煤炭行业深度报告：工业绿氢1.0时代开启

证券研究报告|2022年09月12日 工业绿氢1.0时代开启 行业研究·深度报告煤炭·氢能 证券分析师：樊金璐 010-88005330 fanjinlu@guosen.com.cnS0980522070002 1.政策支持绿氢绿电与工业耦合。绿氢可以助力交通、化工、钢铁、石化等多领域深度脱碳，鼓励有条件的地区利用可再生能源制氢，优化煤化工、合成氨、甲醇等原料结构。目前内蒙古自治区、甘肃省、宁夏回族自治区和四川省成都市都在相应的政策中明确了2025年可再生能源制氢产量，合计年产量约80万吨。这超过了国家发改委在国家氢能规划中提及的2025年可再生能源制氢年产量目标。东部地区，对于可再生能源制氢在交通领域，尤其是制氢加氢一体站的应用更为关注。西部地区的政策更加侧重于强调可再生能源制氢在工业领域的应用。 2.绿氢和工业分布决定工业绿氢先行。我国氢气生产以西北、华北为主，主要来自化石能源。2020年我国氢能产量和消费量均已突破2500万吨，已成为世界第一大制氢大国。从区域分布看，氢能生产主要产生在西北和华北地区，产量超过400万吨的省份有内蒙和山东，产量超过300万吨的省份有新疆、陕西和山西。氢能源按生产来源划分，可以分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三类。目前，我国氢气主要来自灰氢。未来与大规模光伏发电或风力发电配套的电解水制绿氢将成为发展趋势。 3.绿氢与工业耦合示范项目及经济性。光伏风电等弃电现象一直存在，经济效益受损；化工行业提供充分消纳场景，是双碳目标下的绝佳选择。借助西北地区光伏风电资源和产业集群优势，将光伏风电制氢用于化工原料或燃料，打通“风光制氢+化工”生态链，解决弃电严重问题，同时带动下游化工产业。当光伏发电制氢电价控制在0.25元/kWh以下时，制氢成本与化石能源接近。“风光制氢+化工”整体盈利能力去看，项目模式有助于实现风光项目落地，整体经济较好。中石化、三峡能源、中煤等多家大型企业都在布局万吨级/年以上绿氢与工业耦合示范项目。 4.工业绿氢应用提升相关设备需求。电解槽方面，主要有碱性水电解槽（AE）、质子交换膜水电解槽（PEM）和固体氧化物水电解槽（SOE）。其中，碱性电解槽技术最为成熟，生产成本较低，国内单台最大产气量为1400立方米/小时。据势银统计，2021年中国碱性电解水制氢设备的出货量约350MW，质子交换膜电解水制氢设备的出货量约5MW。2022年中国电解槽出货量在800MW左右，在2021年基础上实现翻番，2030年中国电解槽装机量预测将超100GW，全国可再生氢总需求达到770万吨/年。碱性电解槽投资成本将从2020年的每千瓦2000元，降低至2030年的每千瓦1500元。制氢总成本有望下降至每公斤13元，在成本上充分具备与化石能源制氢竞争的能力。储氢罐方面，适应氢能的大规模储存、降低设备制造成本的大容量高压储氢装备逐步研发成熟，有助于推动储氢成本大幅下降。 5.投资建议：政策支持绿氢绿电与工业耦合。在西北地区，风光资源丰富，面临消纳问题；化工用氢千万吨级，绿氢替代潜力巨大。目前内蒙古自治区、甘肃省、宁夏回族自治区和四川省成都市都在相应的政策中明确了2025年可再生能源制氢产量，合计年产量约80万吨。在经济性方面，制氢成本与化石能源接近。“风光制氢+化工”整体盈利能力去看，项目模式有助于实现风光项目落地，整体经济较好。多家大型企业都在布局万吨级以上绿氢与工业耦合示范项目。灰氢可替代规模约3000万吨，到2030年，全国可再生氢总需求达到770万吨/年，潜力巨大。工业绿氢应用提升相关设备需求。建议关注电解槽和储氢罐的相关公司。 6.风险提示：政策实施不及预期；氢能价格难以大幅下降；相关设备技术发展不及预期；电解槽行业竞争激烈 。 01 政策支持绿氢绿电与工业耦合 02 绿氢和工业分布决定工业绿氢先行 03 绿氢与工业耦合示范项目及经济性 04 03 工业绿氢应用提升相关设备需求投资建议及风险提示 1.政策支持绿氢绿电与工业耦合 国家层面政策：绿氢可以助力交通、化工、钢铁、石化等多领域深度脱碳，2022年3月国家发改委发布的《氢能产业发展中长期规划 (2021-2035年)》提到氢能正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，规划明确提到2025年可再生能源制氢量达到10-20万吨/年。工信部等三部委印发《工业领域碳达峰实施方案》，鼓励有条件的地区利用可再生能源制氢，优化煤化工、合成氨、甲醇等原料结构。《“十四五”可再生能源发展规划》《关于“十四五”推动石化工行业高质量发展的指导意见》等政策提出绿氢与化工耦合。 国家层面氢能相关的主要政策时间政策主要内容 2022年8月《工业领域碳达峰实施方案》鼓励有条件的地区利用可再生能源制氢，优化煤化工、合成氨、甲醇等原料结构。支持发展生物 质化工，推动石化原料多元化。 氢能正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一，氢能是未来国家能源体系的重要组成部分， 2022年3月《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》 是用能终端实现绿色低碳转型的重要载体，是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向，规划明确提到2025年可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，2035年可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升，对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。 2021年12月《“十四五”工业绿色发展规划》指出加快氢能技术创新和基础设施建设，推动氢能多元利用 2021年11月《关于加强产融合作推动工业绿色发展的指导意见》引导企业加大可再生能源使用、推动电能、氧能、生物质能替代化石燃料；加快充电桩、换电站、 加氢站等基础设施建设运营 2021年11月《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》明确提到推动氢燃料电池汽车示范应用，有序推广清洁能源汽车 2021年10月《2030年前碳达峰行动方案的通知》从应用领域、化工原料、交通、人才建设等多个方面支持氢能发展 2021年10月《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》 筹推进氢能"制储输用"全链条发展；推进可再生能源制氢等低碳前沿技术攻关；加强氢能生产储存、应用关键技术研发、示范和规模化应用 2021年8月《对十三届全国人大四次会议第5736号建议的答复》将积极配合相关部门制定氢能发展战略，研究推动将氢气内燃机纳入其中予以支持 2021年3月《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（草案）》 在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业 2021年2月《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》提升可再生能源利用比例，大力推动风电、光伏发电发展，因地制宜发展水能、地热能、海洋能、 氢能、生物质能、光热发电 2020年11月《新中国的中国能源发展规划（2021-2035）》加速发展绿氢制取、储运和应用等氢能产业技术装备，促进氢能燃料电池技术链、氢燃料电池汽 车产业链发展 2020年6月《中华人民共和国能源法》正式将氢能列入能源范畴，2020年成为氢能发展元年 2019年3月《政府工作报告》首次写进《政府工作报告》，推动充电、加氢等设施建设资料来源：政府官网，国信证券经济研究所整理 地方政策：京津冀、长三角、珠三角以及西北地区等都出台了氢能产业发展的政策。 各地出台的氢能产业政策 区域政策名称 《北京市氢燃料电池汽车产业发展规划》《北京市“十四五”时期能源发展规划》 京津冀 长三角 《天津市氢能产业发展行动方案（2020-2022年）》 《河北省氢能源产业中长期发展规划》 《上海市燃料电池车发展规划》《上海市氢能产业发展中长期规划（2022—2035年）》 《江苏省氢燃料电池汽车产业发展行动规划》 《浙江省加快培育氢能产业发展的指导意见》 安徽《六安氢能产业发展规划（2020-2025）》《铜陵市氢能与燃料电池产业发展规划》《安徽省“十四五”汽车产业高质量发展规划》 珠三角《关于粤港澳大湾区氢能产业先行先试力争上升为国家战略的提案》《广州市氢能产业发展规划（2019-2030年）》《佛山市南海区氢能产业发展规划 (2020-2035年)》《茂名市氢能产业发展规划》《广东省加快建设燃料电池汽车示范城市群行动计划（2021-2025年）》 《山东省氢能产业中长期发展规划（2020-2030年）》《关于加快胶东经济圈一体化发展的指导意见》《潍坊市氢能产业发展三年行动计划(2019-2021年) 《山西省氢能源产业中长期发展规划》 《内蒙古自治区氢能源产业中长期发展规划》《关于促进氢能产业高质量发展的意见》 《吉林省氢能源产业中长期发展规划》 其他《重庆市氢燃料电池汽车产业发展指导意见》 《武汉氢能产业发展规划方案》 《四川新能源与智能汽车产业2020年度工作要点》《成都市氢能产业发展规划（2019-2023年）》 《江西省新能源产业高质量跨越式发展行动方案》 《河南省氢燃料电池汽车产业发展行动方案》《河南省“十四五”现代能源体系和碳达峰碳中和规划》 《宁夏氢能产业发展指导意见》《关于支持氢能产业发展的意见》 资料来源：政府官网，国信证券经济研究所整理 据势银统计，目前内蒙古自治区、甘肃省、宁夏回族自治区和四川省成都市都在相应的政策中明确了2025年可再生能源制氢产量，合计年产量约80万吨。这超过了国家发改委在国家氢能规划中提及的2025年可再生能源制氢年产量目标，也体现出了中国可再生能源制氢的巨大潜力。 由于不同产业存在地域性分布的差异，各省市对可再生能源制氢的应用规划也存在显著的差异。东部地区，例如上海和广东等，对于可再生能源制氢在交通领域，尤其是制氢加氢一体站的应用更为关注。西部地区的政策更加侧重于强调可再生能源制氢在工业领域的应用。在内蒙古、宁夏等地区，既拥有大量的可再生能源，也汇聚了大量的高碳排放企业，例如炼化企业、化工企业和钢铁企业等，电解水制氢技术的应用为这些高碳排放企业提供了低碳解决方案。 氢能生产区域分布（万吨） 资料来源：势银，国信证券经济研究所整理 2025年，内蒙古绿氢制备能力超过50万吨/年:《关于促进氢能产业高质量发展的意见》，到2025年前，开展“风光储+氢”“源网荷储+氢”等绿氢制备示范项目15个以上，绿氢制备能力超过50万吨/年；鼓励工业副产氢回收利用，工业副产氢利用超过100万吨/年，基本实现应用尽用；探索绿氢在化工、冶金、分布式发电、热电联供等领域的示范应用，打造10个以上示范项目；培育或引进50家以上包括15-20家装备制造核心企业在内的氢能产业链相关企业，电解槽、储氢瓶、燃料电池等装备的关键材料及部件制造取得技术突破。 《鄂尔多斯市“十四五”能源综合发展规划》和《鄂尔多斯市氢能产业发展规划》（2022年6月），提出在2025年底前形成40万吨/年的绿氢供应，在2030年底前达到100万吨/年的绿氢制造规模。2025年，整个内蒙古的绿氢产能规划目标是48万吨，鄂尔多斯相当于是整个内蒙古的80%。规划分三个阶段进行，每个阶段在氢源、制氢装备、应用场景等方面做了详细的布局。在推动可再生氢在煤化工行业的规模化应用方面，做了适应鄂尔多斯当地产业特色的安排，具体包括可再生氢＋煤化工生产烯烃、天然气、油品及化工品，以及可再生氢＋二氧化碳生产甲醇及下游产品等。对氢能产业的规划提出了5年建设28个氢能项目、投资1584.47亿元。 7月27日，内蒙古自治区能源局开展2022年风光制氢一体化示范项目申报工作，示范内容包括以绿色低碳转型为牵引，推进氢能在工业、交通、发电等领域的多元应用，开展风光制氢一体化示范。示范项目分为并网型和离网型。根据用气场景、氢气消纳协议确定制氢负荷，将氢能消纳协议等作为申报文件的附件。离网型示范项目，按照制氢所需电量确定新能源规模，新能源综合利用率不低于90%。并