制氢，加强氢能生产、储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用国务院在关于发年前碳达峰行动方案的通中提出要积极扩大氢能在交通运输领域应用；有推进加氢站等基础设施建设；加快氢能技术研发和示范应用，在工业、交通运输、建筑等领域规模化应用；建立全氢制、储、输、用标准国务院在关于深入打好污染的意见中提出要推动氢燃料电池汽车示范应用，有推广清洁能源汽车行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 成本（元 /kW） 1200 400 400 乘用车用电堆体积功率密度（ Kw/L） 4 6 6 寿命（ h） 5500 8000 8000 成本（元 /kW） 1800 500 500 资料来源中国汽车工程学会节能与新能源汽车技术路线图 2.0，天风证券研究所部分氢能示范城市已提出燃料电池汽车推广目标，到 2025 年，上海、武汉等城市燃料电池推广总数为 83140103140 辆，若进程顺利，可完成路线图 2.0中的规划目标。表 4 部分氢能示范城市燃料电池汽车推广目标省 /市规划名称 2020 年发展数量（辆） 2025 年发展数量（辆）上海上海市燃料电池汽车发展规划 3000 30000 武汉武汉氢能产业发展规划 2000-3000 10000-30000 佛山佛山市氢能产业发展规划（ 2019-2030 年） 5500 11000 河北河北省推进氢能产业发展实施意见 2500（ 2022 年） 10000 成都成都市氢能产业发展规划（ 2019-2023 年） 2000（ 2023 年）浙江浙江省加快培育氢能产业发展的指意见 1000（ 2022 年）苏州苏州市氢能产业发展指意见（试行） 800 10000 山山省燃料电池汽车产业发展规划 700 7500 天津天津市氢能产业发展行动方案（ 2020-2022 年） 1000（ 2022 年）潍坊潍坊市氢能产业发展年行动计划（ 2019-2021 年） 640（ 2021 年）合计 19140-20140 83140-103140 资料来源亿通招股书，天风证券研究所 1.2.2. 产业链条逐步打通，技术路线日渐明确目前氢能产业已经开始形成“制、储、运、用”四大环节，氢能的利用方式逐渐多元化。上游制取环节，目前主要有化石能源制氢、工业副产氢和电解水制氢等方式；中游储运环节存在气态、液态、固态等方式，加氢站等基础设施建设也是重要部分；下游应用环节，当前氢能主要应用在工业领域，未来有望扩展为交通、工业、建筑、储能等多领域。图 8 氢能产业链示意图资料来源韩笑等全球氢能产业政策现状与前景展望，天风证券研究所化石能源制氢工业副产氢电解水制氢高压气态储运液态储运固态储运交通工业建筑储能氢能制取氢能储运氢能应用有机液体储运储运方式加氢站乘用车商用客车卡车轨道交通车船舶钢铁炼油合成氨与合成甲醇分布式发电燃气管道掺混行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 11 图 9 氢能的多种供应方式资料来源 IHS Markit，天风证券研究所 1.2.3. 补贴政策思路转变，以奖代补推动示范群发展新能源汽车补贴政策以购置补贴为主，近几年补贴力度逐年退坡。 2010 年，新能源汽车补贴政策以动力电池组能量来确定补助金额。到 2013 年，国家逐渐确定了完整连续的补贴政策，即以纯电续驶里程为标准， 2013 年最高额的补助金额为每辆 6 万元，实现这一金额的标准为纯电动续驶里程大于等于 250 公里。 2014 年、 2015 年补助标准分别在 2013 年的基础上减少 10、 20。到 2016 年最高额的补助金额为每辆 4.4 万元，较 2013 年下降了 26.7。此后的两年间政策稳定，到 2019 年出现明显政策退坡趋势，最高额的补助金额为每辆 2.5 万元，且实现这一金额的标准也上升到纯电动续驶里程大于等于 400 公里。 2020 年这一数额进一步减少到 2.25 万元每辆， 2021 年减少到 1.26 万元每辆。图 10 我国新能源汽车历年补贴政策资料来源中国政府网，天风证券研究所氢能、燃料电池领域补贴政策近两年出现转变，以奖代补、积分制等新形式出现。在 2020 年以前氢燃料电池的补贴政策与新能源汽车类似，都是分车型制定相应补助标准。 2020 年出台关于开展燃料电池汽车示范应用的通后， 2021 年又相推出了 5 示范城市群。此后，氢能源燃料电池的补贴政策倾向于使用以奖代补、积分制等新段。图 11 我国氢能及燃料电池汽车历年补贴政策资料来源中国政府网，天风证券研究所纯电动乘用车补贴 3000 元 / kW h - 补贴上限 6 万元 / 辆纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 250 公里 - 6 万元 / 辆纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 250 公里 - 5.4 万元 / 辆纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 250 公里 - 4.8 万元 / 辆纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 250 公里 - 4.4 万元 / 辆纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 400 公里 - 2.5 万元 / 辆纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 400 公里 - 2.25 万元 / 辆纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 400 公里 - 1.26 万元 / 辆 2010 年 2013 年 2014 年 2015 年 2016 年 2019 年 2020 年 2021 年补助为主燃料电池乘用车补助标准 20 万元 / 辆燃料电池商用车补助标准 50 万元 / 辆燃料电池乘用车补助标准 20 万元 / 辆轻型客车、货车补助标准 3 0 万元 / 辆大中型客车，中重型货车 50 万元 / 辆 2020 年政策变动2013 2016 关于开展燃料电池汽车示范应用的通知 2020 2021 先后设立五个示范城市群，推出以奖代补、积分制等多种政策行业报告 | 行业专题研究请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 12 对比来看，相较于新能源汽车单一的车辆购置补贴政策，氢能产业补贴政策构建了涉及企业、产业、研发、推广、标准制定等全覆盖的补助体系。图 12 氢能产业和新能源汽车产业补贴政策对比资料来源中国政府网，上海市人民政府，天风证券研究所 1.3. 全球氢能产业 2060 年前瞻清氢社会，碳和未来全球社会在碳中和背景下，也已经开始布局氢能产业，部分欧美国家走在发展前列。展望未来，可再生能源电解水制氢成本或将显著降低，化石能源制氢将逐渐被可再生能源制氢取代。加氢站等基础设施建设提速，据前瞻产业研究院测算， 2026 年全球加氢站数量或接近 2020 年的 4 倍。 IEA 报告显示，各国氢储能项目基本都预计在 2030 年前陆续启动。 1.3.1. 全球氢能产业现状概述当前全球制氢技术以化石能源制氢为主，天然气、煤炭、石油制氢的比例合计为 78.6。工业副产氢为二大制氢方式，占比 21， CCUS 技术的运用以及电解水制氢的比例都很微小。电解水制氢作为未来理想的制氢方式， 2020 年全球装机规模已达到 290.68MW， 2015- 2020 年装机规模 CAGR 达到 12。分地区来看，欧洲电解水制氢规模最大， 2020 年为 116.36MW；我国在过去几年开始逐步推进电解水制氢示范项目， 2018-2020 年装机规模从 1.84MW 快速提升至 23.47MW。目前电解水制氢方式中，碱性电解槽制氢仍然是主流， 2020 年全球范围内装机量为新能源乘用车主要补贴方案 -