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-2024.3.17-80页.pdf

1、 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 战略战略 能源转型系列报告：氢能的能源转型系列报告：氢能的 2.0 时代时代到来到来 华泰研究华泰研究 研究员 刘俊刘俊 SAC No.S0570523110003 SFC No.AVM464 +(852)3658 6000 研究员 苗雨菲苗雨菲 SAC No.S0570523120005 SFC No.BTM578 +(86)21 2897 2228 联系人 张瑶珈张瑶珈 SAC No.S0570122090160 +(86)755 8249 2388 2024 年 3 月 17 日中国内地 深度研究深度研究 绿氢进入绿氢进入

2、 2.0 时代，时代，需求有望多维度展开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

3、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，三个子行业撬动更大市场，1 美金平价线有望带来美金平价线有望带来 4500 万吨万吨/年绿氢需求年绿氢需求 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

4、2035 将达到 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 0.130.15 元/度电价下绿氢成本降至 1011 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

5、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

6、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。绿氢绿氢产业化大幕已然拉开，剑指万亿规模全球市场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 470

7、8 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。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 战战略研究略研究 正文目录正文目录 绿氢进入绿氢进入 2.0 时代，需求有望多维度展开时代，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

8、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 绿氢产业迈向绿氢产业迈向 2.0 时代时代.13 从需求

9、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.14 1 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.15 1.1 船用可持续燃料.15 1.2 中长期重卡清洁化.20 1.3 航空可持续燃料.24 2 绿氢化工可能率先平价.27 2.1 化工是氢重要的存量应用场景.27 2.2 合成氨绿氢平价已见曙光.29 2.3 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.31 3 绿氢冶金大有可为.34 3.1CBAM 进入过渡期，国际钢铁行业影响相对显著.34 3.2 钢铁减排技术路线多样，氢具备广

10、泛用途.36 3.3 富氢高炉和氢基竖炉有望在欧盟贸易国和中东率先导入.38 4 绿氢前景仍是星辰大海.40 4.1 绿氢为电力系统提供可控基荷和长时储能.40 4.2 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多管齐下加速绿氢降本，推动产业从量变到质变.47 1 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.47 1.1 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。3 战战略研究略研究 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.48 1

11、.3 离网制氢应用要求柔性制氢能力的提升.50 2 寻找电价洼地，构建绿氢全球贸易体系.53 2.1 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.53 2.2 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.58 2.3 全球绿氢互认体系的建立是绿氢贸易的前置条件.60 3 回归技术本源，制氢、储氢、运氢技术迭代方兴未艾.62 3.1 制氢技术：ALK/PEM 居于主流，SOEC/AEM 关注细分场景应用.62 3.2 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.66 3.2 全球产业进展和格局.67 投资建议投资建议.71 看好储运龙

12、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。4 战战略研究略研究 绿氢绿氢进入进入 2.0 时代，需求有望多维度展开时代，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，氢不仅是

13、能源，也是能源的载体和基础原料，可广泛运用于化工，工业工业，交运，建筑和发，交运，建筑和发电电等等领域领域。由于氢。由于氢发生发生反应后只反应后只产生产生水，且重量能量密度水，且重量能量密度极极高，因此高，因此一直被认为是实现零一直被认为是实现零碳排放的重要能源和碳排放的重要能源和能源转型重要方向。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

14、来解决。根据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，统计，2022 年年全球氢的需求全球氢的需求量在量在 9500 万吨，其中我国有万吨，其中我国有 4000 万吨，是最大的氢生产和消费国。万吨，是最大的氢生产和消费国。虽然过去氢的总需求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程工艺，氢的生产和需求在氢的生产和需求在系统闭环内系统闭环内匹配，没有对外的需求，因此绿氢不仅面临经济性匹配，没有对外的需求，因此绿氢不仅面临经济性平价难度

15、，也面临实际产业发展中缺乏需求的问题。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过去市场对于氢的认识主要在车用燃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，冶金和到绿氢本身不仅在化工，冶金和电力电力领域出现更多应用，绿氢的衍生产品领域出现更多应用，绿氢的衍生产品如如绿色甲醇，绿绿色甲醇，绿氨也在交运，化工等领域出现更多氨也在交运，化工等领域出现更多场景场景。今年。今年 2 月月 29 日，工信部等日，工信部等 7 部门发布的加

16、快推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。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与此同时新能源的持续降本更进一步增加加绿氢绿氢平价的可能性，风机和组件价格在平价的可能性，风机和组件价格在 2023 年年年年底底已分别降至已分别降至 2 元元/瓦和瓦和 1 元元/瓦以下，瓦以下，风电光伏风电光伏发电成本均较发电成本均较 2022 年下降了约年下降了约 30%。而。而绿绿氢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使用可再生能源；随着电力市场化的推进，以