电力设备行业电解水系列之二：电解槽全球市场与出口机会怎么看

本篇报告，我们聚焦海外电解槽市场，探讨以下问题：1）海外电解槽行业特点及政策力度？2）海外电解槽市场空间及需求侧现状？3）从设备成本、盈利水平、扩产规划三个维度看待中国电解槽出口机会？ 政策驱动：海外明确绿氢战略地位，电解槽需求高增。 现阶段绿氢经济性仍低于灰氢，行业目前主要为政策驱动，后续有望转向市场驱动。现阶段海外电解槽市场呈现两大特点： 1）PEM电解槽规模占比高于国内；我们判断主要系①海外政策对可再生氢界定标准严格，叠加国家资金支持有效推动PEM电解槽发展；②海外电解槽发展较早，早期项目规模较小，适合功率较小的PEM发展。 2）2022年起碱性设备快速放量。NEL财报显示2022年后碱性电解槽需求快速爆发，22Q3、Q4碱性电解槽营收同增940%/337%，同期PEM营收同比-42%/+14%。主要系：1）短期PEM电解槽遭遇供应链瓶颈；2）2022年起签订的电解槽规模呈大型化趋势；3）欧洲天然气制氢占比96%，俄乌战争大幅推升天然气制氢成本，该趋势下碱性电解槽经济性凸显。 行业需求：从龙头订单和扩产规划看海外电解槽未来市场空间。 需求现状：海外电解槽头部公司2021-22年电解槽交付及在手订单规模高增。RePowerEU预计2030年欧洲累计装机规模达100GW，测算中东、印度地区至2030年累计装机规模为46.3GW/57.9GW。 1）NEL：2021年起，NEL交付订单与在手订单规模高增。22Q1~Q4公司电解槽在手订单同增29%/35%/117%/137%，较同期电解槽营收规模高出6倍以上。22Q4公司与澳州Woodside签订约6亿挪威克朗碱性订单。 2）Nucera：2022年电解槽季度交付订单规模为同期营收3倍以上。22Q1、22H1、22Q1~Q3公司电解槽交付订单8.0/8.3/9.3亿欧元，远超去年同期。公司预计2023-24年，碱性电解槽营收有望增长至6-7亿欧元水平。 用氢场景：各公司订单用途看，绿氢现阶段需求主要为替代灰氢用于工业、能源脱碳减排，以及交通运输供给加氢站。 设备成本、盈利水平、扩产规划三个维度看本轮电解槽出口投资机会。 1）成本角度看，据BNEF，海外电解槽设备价格较国内高出2-3倍。 2）盈利水平看，多家海外电解槽公司至今税前利润仍为亏损状态。 3）扩产规划看，目前龙头扩张速度仍低于订单交付速度。近年来中国电解槽产品性能不断提升，且具备成本优势，我们判断海外电解槽需求高增趋势下，中国电解槽有望迎来出口机会。预计具备渠道能力的优质设备厂商有望迎来与海外龙头合资设厂、获取出口订单的机会。 投资建议：具备渠道能力的优质设备厂商有望迎来与海外龙头合资设厂、获取出口订单的机会。推荐行业龙头隆基绿能、阳光电源；推荐优质设备供应商双良节能、亿利洁能、华电重工、昇辉科技、华光环能。 风险提示：政策支持力度不及预期、假设和测算存在误差。 重点标的 股票代码 上篇报告中，我们专注于国内电解槽市场，对市场空间、用氢场景及投资标的进行详细梳理。本篇报告，我们聚焦海外电解槽市场，探讨以下问题：1）海外电解槽行业特点及政策力度？2）海外电解槽市场空间及需求侧现状？3）如何看待中国电解槽出口机会？ 1.政策驱动：海外明确绿氢战略地位，电解槽需求高增 欧盟公布REPowerEU计划，明确氢能在国家能源体系的战略地位。氢能凭借绿色低碳、储量丰富、应用广泛的属性，逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。2018年11月，欧盟委员会首次提出2050年实现碳中和的欧洲愿景提案，并于2019年获欧洲议会与欧洲理事会通过。2022年5月，欧盟公布REPowerEU计划，试图摆脱俄罗斯能源进口依赖，明确氢能在国家能源体系的战略地位。该计划目标为：至2030年在欧盟生产1000万吨可再生氢，并进口1000万吨可再生氢。此外，欧盟还创建了“欧洲氢能银行”，加大对氢能市场的投资力度。 碳税及碳关税制度进一步推动绿氢需求增长。目前，欧盟碳市场（EU-ETS）是世界首个、也是最大的跨国二氧化碳交易项目，对涵盖欧盟成员国等区域近半数碳排放，EU-ETS碳配额价格高昂，可再生能源具备较好竞争力。2023年2月，欧盟正式通过碳边境调节机制（CBAM）协议，要求进口或出口的高碳产品缴纳或退还相应税费或碳配额，具体生效日期为2023年10月1日，预计碳关税的实施将带动绿氢等可再生能源需求增长。 2021年起全球电解槽出货规模快速增长，欧洲、中国产能合计占比全球市场超70%。 出货口径看，据Statista，2021年起全球电解槽规模快速增长，2021年、2022E（取保守估计）电解槽出货规模分别为458MW/1839MW，同增129%/302%。 1）分销售区域：亚洲、欧洲为电解槽主要出货市场，其中2021年之前欧洲份额占比近半，2022年随着国内能源集团绿氢项目加速落地，中国市场份额快速增长。 2）分技术路径：全球范围内碱性电解槽规模仍占主导，但PEM份额远高于国内，2022年PEM制氢366MW，占比约26%。产能口径看，欧洲、中国扩产规模较大，两者产能合计市场份额高于70%。 图表1：全球电解槽出货规模（MW） 图表2：全球电解槽分区域出货规模（MW） 图表3：全球电解槽产能规模（MW） 1.1海外严格界定可再生氢标准，欧美PEM电解槽占比高于国内 PEM电解槽主要集中于欧美地区，主要系政策推动&需求响应。2022年全球范围内PEM电解槽规模占比约26%，主要集中于欧美地区。公司产品看，欧美较多公司同步布局碱性和PEM电解槽，部分公司专注于PEM电解槽路线；项目梳理看，近年来欧洲PEM电解槽项目数占比较高。我们判断主要系1）海外政策界定标准及资金支持有效推动PEM电解槽发展；2）海外电解槽发展较早，早期项目规模较小，适合PEM发展。 图表4：全球范围内，绿氢落地项目中PEM电解槽近年来占比较高（个） 图表5：全球电解槽分技术路径出货规模（MW） 图表6：海外部分电解槽公司技术路径一览 欧洲政策 1）电源属性（须为可再生能源电力）和全生命周期碳排放标准界定可再生氢气。 ①电源属性：需直接采用可再生能源发电。2023年2月，欧盟通过可再生能源指令（REDII）要求的两项授权法案，提出可再生氢的三种界定方式：1）直接采用可再生能源发电产生的氢气；2）在可再生能源比例超90%的地区采用电网供电生产的氢气；3）在低二氧化碳排放限制地区签订PPA（可再生能源电力购买协议）后采用电网供电生产的氢气。②碳排标准：以全生命周期产生的碳排放为界定标准。欧盟标准以全生命周期产生的温室气体定义碳排放核算界限。相较于绿氢，可再生氢在间接环节（发电）和直接环节（制氢）均无碳排放，碳税政策下可再生氢可免去碳税成本。产品性能看，PEM电解槽与可再生能源耦合性好、启停更快（可实现无人值守的远程控制及日常运行管理）、占地面积更小。早期行业以小规模电解槽订单为主，该情况下PEM电解槽初始投资成本相对合理。 2）成立国家层面氢能援助基金，给予政策及资金支持。据中国智库网，欧盟委员会计划从2020到2050年，对可再生氢的累计投资可能高达1800亿至4700亿欧元。2021年，欧盟启动政府援助基金“欧洲共同利益重要项目（IPCEI）”中氢能领域第一个项目，IPCEI用于资助大型研发、首次工业部署和基础设施项目。同时，欧盟设立氢能政府援助基金，用于氢能领域的应用研发、技术展示和技术商业化应用，该援助基金包括欧洲创新基金、投资欧盟基金、转型基金等，由各国自主开展项目预选，后将申请项目名单交由欧盟委员会审批。海外国家层面资金有效推动商业化初期的PEM电解槽发展。国内目前已出台《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，但暂未成立相应重大专项、产业基金，因此国内以更具性价比的碱性电解槽占绝对主导。 美国政策 2021年5月，美国财政部发布“绿皮书”，提出为燃料电池厂提供投资成本30%的投资税收抵免；对天然气管道改造和储氢项目提供税收减免等。2021年11月，美国总统拜登签署《基础设施投资和就业法案（BFI》。法案整体预算约1.2万亿美元，包括2022-2026五年内拨款80亿美元用于区域氢能中心建设，15亿美元用于电解槽和氢能全产业链的研发和示范。此外，美国政府还为住宅燃料电池、液氢燃料提供消费税抵免。2022年8月，美国出台《通胀削减法案（IRA）》，基于生产过程中碳排放情况，给予最高3美元/kg绿氢的相应税收抵免，2033年后补贴逐渐退坡。该政策出台后，绿氢制备的经济性进一步提升，带动以电解槽为主的相关产业链需求。 1.2龙头订单来看，2022年后碱性电解槽设备快速起量 从NEL财报来看 ，2022年后碱性电解槽需求快速爆发。财报显示 ，22Q3/22Q4/2022ANEL碱性电解槽营收同比高增940%/337%/506%。Mcphy预计，未来碱性电解槽有望占据欧洲电解槽60%以上份额。碱性电解槽快速增长主要系：1）短期PEM电解槽面临供应链瓶颈，影响PEM交付；2）2022年起签订的电解槽规模呈大型化趋势，催化更适用于大型项目的碱性电解槽需求；3）欧洲天然气制氢占比整体制氢方式96%，俄乌战争大幅推升天然气价格，进而推升天然气制氢成本，该趋势下碱性电解槽经济性凸显。 图表7：Mcphy预计，未来碱性电解槽有望占据欧洲电解槽60%以上份额 NEL财报显示2022年后碱性电解槽需求快速爆发，PEM面临供应链瓶颈。财报显示，22Q3/22Q4/2022ANEL碱性电解槽营收同增940%/337%/506%，PEM电解槽营收同比-42%/+14%/-1%。PEM电解槽营收下滑主要系：1）供应链挑战：PEM电极的贵金属含量较高，贵金属铂、铱全球产量较少，且主要分布于南非、俄罗斯等地，去年供应链瓶颈影响PEM电解槽交付速度；2）政策及需求影响：一方面欧美国家目前没有对不同电解槽进行差异化补贴政策，碱性电解槽相较于PEM电解槽具备性价比优势；另一方面，碱性电解槽体积较大，适用于大规模产氢项目，NEL透露2022年起电解槽订单规模逐渐增长，主流订单规模由过去的20MW增长至百兆瓦级，亦催化碱性电解槽订单需求。 图表8：NEL分产品电解槽营收增速及整体订单情况一览（%） 图表9：2022年起，NEL电解槽订单规模呈大型化趋势（MW） 欧洲天然气制氢占比96%，2022年天然气价格暴涨催化更具性价比的碱性电解槽需求。据欧盟官网，2022年欧洲制氢方式中以天然气制氢为主导，占比达96%。参考荷兰天然气期货价格，2021年起天然气价格上涨，2022年俄乌战争进一步刺激天然气价格暴涨，最高价格一度超过18元/立方水平，2022年下半年后天然气价格有所回落，但目前仍在3元/立方以上，高于以往天然气均价水平。 图表11：参考荷兰天然气期货价格，2021年起天然气价格上涨，2022年 图表10：2022年欧洲天然气制氢方式占绝对主导，占比约96% 考虑资料完整性及口径统一性，我们采用国内天然气制氢和电解水制氢成本进行比对。 天然气制氢：随天然气价格变化，制氢成本可以从7.5元/kg增加到24.3元/kg，其中天然气原料成本占70%~90%。此外，由于我国天然气资源有限且含硫量较高，处理工艺复杂，国内天然气制氢经济型远低于国外。参考荷兰天然气期货价格，价格暴涨阶段天然气价格一度超过18元/立方，大幅推升天然气制氢成本，该趋势下电解水制氢经济性凸显。目前天然气价格回落，但价格仍在3元/立方以上，高于往年价格，对应天然气制氢成本约15-20元/kg。 电解水制氢：以碱性设备为例，为简化测算，假设中不包含土建和设备维修成本 1）假设整套电解槽设备950万元，折旧年限15年。 2）单标方氢气耗电量5kwh，单公斤氢气耗水量10公斤，需4人启停&维护设备 3）产能1000标方/h电解槽工作时间为8h/天，合计300天/年。 测算得，若电价低至0.15元/kwh，电解水制氢成本为13.1元