氢能系列报告（二）：欧洲氢能发展现状和前景

中泰证券研究所专业｜领先｜深度｜诚信 ｜证券研究报告｜ 氢能系列报告（二） ——欧洲氢能发展现状和前景 2023.03.16 中泰证券电新首席分析师曾彪 执业证书编号：S0740522020001Email：zengbiao@zts.com.cn 1 录 NTS 所 目 CONTE ONTENTS 中泰 欧洲氢能政策 ｜领先｜深度 欧洲氢能政策：氢能开发的必要性 欧洲氢能开发的必要性：气候问题与地缘安全，带来调整能源结构的迫切诉求 全球气候变暖地缘安全问题 •根据世界气象组织报告，1991至2021的30年间，欧洲地区气温显著升高，平均气温合计上升接近1.5℃，2023年，众多欧洲国家的冬季气温创下了历史的新高； •极端高温事件的频发，引起了国际的重视，调整能源结构，加大清洁能源的投入已经成为共识。 •根据欧盟能源总局，2021年欧盟能源结构里天然气/石油/可再生能源/化石燃料占比分别为25%/32%/18%/11%； •连通俄罗斯和欧洲的天然气管道达8条，每年向欧洲输送量达3000亿立方米，其中因战争、制裁被搁置的“北溪2号”，运力达550亿立方米； •欧盟国家的天然气极大依赖来自俄罗斯的进口（41%），地缘 政治的影响为能源的稳定输送带来不确定性。3 欧洲绿氢基础政策及目标 欧洲氢能政策：基础政策及目标 项目/节点合计投资~2025~2030~2050 欧洲氢能战略-2020 《Ahydrogenstrategyforaclimate-neutral European》 合计 4500亿欧元 安装可再生能源电解槽>6GW制氢产量100万吨/年 安装可再生能源电解槽>40GW制氢产量1000万吨/年 氢能代替所有脱碳难度系数高的工业领域 REPowerEU计划-2022 《ImplementingtheREPowerEUAction Plan:InvestmentNeeds,HydrogenAcceleratorandAchievingtheBio-MethaneTargets》 2022~2027年， 2100亿欧元 2022~2030年， 3000亿欧元 光伏累计装机量320GW 光伏累计装机量600GW 风能产能480GW 本土氢产量达到1000万吨/年，氢进口量达到1000万吨/年 •2020年7月，欧盟委员会发布《Ahydrogenstrategyforaclimate-neutralEuropean》，构成了欧盟氢能发展方向的整体布局； •2022年2月28日，欧盟纯净氢能合作伙伴（CleanHydrogenPartnership）发布《StrategicResearchandInnovationAgenda2021-2027》，提出将可再生能源制氢、储氢与氢气分配、氢能交通应用、氢能供热和供电、交叉领域、氢谷、和供应链相关技术，定位为2027年以前，氢能的重点开发领域，为产业的技术创新活动提供指引； •2022年5月，委员会继续发布REPowerEU战略，该提案将此前的氢能相关目标进一步提升，体现欧盟迫切推动能源转型，摆脱对俄 罗斯天然气的依赖的强烈诉求。4 欧洲氢能政策：产业化推动 政府+社会联盟共同推动氢能产业基础设施建设 EHB计划（由23家欧洲天然气输送系统运营商发起） •欧洲氢气主干网络计划(EHB)提出，2040年建立长达3.97万km的氢气网络，连通21个国家，并在此后进一步延长； •长途运氢成本优化，距离>1000km，预计每公斤氢气的成 本为0.11至0.21欧； •氢气网络中，现有天然气管道改造：新建管道比例接近 69%：31%，输氢管道的铺开，为构建氢能生态打下基础。 IPCEI项目（多个欧盟国家和挪威发起） •欧盟委员会批准了欧洲共同利益项目（IPCEI），通过该组织集聚资源，对制氢-储存、运输、分配-燃料电池、终端应用等产业全价值链提供支援； •成员国利用公共资金、力量，或通过大量私人投资对新技术和 项目建设进行援助，同时汇集专业知识、资源，协助关键技术 的突破性创新。5 政府/社会资金支持 欧洲氢能政策：资金支持 电解制氢系统的资本基准支出（BloombergNEF）欧洲国家对氢能的资金支持 国家 法案名称 可用资金 类型 资格 英国 氢气商业模式 1亿英镑 差价合同 符合蓝氢/绿氢标准，既每生产1公斤氢气产生的二氧化碳需小于2.4公斤；电解槽需大于5MW 欧盟/德国氢气全球化40亿欧元通过中介机构签进口氨，甲醇和以电为主的可持 订氢买卖合同续航空燃料(SAF) 欧盟欧盟共同受益项10-60亿欧元/项 补助金（主要用具有创新性且和欧洲相关 目目 第三轮投资30亿 于资本支出） 所有氢气产业链参与者者；10亿用于全面脱碳，7亿用于清洁技 欧盟创新基金 欧元补助金 术制造业，10亿用于工业和氢的创新电气化，3亿用于中等规模项目试点。 欧盟欧洲氢投行30亿欧元待定，可能是差待定 价合同 荷兰暂时性的电解制2.5亿欧元补助金（资本支电解装置小于50MW 氢仪出和运营费用） •根据彭博统计中国由于廉价的劳动力和供应渠道，ALK制氢系统的成本仅为西方同类型项目的25%。在西方PEM电解制氢系统的成本比ALK项目高出约15%； •以欧洲为例，PEM和ALK的平均单位成本在2025年超过10亿美元/GW，氢能的普及需要巨大的资本投入，再通过创新和规模经济实现降本前，需要较大的资金支持。 罗马尼亚氢制造拍卖1.42亿欧元成本竞标参与拍卖的100MW电解槽 •为了达成既定的氢能战略目标，多国发布相关法案，对氢能产业链的参与者提供支持。根据LCPDelta的统计，欧洲各国支持项目提供的可用资金合计超过百亿欧元。 6 2 录 NTS 所 目 CONTE ONTENTS 中泰 欧洲氢能现状 ｜领先｜深度 欧洲各国氢能战略 欧洲各国氢能战略目标 仅西班牙、英国、德国、荷兰、法国和意大利等六国的战略规划，便足以满足欧盟对于2030年制氢能力达到40GW的目标。 国家战略目标内容 西班牙4GW2024年之前达300-600MW，2030年已安装电解槽产能达到4GW的 2023年之前投资15亿欧元用于发展绿色氢 2030年，国内低碳氢产量10GW2050年，20%-35%的能源消耗以氢为基础，氢能经济产值达到130亿英镑聚焦绿氢，推进风电、光伏制氢 德国 10GW 2030年，根据国家氢能战略(NHS),氢电解槽达到10GW为氢能技术的本土市场推广投资70亿欧元，投资20亿欧元用于国际合作 荷兰 4GW 2025年前完成500MW绿氢项目，2030年进一步增至4GW 法国 6.5GW 2030年前，氢能领域投入90亿欧元，实现6.5GW的电解装置装机容量 意大利 5GW 2030年在该氢能领域的投资约为100亿欧元，实现5GW电解能力 英国10GW 双轨制：可再生绿氢+CCUS蓝氢 推进10亿英镑的投资计划，促进低碳氢经济发展 •从各国的氢能战略路径来看，德国、法国和西班牙，将绿氢作为首选路径，对于英国和荷兰，两国拥有较多的天然气基础设施布局，短期内倾向于将蓝氢（CCUS技术）作为过渡路线同步发展，而后逐步扩大绿氢的占比。 8 氢谷 欧洲氢能建设思路：氢谷 氢谷是欧洲推崇的氢能生态系统：依托丰富的可再生能源地域建设制氢站，以此为中心，带动周围产业对绿氢的应用，并逐步扩 大基础设施的覆盖半径，形成大型的产业集群。 •氢谷覆盖完整的产业链：生产、储存和运输和多种应用组合，生态系统内集中消耗大量的氢能，带来基础设施投入成本降低的同时改善了当地的能源结构和环境问题； •欧洲氢能骨干网的构建：随着规模化的提升，有利于进一步发展经济、吸引投资，对管道、管网进行建设，进而将欧洲的各个氢 谷进行连接，形成欧洲氢能架构。9 重点示范项目 欧洲氢能重点项目梳理 项目地点公司项目详情制氢途径用途开启节点 HyDeal西班牙Ambition Energy 30个成员，包括： McPhyEnergy（法,电解槽）Enagás(西，气体管道运营) 2030年，太阳电力发电95GW，电解发电能力达到67GW，绿氢产能360万吨/光伏转换制氢年；以1.5€/㎏的价格提供可再生能源制氢，包括传输和存储 能源、工业和移动2022年2030年用户 Parksde西班牙CEPSA西班牙皇家石油公司在西班牙安达卢西亚投产两座新工厂，生产能力达2GW，绿氢产量30万/吨风/光转换制氢 Cepsa 壳牌、Gasunie(气体管道运2030年在北部海岸建成3-4GW的海上风力发电能力，完全用于绿氢制造，预 2030年4GW NortH2荷兰 营)计在2027年实现首次送电，计划2040年达成10GW海上风电装机、绿氢80万 吨/年 海上风电转换制氢工业以及消费市场2020年 2040年10GW AquaVentus德国氢供应链40余家，包括： 莱茵集团（RWE）、壳牌等 利用德国北海附近10GW的海上风能，电解生产绿氢100万吨/年 分三阶段：2025年30MW电解设备建成；2030年达5GW；2035年达10GW 海上风电转换制氢TBD2020年2025年30MW 2030年5GW Wilhelmsha德国英国石油公司BP低碳绿氢13万吨/年氨分解制氢2028年venhub Northern苏格兰AkerHorizons、DNV预计将于2030年开始生产，目标实现5GW的氢气生产能力海上风电转换制氢TBD2020年2030年Horizons FlottaHydrogenHub 苏格兰道达尔能源、RIDG 奥克尼以西建造2GW海上风电场，用于Flotta岛的工业规模绿氢生产海上风电转换制氢TBD2021年2030年预计2030开始生产，潜在投资规模达4亿欧元 H2H Saltend 英国Equinor（挪威）首先设立600MW具有碳捕获功能的蓝氢工厂，目标是将基础设施扩大五倍， 到2030年足以获得3GW的蓝/绿氢生产能力 天然气制氢TBD2021年2030年 WhiteDragon 希腊AdventTechnologies利用可再生太阳能工厂，能力4.65GW，预计氢气产量25万吨/年光伏转换制氢取代燃煤发电厂2022年2029年 •欧洲已规划的氢能项目在2030年有望提供超过600万吨/年的低碳氢产能。由于欧洲大陆的北海、苏格兰等区域蕴含丰富的风能，且海上 风电可提供巨大的氢容量和高负载率，因此主要的装机容量、制氢途径，也以海上风电转换电解制氢居多。 •西班牙、英国、德国、荷兰是欧洲大型氢能项目的主要聚集地，传统能源巨头，依托深厚的资金、资源和基础设施布局，成为承做氢能 项目的主要玩家。10 3 录 NTS 所 目 CONTE ONTENTS 中泰 欧洲氢能行业格局 ｜领先｜深度 行业空间测算 欧洲电解槽行业空间 2023年，是欧洲氢能产业规模化的元年，电解槽装机需求预计首次达到GW级别，同比增加567%。 项目 2022 2023E 2024E 2025E 2027E 2030E 绿氢需求（万吨） 2.98 18 56 100 175 1000 电解水绿氢（亿立方米） 3 20 62 111 194 1111 碱性电解槽占比 60% 60% 60% 60% 50% 45% 碱性电解槽制氢量（万吨 2 12 37 67 97 500 PEM电解槽制氢量（万吨 1 8 25 44 97 611 单位能耗（KWh/Nm3) 4.9 4.9 4.6 4.5 4.5 4.3 电解槽负荷(小时/天） 13 12 11 10.7 10.7 10.7 碱性电解槽需求（GW） 0.2 1.4 4.2 7.7 11.2 55.3 PEM电解槽需求（GW） 0.1 0.9 2.8 5.1 11.2 67.6 合计装机需求(GW) 0.35 2.33 6.96 12.9 22.5