氢能行业系列报告：氢能产业周期开启--中银证券.pdf-solarbe文库

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电力设备 | 证券研究报告行业深度 2023 年 3 月 30 日强于大市公司名称股票代码股价评级隆基绿能 601012.SH 人民币 40.03 买入阳光电源 300274.SZ 人民币 104.62 增持双良节能 600481.SH 人民币 15.03 增持华光环能 600475.SH 人民币 12.22 增持华电重工 601226.SH 人民币 8.32 增持兰石重装 603169.SH 人民币 7.78 增持亿利洁能 600277.SH 人民币 4.24 未有评级资料来源 Wind，中银证券以 2023 年 3 月 29 日当地货币收市价为标准中银国际证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格电力设备电力设备证券分析师李可伦 862120328524 kelun.libocichina.com 证券投资咨询业务证书编号 S1300518070001 联系人李天帅 tianshuai.libocichina.com 一般证券业务证书编号 S1300122080057 氢能行业系列报告之一氢能产业周期开启发展绿氢是实现碳中和目标的重要方式，目前氢能产业技术逐步趋于成熟，工业、交通、储能行业推动绿氢需求快速增长，电解槽作为电解制氢的核心设备，需求亦有望快速增长。维持行业强于大市评级。支撑评级的要点  发展绿氢是实现碳中和目标的重要方式氢能具有来源多样、清洁低碳、灵活高效和应用场景丰富等特点，是清洁低碳的绿色能源。目前根据制取方式和碳排放量的不同将氢能按颜色主要分为灰氢、蓝氢和绿氢三种。发展绿氢的重要意义主要有三方面 1）发展绿氢是实现碳中和目标的重要方式； 2）绿氢储能具备大规模、长周期等优势，可以有效解决新能源消纳问题； 3）绿氢是连接可再生能源丰富地区与需求中心的重要桥梁。在全球主要国家的政策积极推动下，氢能有望高质量快速发展。  氢能产业技术趋于成熟氢能产业链可以分为上游的氢气制备、中游的氢气储运和下游的氢气应用。目前全球主要制氢方式包括化石燃料制氢、工业副产制氢和电解水制氢，化石燃料制氢为主流；高压气态储氢、低温液态储氢已进入商业应用阶段；加氢站技术趋于成熟但建设成本较高。  工业、交通、储能行业推动绿氢需求快速增长目前氢能主要应用在工业和交通领域炼化领域是氢气重要的使用场景，到 2030 年炼化用氢需求有望达到 4570 万吨；氢冶金是钢铁行业实现碳中和目标的革命性技术，有望推动全球氢气需求快速增长，到 2030 年全球钢铁领域用氢量有望达到 568 万吨。化工行业是目前氢气消费的重要领域之一，合成氨、甲醇对氢气需求量较大，到 2030 年全球合成氨、甲醇用氢需求有望分别达到 4087 万吨、 1756 万吨；氢燃料电池产销量快速增长亦有望带动氢气需求增长，到 2030 年全球氢燃料电池汽车用氢量有望达到 50 万吨；此外，氢储能有望成为绿氢需求的重要组成部分。根据我们的测算，到 2030 年全球绿氢需求量有望达到 3320 万吨。  电解槽是电解制氢的核心设备电解槽是电解水制氢的核心设备，关键零部件对制氢效率起到重要作用。据电解质系统的差别，电解水制氢的技术路线可以分为包括碱性电解水制氢（ ALK）、质子交换膜电解水制氢（ PEM）、固态氧化物电解水制氢（ SOEC）、阴离子交换膜电解水制氢（ AEM）。目前，碱性电解槽技术成熟、成本较低，仍为电解槽主流技术路线。提升设备性能、降低材料成本是电解水制氢技术的主要发展方向。  电解槽需求有望快速增长根据 IEA 数据， 2022 全球电解槽新增装机约 1GW，新增装机量同比提升约 400。根据我们的测算，到 2030 年全球电解槽的累计需求量有望达到 288GW， 2022-2030 年全球新增电解槽需求 CAGR 有望达到 77.36。投资建议  氢能产业周期开启，碱性电解槽进入批量应用阶段，绿电制氢成本预计逐步具备竞争力，应用场景有望进一步扩大，我们预测到 2030 年全球绿氢需求量有望达到 3320 万吨。电解槽作为制备绿氢核心设备，有望受益于氢能发展，预计 2022-2030 年电解槽需求年均复合增速超过 75。建议优先关注具备成本优势的电解槽生产企业，推荐隆基绿能、阳光电源、双良节能 *、华光环能、华电重工、兰石重装，建议关注亿利洁能。（ * 为机械组覆盖）评级面临的主要风险  氢能政策风险；产品价格竞争超预期；下游扩产需求低于预期；国际贸易摩擦风险；技术迭代风险。 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 2 目录氢能清洁低碳，发展绿氢是实现碳中和目标的重要方式 . 7 氢能是清洁低碳的绿色能源 . 7 发展绿氢是实现碳中和目标的重要方式 . 7 国内外政策积极落地，推动氢能高质量发展 . 10 氢能产业链制储用氢产业技术趋于成熟 13 氢气制取化石燃料制氢仍为主流 . 13 氢能储运高压气态储氢、低温液态储氢已进入商业应用阶段 . 14 加氢站中国加氢站数量居全球首位，技术趋于成熟但建设成本较高 . 16 工业、交通、储能行业推动绿氢需求快速增长 . 19 工业领域钢铁与化工行业有望成为绿氢发展的重要场景 . 20 交通领域燃料电池需求快速增长，有望带动绿氢需求增长提速 . 25 储能领域氢储能有望成为绿氢需求的重要组成部分 . 26 发电领域目前氢燃料电池发电成本仍然较高 . 29 核心设备电解槽需求有望快速增长 31 电解槽是电解制氢的核心设备，关键零部件对制氢效率起到重要作用 . 31 碱性电解槽技术成熟、成本较低，仍为电解槽主流技术路线 . 35 碱性电解槽短期内适用于大规模示范项目， PEM 电解槽具备发展潜力 39 提升设备性能、降低材料成本为电解水制氢技术的发展方向 . 39 全球电解槽需求有望快速增长 . 41 投资建议 45 风险提示 46 华光环能 48 华电重工 55 兰石重装 63 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 3 图表目录图表 1. 氢能的特点 7 图表 2.氢能分类（根据不同制氢方法） 8 图表 3.不同制氢方法碳排放量 8 图表 4.全球太阳能资源地图 9 图表 5. 主要国际能源机构对 2050 年全球制氢量及结构的预测 9 图表 6. 国际能源机构对 2050 年氢能在全球能源总需求中占比的预测 9 图表 7. 国际可再生能源机构对实现 1.5℃目标情境下的全球氢能预测 9 续图表 7. 国际可再生能源机构对实现 1.5℃目标情境下的全球氢能预测 10 图表 8. 2019-2022 年国家层面氢能相关支持政策梳理 10 图表 9. 2021-2022 年国内各省市氢能相关支持政策梳理 11 图表 10. 美国氢能计划发展规划中 2020-2030 年的关键技术指标 12 图表 11. 海外氢能相关支持政策梳理 12 图表 12. 氢能产业链 13 图表 13. 2020 年中国制氢结构 13 图表 14. 2020 年全球制氢结构 13 图表 15.制氢方法比较 14 图表 16.储氢技术优缺点 15 图表 17.储氢技术对比 15 图表 18. 氢储运工具及适用场景 16 图表 19.氢气储运技术对比与趋势 16 图表 20.加氢站工作原理 17 图表 21. 高压储氢加氢站原理图 17 图表 22. 中国已建成加氢站数量 18 图表 23. 加氢站环节政府补贴预测 18 图表 24. 氢能应用场景 19 图表 25. 2021 年全球氢气需求结构 19 图表 26. 2019-2030 年全球氢气利用结构 . 19 图表 27.2060 年中国氢气需求结构预测 . 20 图表 28. 2020-2060 年各行业用氢累计减排量 20 图表 29.2021-2030 炼化用氢需求预测 21 图表 30. 主要钢铁生产工艺的二氧化碳排放强度 21 图表 31. 氢冶金技术分类及优缺点 22 图表 32. 氢冶金中氢的来源 22 图表 33. 2021-2030 炼钢用氢需求预测 . 23 图表 34. 氢冶金的竞争性成本优势分析（仅考虑 H2 和 CO2 价格） . 23 图表 35. 2020 年我国化工行业氢气消费领域分布 23 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 4 图表 36. 2021-2030 全球合成氨用氢需求量预测 24 图表 37. 2021-2030 全球甲醇用氢需求预测 24 图表 38. 国内化工行业对可再生氢的需求及场景 25 图表 39. 2030 年国内化工行业氢能需求结构 25 图表 40. 2030 年国内化工行业可再生氢需求结构 25 图表 41. 2015-2022 年全球氢燃料电池汽车保有量及增速 26 图表 42. 2016-2022 年我国氢燃料电池汽车产销量及增速 26 图表 43. 2021-2030 全球氢燃料电池汽车用氢需求预测 26 图表 44. 2000-2022 年全国光伏风电累计装机量及占比 26 图表 45. 2018-2022 年全国弃风弃光率 . 26 图表 46. 两种类型储能模型的系统结构 27 图表 47. 各类储能在放电时间和容量性能的对比 27 图表 48. 不同储能方式典型数据对比 27 图表 50.不同方式储能典型参数对比 28 图表 51.全国各省氢储能政策规划 29 图表 53.2021-2030 全球绿氢需求量预测 30 图表 54. 碱性电解槽系统成本拆解 31 图表 55. PEM 电解槽系统成本拆解 . 31 图表 56. 不同电解槽材料对比 31 图表 57. 电解水制氢系统基本组成部分 32 图表 58. 碱性电解槽的典型系统设计 32 图表 59. 碱水制氢电解槽示意图 32 图表 60. 固体氧化物电解池（ SOEC）结构示意图 . 33 图表 61. PEM 结构示意图 . 33 图表 62. PEM 电解槽和单体结构 . 34 图表 63. 碱性电解槽的电解单元结构示意图 34 图表 64. 碱性电解槽电解单元的内部流动示意图 34 图表 65. 碱性电解槽的典型系统设计和配套设施 35 图表 66.碱性电解槽反应原理图 35 图表 67. PEM 电解槽的典型系统设计和配套设施 . 36 图表 68.PEM 电解槽反应原理图 36 图表 69. SOEC 电解槽的典型系统设计和配套设施 . 37 图表 70.SOEC 电解槽反应原理图 37 图表 71. AEM 电解槽结构图 . 37 图表 72. AEM 电解槽的典型系统设计和配套设施 . 38 图表 73. AEM 电解槽反应原理图 . 38 图表 74. 不同电解水制氢技术性能对比 38 图表 75. 当前技术条件下电解水制氢成本 39 图表 76. 碱性电解槽制氢成本拆解 40 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 5 图表 77. 碱性电解槽设备成本拆解 40 图表 78. 当前制造成本下不同规模电解槽成本占比拆分及单位投资额 40 图表 79. PEM 电解槽制氢成本拆解 . 41 图表 80. PEM 电解槽设备成本拆解 . 41 图表 81. 2022-2023 年全球电解槽产能预测 42 图表 82.2021-2030 全球电解槽需求预测 42 图表 83. 2021-2030 年电解槽产能预测（按地区） 43 图表 84. 2030 年电解槽产能预测（按地区） 43 图表 85. 已落地项目容量分布 43 图表 86. 未来预计落地项目容量分布 43 图表 87. 2021-2030 年电解槽产能预测 . 44 附录图表 88. 报告中提及上市公司估值表 47 图表 89. 2018-2022Q3 公司营业收入及增速 . 49 图表 90. 2018-2022Q3 公司归母净利润及增速 . 49 图表 91. 2018-2022Q3 公司销售毛利率及销售净利率 . 49 图表 92. 2018-2022H1 公司各个板块毛利率 . 49 图表 93.2018-2022H1 公司各项业务营收占比 50 图表 94. 公司碳排放配额及盈余情况（万吨） 50 图表 95. 2018-2021 年公司热力及电量产销情况 50 图表 96. 2023 年部分央企氢能项目情况 51 图表 97.公司主营业务营业收入与毛利率预测 52 图表 98.可比上市公司估值比较 52 图表 99.公司股权架构 56 图表 100.2018-2022Q3 公司营业收入及增速 56 图表 101.2018-2022Q3 公司归母净利润及增速 56 图表 102.2018-2022Q3 公司毛利率、净利率 57 图表 103.2018-2022H1 公司各项业务毛利率 57 图表 104.2018-2022H1 公司各项业务营收占比 57 图表 105.公司主要产品 58 图表 106.截止 2022 年 6 月末公司部分在建工程项目 58 图表 107.2022 年上半年公司海风非专利技术评审情况 . 59 图表 108.公司主营业务营业收入与毛利率预测 60 图表 109.可比上市公司估值比较 60 图表 110. 2017-2022 年公司营业收入及增速 . 64 图表 111. 2017-2022 年公司毛利率 . 64 图表 112. 大连石化公司 220 万吨年重整催化装置中四合一连续重整反应器 65 图表 113. 宁波中金石化连续重整反应器 65 图表 114. 田湾核电站 3、 4 号机组旋流器泥浆接收槽 H0028 66 图表 115. 清华大学承担的国家重大专项大型氦气工程试验回路项目核心设备 66 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 6 图表 116. 神华宁煤球罐工程 66 图表 117. 中石油兰州石化分公司 4000m³球罐 66 图表 118. 公司氢能装备产业发展规划纲要 68 图表 119. 中海油惠州石化煤气化制氢项目气化炉 69 图表 120. 榆林华秦氢能项目 400m³氢气球罐 69 图表 121.公司主营业务营业收入与毛利率预测 70 图表 122.可比上市公司估值比较 70 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 7 氢能清洁低碳，发展绿氢是实现碳中和目标的重要方式氢能是清洁低碳的绿色能源氢能是支持可再生能源发展的重要二次能源氢是宇宙中最丰富的化学物质，约占所有正常物质的 75。由于氢气必须从水、化石燃料等含氢物质中制得，而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采，因此是二次能源。氢能是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。氢能具有来源多样、清洁低碳、灵活高效和应用场景丰富等特点 1）来源多样作为二次能源，氢能不仅可以通过煤炭、石油、天然气等化石能源重整、生物质热裂解或微生物发酵等途径制取，还可以来自焦化、氯碱、钢铁、冶金等工业副产气，也可以利用电解水制取，特别是与可再生能源发电结合，不仅实现全生命周期绿色清洁，更拓展了可再生能源的利用方式。 2）清洁低碳不论氢燃烧还是通过燃料电池的电化学反应，产物只有水，没有传统能源利用所产生的污染物及碳排放。此外，生成的水还可继续制氢，反复循环使用，真正实现低碳甚至零碳排放，有效缓解温室效应和环境污染。 3）灵活高效根据中国氢能联盟数据，氢热值较高 140.4MJ/kg ，是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的 3-4 倍，通过燃料电池可实现综合转化效率 90以上。氢能可以成为连接不同能源形式气、电、热等的桥梁，并与电力系统互补协同，是跨能源网络协同优化的理想互联媒介。 4）应用场景丰富氢能可广泛应用于能源、交通运输、工业、建筑等领域。既可以直接为炼化、钢铁、冶金等行业提供高效原料、还原剂和高品质的热源，有效减少碳排放；也可以通过燃料电池技术应用于汽车、轨道交通、船舶等领域，降低长距离高负荷交通对石油和天然气的依赖；还可应用于分布式发电，为家庭住宅、商业建筑等供电供暖。图表 1. 氢能的特点资料来源中银证券发展绿氢是实现碳中和目标的重要方式目前根据制取方式和碳排放量的不同将氢能按颜色主要分为灰氢、蓝氢和绿氢三种 1）灰氢通过化石燃料（天然气、煤等）转化反应制取氢气。由于生产成本低、技术成熟，也是目前最常见的制氢方式。由于会在制氢过程中释放一定二氧化碳，不能完全实现无碳绿色生产，故而被称为灰氢； 2）蓝氢在灰氢的基础上应用碳捕捉、碳封存等技术将碳保留下来，而非排入大气。蓝氢作为过渡性技术手段，可以加快绿氢社会的发展； 3）绿氢通过光电、风电等可再生能源电解水制氢，在制氢过程中将基本不会产生温室气体，因此被称为“零碳氢气”。绿氢是氢能利用最理想的形态，但目前受制于技术门槛和较高的成本，实现大规模应用还有待时日。 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 8 图表 2.氢能分类（根据不同制氢方法）资料来源中银证券发展绿氢是实现碳中和目标的重要方式 2016 年巴黎协定正式签署，提出本世纪后半叶实现全球净零排放 , 同时提出控制全球温升较工业化前不超过 2℃，并努力将其控制在 1.5℃以下的目标。为了实现 2℃的温升目标，全球碳排放必须在 2070 年左右实现碳中和；如果实现 1.5℃的目标，全球需要在 2050 年左右实现碳中和。至目前已有超过 130 个国家和地区提出了实现“零碳”或“碳中和”的气候目标，其中包括欧盟、英国、日本、韩国在内的 17 个国家和地区已有针对性立法。零碳愿景成为全球范围内绿氢发展的首要驱动力。根据 IEA 数据，通过可再生能源电解水制氢的碳排放量基本为零，远低于灰氢和蓝氢的碳排放量。作为零碳气体，绿氢是实现碳中和路径的重要抓手。图表 3.不同制氢方法碳排放量资料来源 IEA，中银证券绿氢储能具备大规模、长周期等优势，可以有效解决新能源消纳问题由于可再生能源发电出力置信水平低、转动惯量不足，实现高比例可再生能源电力系统的安全稳定运行仍面临较大挑战。可再生能源发电制氢储能具备大规模、长周期等优势，可实现可再生能源电力在不同时间、空间尺度上转移，有效提升能源供给质量和可再生能源消纳利用水平，将成为应对可再生能源随机波动、拓展电能利用场景的重要途径。随着可再生能源发电占比的提升，电力系统季节性调峰压力不断加大，接近零成本的弃风弃光电量将成为未来电解水制氢的重要电源。绿氢是连接可再生能源丰富地区与需求中心的重要桥梁根据国际太阳能热利用区域分类，全世界太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域包括北非、中东地区、美国西南部和墨西哥、南欧、澳大利亚、南非、南美洲东、西海岸和中国西部地区等。通过可再生能源电解的方式，绿氢能够将可再生电力转化为更适合长距离运输的能源形式，降低了可再生能源的运输成本，低成本、有效地连接了可再生能源丰富地区与需求中心。 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 9 图表 4.全球太阳能资源地图资料来源 solargis，中银证券发展绿氢将带动上下游产业，提供经济增长强劲动力从产业角度来看，氢能产业链条长，涉及能源、化工、交通等多个行业。氢能产业的快速发展必将带动氢能产业链上下游零部件商、原材料商、设备商、制造商、服务商快速发展。根据中国氢能联盟数据，氢能产业链的建立能充分带动经济增长和产业的发展，创造约 1.6 万亿的市场产值和超过 1 万亿的基础设施投资空间（根据固定成本投资和运营费用加总计算）。全球绿氢产量有望快速增长根据 Statista 数据，主要国际能源组织预测到 2050 年全球的绿氢产量将远远高于蓝氢。以 IEA 为例， 2050 年全球绿氢产量将达 3.23 亿吨，较蓝氢产量高 58； BNEF 预测 2050 年全球氢能产量将达到 8 亿吨，且全为绿氢。根据 Statista 数据，主要国际能源组织针对 2050 年氢能在全球能源总需求中的占比进行了预测，数据显示主要能源组织预测到 2050 年氢能在总能源中的占比将达 22，其余几家机构的预测值在 12-18间不等。以国际可再生能源机构 12的占比预测为例，绿氢产量将提升到 2050 年的 6.14 亿吨，在氢能的几大行业重点应用领域，包括交通业、工业和建筑中清洁氢能的总消耗量也将在目前基础上得以大大提升。图表 5. 主要国际能源机构对 2050 年全球制氢量及结构的预测图表 6. 国际能源机构对 2050 年氢能在全球能源总需求中占比的预测资料来源 Statista，中银证券资料来源 Statista，中银证券图表 7. 国际可再生能源机构对实现 1.5℃目标情境下的全球氢能预测核心指标 2020 2030 2050 清洁氢能产量（亿吨 /年） 0 1.54 6.14 清洁氢能在总能源消耗中的占比 0 16 38 清洁氢能在建筑中的总消耗量（艾焦耳 /年） 0 2 3.2 氢能及其衍生物的总投资（十亿美元 /年） 133 176 氢能及其衍生物对能源行业碳减排的贡献率 10 资料来源 Statista，国际可再生能源机构，中银证券国内外政策积极落地，推动氢能高质量发展政策持续加码，明确产业规划与发展方向 2016 年，中国标准化研究院资源与环境分院和中国电器工业协会燃料电池分会发布中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（ 2016 年），首次提出了我国氢能产业发展路线图。自 2019 年氢能被首次列入政府工作报告，国家紧密出台了一系列政策支持氢能产业发展。 2020 年 6 月， 2020 年能源工作指导意见提出推动氢能技术进步与产业发展。 2021 年 3 月，氢能被视为“十四五”规划中须前瞻规划的未来产业之一； 11 月， “十四五 ”工业绿色发展规划提出加快氢能技术创新和基础设施建设，鼓励氢能的多元化应用。 2022 年，国家政策持续加码，进一步明确氢能产业发展方向和战略布局，其中 3 月出台的氢能产业发展中长期规划（ 2021-2035 年）强调指出，统筹推进氢能基础设施建设，稳步推进氢能在交通领域的示范应用，拓展在储能、分布式发电、工业等领域的应用。图表 8. 2019-2022 年国家层面氢能相关支持政策梳理政策名称发布部门发布时间涉氢重点内容绿色产业指导目录（ 2019 版）国家发改委、工信部等 2019 年 3 月首次将氢能与燃料电池行业列入政府工作报告，明确绿色产业边界，强调氢能基础设施建设。 2020 年能源工作指导意见国家能源局 2020 年 6 月推动氢能技术进步与产业发展。关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见国务院 2021 年 2 月因地制宜发展氢能，推动绿色低碳转型。中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要人大 2021 年 3 月将氢能作为前瞻规划的未来产业之一。 2030 年前碳达峰行动方案国务院 2021 年 10 月提出积极扩大氢能等清洁能源在交通运输领域应用，推广氢燃料动力重型货运车辆；推进加氢站建设等。 “十四五 ”全国清洁生产推行方案国务院 2021 年 10 月实施绿氢炼化等降碳工程，支持开展氢能冶金等领域清洁生产技术集成应用示范。关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰中和工作的指导意见国资委 2021 年 11 月明确完善氢能一体化布局，加强绿色氢能示范验证和规模应用。 “十四五 ”工业绿色发展规划工信部 2021 年 11 月提出加快氢能技术创新和基础设施建设，鼓励氢能在钢铁、水泥、化工等行业的应用。关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见国家发改委、国家能源局 2022 年 1 月提出探索输气管道掺氢输送、纯氢管道输送、液氢运输等高效输氢方式；鼓励传统加油站、加气站建设油气电氢一体化综合交通能源服务站。 “十四五”新型储能发展实施方案国家发改委、国家能源局 2022 年 3 月提出拓展氢（氨）储能、热（冷）储能等应用领域，开展依托可再生能源制氢（氨）的氢（氨）储能、利用废弃矿坑储能等试点示范。氢能产业发展中长期规划（ 2021-2035 年）国家发改委、国家能源局 2022 年 3 月明确将氢能产业作为战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，统筹推进氢能基础设施建设，稳步推进氢能在交通领域的示范应用，拓展在储能、分布式发电、工业等领域的应用。 2022 年能源工作指导意见国家能源局 2022 年 3 月提出因地制宜开展可再生能源制氢示范，探索氢能技术发展路线和商业化应用路径；围绕新型电力系统、新型储能、氢能和燃料电池等 6 大重点领域，增设若干创新平台。资料来源政府部委官网，中银证券 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 11 多个地方政府积极发布相关政策推动氢能发展为响应国家号召，我国多个省份相继发布相关政策规划推动氢能产业积极发展。北京、上海、广东作为第一批燃料电池汽车示范应用城市群，持续推进氢能科技创新、产业链一体化协同发展、重点技术攻关等工作。河北、河南作为第二批示范应用城市群，也在加强建设加氢站等基础设施、积极推广燃料电池汽车的普及应用、完善政策体系。此外，四川、江苏、山东、福建等多个省份公布了加氢站、燃料电池汽车等具体规划目标，氢能产业有望快速全面发展。图表 9. 2021-2022 年国内各省市氢能相关支持政策梳理地区政策名称发布时间涉氢重点内容上海市临港新片区打造高质量氢能示范应用场景实施方案（ 2021-2025 年） 2021 年 9 月计划到 2025 年，完成 1500 辆氢燃料电池车辆应用；建成各类型加氢站点 14 座；年氢气供给量不低于 14000 吨。上海市氢能产业发展中长期规划（ 2022-2035 年） 2022 年 6 月计划到 2025 年，建设各类加氢站 70 座左右，培育 5-10 家具有国际影响力的独角兽企业，建成 3-5 家国际一流的创新研发平台，燃料电池汽车保有量突破 1 万辆，氢能产业链产业规模突破 1000亿元，在交通领域带动二氧化碳减排 5-10 万吨 /年。北京市北京市氢能产业发展实施方案（ 2021-2025 年） 2021 年 8 月计划 2023 年前，京津冀区域累计实现产业链产业规模突破 500 亿元，减少碳排放 100 万吨，建成 37 座加氢站，推广燃料电池汽车 3000 辆。大兴区氢能产业发展行动计划（ 2022-2025 年） 2022 年 10 月计划到 2025 年，氢能产业链产业规模累计达到 200 亿元，燃料电池汽车推广数量不低 3000辆，建成至少 10座加氢站，推广分布式热电联供系统装机规模累计达到 5 兆瓦。广东省广东省加快建设燃料电池汽车示范城市群行动计划（ 2022-2025 年） 2021 年 11 月计划到示范期末，实现推广 1 万辆以上燃料电池汽车目标，年供氢能力超过 10 万吨，建成加氢站超 200 座，车用氢气终端售价降到 30 元 /公斤以下。河北省河北省氢能产业发展 “十四五 ”规划 2021 年 7 月计划到 2025 年，累计建成 100 座加氢站，燃料电池汽车规模达到 1 万辆，实现规模化示范；扩大氢能在交通、储能、电力、热力、钢铁、化工、通信、天然气管道混输等领域的推广应用。河南省河南省氢能产业发展中长期规划（ 2022-2035 年） 2022 年 9 月计划到 2025 年，氢能产业链相关企业达到 100 家以上，氢能产业年产值突破 1000 亿元；推广各类氢燃料电池汽车 5000 辆以上，车用氢气供应能力达到 3 万吨 /年，氢气终端售价降至 30 元 /公斤以下；建成 3-5 个绿氢示范项目。资料来源地方政府官网，中银证券欧盟计划到 2030 年实现内部可再生氢能年产能 1,000 万吨欧盟在 REPower EU 方案中提出到 2030 年实现内部生产可再生氢能 1,000 万吨，进口可再生氢能 1,000 万吨，预计 2030 年欧盟可再生能源占能源供应的比例达到 45，实现可再生能源装机 12,3600 万千瓦，光伏装机增加到 60,000 万千瓦。此外，欧盟通过碳关税要求有漏碳风险的进口产品缴纳其在生产地和欧盟的碳价差额，由于制绿氢不产生碳排放，从而极大程度鼓励了绿氢、电解槽的生产。美国计划到 2030 年实现绿氢年产能 1,000 万吨美国通过 IRA 法案对光伏、储能进行税收抵免，抵免比例上调至 30，且规定满足最终转换成氢能等要求的储能技术才能申请补贴。美国计划到 2030 年实现绿氢年产能 1,000 万吨，并发布氢能计划发展规划明确 2020-2030 年的关键经济技术指标，具体包括电解槽成本降至 300 美元 /千瓦、氢输配成本降至 2 美元 /千克等。 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 12 图表 10. 美国氢能计划发展规划中 2020-2030 年的关键技术指标技术阶段技术经济指标制氢阶段电解槽成本 300 美元 /千瓦、运行寿命 8 万小时、系统转换效率 65 运氢阶段交通部门氢输配成本初期降至 5 美元 /千克，最终降至 2 美元 /千克储氢阶段车载储氢系统成本在能量密度 2.2 千瓦时 /千克、 1.7 千瓦时 /升下达到 8 美元 /千瓦时便携式燃料电池电源系统储氢成本在能量密度 1 千瓦时 /千克、 1.3 千瓦时 /升下达到 0.5 美元 /千瓦时储氢罐用高强度碳纤维成本达到 13 美元 /千克用氢 /氢产品阶段工业和电力部门用氢价格 1 美元 /千克交通部门用氢价格 2 美元 /千克用于长途重型卡车的质子交换膜燃料电池系统成本降至 80 美元 /千瓦，运行寿命达到 2.5 万小时用于固定式发电的固体氧化物燃料电池系统成本降至 900 美元 /千瓦，运行寿命达到 4 万小时资料来源美国能源部，中银证券日本计划到 2030 年实现氢气年供应量 300 万吨日本于 2021 年 10 月发布第六次能源基本计划，提出到 2030 年实现氢气年供应量 300 万吨，制氢成本从目前的 100 日元 /Nm3 降至 30 日元 /Nm3；到 2050 年实现氢气年供应量 2000 万吨 /年，制氢成本降至 20 日元 /Nm3。图表 11. 海外氢能相关支持政策梳理国家政策文件名称发布时间涉氢重点内容欧盟欧洲廉价、安全、可持续能源联合行动方案（ REPower EU） 2022 年 3 月计划到 2030 年能够摆脱对俄罗斯化石燃料进口的依赖，实现欧盟内部生产可再生氢能 1,000 万吨，进口可再生氢能 1,000 万吨。同时预计 2030 年欧盟可再生能源占能源供应的比例达到 45，实现可再生能源装机 12,3600 万千瓦，光伏装机增加到 60,000 万千瓦。碳关税或碳边境税（ CBAM） 2019 年 12 月提出 2023 年 2 月通过 2023 年 10 月实施要求进口到欧盟关税区的部分产品缴纳其在生产地和欧盟的碳价差额，和欧盟企业承担同等碳排放成本，从而减少碳泄漏。美国美国降通胀法案（ IRA） 2022 年 8 月投入 3690 亿美元用于气候变迁和再生能源领域，对光伏、储能进行 30税收抵免。国家清洁氢战略和路线图草案 2022 年 9 月规划 2026-2029 年实现电解水制氢成本 2 美元 /kg， 2030-2035 年实现制氢成本 1 美元 /kg；到 2030、 2040 和 2050 年美国绿氢年产能分别达到 1000、 2000 和 5000 万吨。日本第六次能源基本计划 2021 年 10 月到 2030 年实现制氢成本从目前的 100 日元 /Nm3（约合 5.515 元人民币 /Nm3）降至 30 日元 /Nm3（约合 1.655 元人民币 /Nm3），到 2050 年降至 20 日元 /Nm3；氢气供应量到 2030 年实现 300 万吨 /年，到 2050 年实现 2000 万吨 /年。资料来源欧盟委员会，美国能源部，日本政府，中银证券 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 13 氢能产业链制储用氢产业技术趋于成熟氢能产业链较长，分为制氢、储氢和用氢三个环节根据产业链划分，氢能可以分为上游的氢气制备、中游的氢气储运和下游的氢气应用等众多环节，产业链条较长。图表 12. 氢能产业链资料来源中银证券氢气制取化石燃料制氢仍为主流目前全球主要制氢方式包括化石燃料制氢、工业副产制氢和电解水制氢，化石燃料制氢为主流根据中国煤炭工业协会数据， 2020 年我国氢气总产量达到 2,500 万吨，主要来源于化石能源制氢（煤制氢、天然气制氢）；其中，煤制氢占我国氢能产量的 62，天然气制氢占比 19，而电解水制氢受制于技术和高成本，占比仅 1。全球来看，化石能源也是最主要的制氢方式，根据 IEA 数据，天然气制氢占比 59，煤制氢占比 19。图表 13. 2020 年中国制氢结构图表 14. 2020 年全球制氢结构资料来源中国煤炭工业协会，中银证券资料来源 IEA，中银证券 1）煤制氢煤炭目前仍是我国的主要能源之一，也是我国制氢的主要原料。虽然煤焦化副产的焦炉气也可用于制氢，但煤气化制氢目前在国内氢气生产中占据主导地位。煤气化制氢技术的工艺过程一般包括煤气化、煤气净化、 CO 变换以及氢气提纯等主要生产环节。煤制氢经过多年的发展，技术成熟，被广泛应用于煤化工、石化、钢铁等领域。特别是化工和化肥行业一直在使用这项技术生产氨。但煤制氢工艺的二氧化碳排放量约是天然气制氢的 4 倍，需结合碳捕集与封存 CCUS技术才能实现减排，增加了制氢成本。根据 IEA 数据，在煤制氢生产中加入 CCUS 预计将使资本支出和燃料成本分别增加 5和 130。 2023 年 3 月 30 日氢能行业系列报告之一 14 2）天然气制氢天然气制氢是目前全球氢气的主要来源，在北美和中东等地区被广泛使用。与煤制氢装置相比，用天然气制氢产量高，排放的温室气体少，是化石原料制氢路线中较为理想的制氢方