行业周报：氢能产业发展驶入快车道，核心设备需求高增

氢能：我国向绿色低碳转型的重要载体 氢能具备生态友好、高效、储运方式多样、应用场景广泛几点核心优势。2022年3月，国家发改委和国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》，首次将氢能定位为未来国家能源体系的重要组成部分、用能终端实现绿色低碳转型的重要载体、战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。氢能产业链包括上游制氢，中游氢储运、加氢站，化工为氢能最主要的应用场景，预计到2060年工业领域氢气使用量占总量的60%，工业领域包括化工行业和钢铁行业。目前，工业用氢主要依赖化石能源制取，未来通过低碳清洁氢替代应用潜力大。 上游制氢：电解槽是制绿氢的最核心设备 电解水制氢是未来最有发展潜力的绿色氢能生产方式。碱性电解是电解水制氢最成熟、成本最低的技术路线，电解槽是碱性电解水制氢的核心单元和值量中心。在氢能产业化提速背景下，电解槽设备出货量正显著提升。《规划》设定了2025年中国绿氢产量达到10-20万吨/年的基础目标，据高工产研氢电研究所测算，实现上述目标对应的电解槽装机规模为1400-2800MW（按设备利用率4000h计算）。GGII预计，2025年国内电解水制氢设备市场需求量将超过2GW，相比2020年增长6倍以上。2023年1-2月，已公开招标电解槽的绿氢项目共8个，合计电解槽招标量达763.5MW，同比增长近3倍，并已超过2022年国内电解槽出货量（近750MW）。 中游氢储运、加氢站核心设备国产化空间大 高压气态储氢技术成熟度高、成本较低，是现阶段我国主要的储氢方式。根据应用领域划分，气态储氢瓶又包括加氢站用储氢瓶组及车载储氢瓶，站用储氢瓶市场空间更大。加氢站是为燃料电池汽车充装氢气燃料的专门场所，政策加码下我国加氢站扩建力度加大。在加氢站成本构成中，设备投资额占比高达45%，核心设备氢气压缩机、加氢机、储氢瓶仍高度依赖进口。目前我国常建的高压氢气加氢站的造价约为1500万元，未来仍有30%-40%的降本空间，而设备国产化是最重要的降本途径。 受益标的 科新机电【布局氢能储运压力容器。定增募投项目切入制氢、储氢、加氢环节】、兰石重装【制氢、储氢和加氢站装备】华电重工【碱性电解槽设备】华光环能【碱性电解槽设备】石化机械【站用加氢及储氢设备】锡装股份【成功研发加氢反应器，氢储能关键工艺及装备在研】东方精工【全资子公司间接投资中科富海，中科富海布局氢液化设备和液氢制冷设备】春晖智控【加氢站电磁阀、氢能车电磁阀】汉钟精机【氢能源用空压泵在研】。 风险提示：氢能在国内能源总需求中占比提升不及预期、国内设备厂研发、推广进度不及预期。 1、氢能：我国实现绿色低碳转型的重要载体 氢能是氢的化学能,即氢元素在物理与化学变化过程中所释放的能量。氢气和氧气可以通过燃烧产生热能，也可以通过燃料电池转化成电能。因氢能具备生态友好、高效、储运方式多样、应用场景广泛几点特性，在全球应对气候变化和碳减排中被寄予厚望。 生态友好。氢在转化为电和热时只产生水并且不排放温室气体或细粉尘 高效。氢燃料电池的发电效率可以达到50％以上。这得益于燃料电池的转换特性将化学能直接转换为电能，而没有热能和机械能（发电机）的中间转换。 储运方式多样。光伏、风电等可再生能源具有波动性和间歇性等短板。氢储能可以利用可再生能源发电制氢，再以气态、液态存储于高压罐中，或者以固态存储于储氢材料中，可以成为解决电网调峰和“弃风/弃光”等问题的重要手段。 应用场景广泛。氢能既可以用作燃料电池发电，应用于汽车、火车、船舶和航空等领域，也可以单独作为燃料气体或化工原料进入生产，同时还可以在天然气管道中掺氢燃烧，应用于建筑供暖等。 根据国际能源机构针对2050年氢能在全球能源总需求中的占比的预测，乐观情境下，到2050年氢能在总能源中的占比将达22%，与氢能目前在全球能源中约0.1%的占比相比实现质的飞跃。 图1：预计到2050年氢能在总能源中占比达到12%-22%之间，远超2020年的0.1% 我国是世界上最大的制氢国，2021年制氢产量约3300万吨，其中，达到工业氢气质量标准的约1200万吨。中国氢能产业联盟预计到2030年碳达峰期间，我国氢气的年需求量将达到约4,000万吨，在终端能源消费中占比约为5%,其中可再生氢供给可达约770万吨。到2060年碳中和的情境下，氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端能源消费中的占比约为20%，其中70%为可再生能源制氢。 图2：2021年我国氢能产量达3300万吨，同比提升32% 2022年国家发展改革委国家发改委和国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》（下称，《规划》），首次明确氢能的三大战略定位：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，氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。可再生能源制氢（即“绿氢”）成为新增氢能消费的重点。 已有超过三分之一的央企在制定包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链的布局，产生强有力带动作用。中石化设定目标“建设中国第一大氢能公司”，大力布局氢能全产业链；中石油基于油气储运零售终端建设和运营基础，布局加氢站建设及运营；国家电投、东方电气等重点布局燃料电池核心材料及关键部件。 氢能产业链主要包括上游制氢，中游氢储运、加氢站，以及下游交通、工业、发电以及建筑领域。 图3：产业链上游制氢，中游氢储运、加氢站及下游为交通、工业、发电及建筑领域 2、关注氢能产业链核心设备 2.1、上游制氢：电解槽是制绿氢的核心设备 绿氢是通过光电、风电等可再生能源电解水制得的氢能，在制氢过程中基本不会产生温室气体，是氢能利用最理想的形态。根据主要国际能源组织的预测，到2050年全球的绿氢产量将远远高于蓝氢。 化石燃料制氢目前仍是主流，电解水制氢是未来最有发展潜力的绿色氢能生产方式。主流制氢方式包括化石燃料制氢、工业副产制氢和电解水制氢三类。目前我国仍以化石燃料制氢为主。而电解水制氢受制于技术和高成本，2020年占氢能总产量的比例仅1%。 图4：2020年我国化石燃料制氢占氢能总产量的81% 图5：主要国际能源机构预计2050年绿氢产量远超蓝氢 碱性电解水制氢是电解水制氢最成熟、成本最低的技术路线，电解槽是碱性电解水制氢的核心设备和值量中心。目前电解水制氢主要有3种技术路线：碱性电解（AWE）、质子交换膜（PEM）电解和固体氧化物（SOEC）电解。碱性电解水制氢设备包括电气设备【为电解槽主体提供电源，同时控制/调节装置压力】；电解槽【电解水制氢设备主体，通过加入电解液，分离出氢气和氧气】；气液分离&干燥纯化系统【将电解液中的氢气进行分离，同时进行干燥&提纯处理，产出高纯度氢气成品】； 其他设备包括补水装置等，电解过程需消耗大量的水。 图6：电解槽是碱性电解水制氢的核心设备 在氢能产业化提速背景下，电解槽设备出货量正显著提升。《规划》设定了2025年中国绿氢产量达到10-20万吨/年的基础目标，据高工产研氢电研究所测算，实现上述目标对应的电解槽装机规模为1400-2800MW（按设备利用率4000h计算）。GGII预计，2025年国内电解水制氢设备市场需求量将超过2GW，相比2020年增长6倍以上。2023年1-2月，已公开招标电解槽的绿氢项目共8个，合计电解槽招标量达763.5MW，同比增长近3倍，并已超过2022年国内电解槽出货量（近750MW）。 2.2、中游：氢储运、加氢站用国产设备需求提升 在氢能产业发展过程中，氢的存储运输是连接氢气生产端与需求端的关键桥梁，因此高效、低成本的氢气储运技术是实现大规模用氢的必要保障。根据氢气的储存状态可将储运方式分为气态储运、低温液态储运、有机液态储运和固态储运等。 高压气态储氢技术成熟度高、成本较低，是现阶段我国主要的储氢方式。根据应用领域划分，气态储氢瓶又包括加氢站用储氢瓶组及车载储氢瓶等。 加氢站是为燃料电池汽车充装氢气燃料的专门场所，压缩机、储氢瓶、加氢机是加氢站三大核心设备。 图7：一个典型的加氢站包含氢气制造系统、氢气压缩系统、氢气储藏系统、氢气加注系统等 政策加码下我国加氢站扩建力度加大。2021年中国新建100座加氢站，累计建成数量达218座，位居世界首位20。2022上半年国家进一步统筹推进加氢网络建设，全国已建成加氢站超270座。 图8：2022H1我国已建成270座加氢站 表1：国家出台相关政策支持加氢站建设 中国加氢站的技术尚未成熟，关键设备国产化是加氢站降本的最重要手段。在加氢站成本构成中，设备投资额占比高达45%，核心设备氢气压缩机、加氢机等仍高度依赖进口。目前我国常建的高压氢气加氢站的造价约为1500万元，根据毕马威援引的专家数据，未来加氢站仍有30%-40%的降本空间，设备国产化是最重要的降本手段。 2.3、下游：化工为氢能主要应用领域 根据中国氢能联盟预测，到2060年工业领域和交通领域氢气使用量分别占比60%和31%，电力领域和建筑领域占比分别为5%和4%。 氢气是合成氨、合成甲醇、石油精炼和煤化工行业中的重要原料，还有小部分副产气作为回炉助燃的工业燃料使用。根据中国氢能联盟数据，2020年合成氨、甲醇、冶炼与化工所需氢气分别占比32%、27%和25%。目前，工业用氢主要依赖化石能源制取，未来通过低碳清洁氢替代应用潜力巨大。 图9：工业领域（主要为化工和钢铁）是氢能最主要下游，图10：2020年我国化工行业氢气消费领域分布2020年 3、受益标的 3.1、科新机电 公司布局氢能储运压力容器。定增募投项目切入制氢、储氢、加氢环节，研究方向包括固体储氢工程技术、静态氢压缩机开发、固体（低压）储氢加氢橇开发等。 3.2、兰石重装 公司的氢能装备主要为制氢、储氢和加氢站装备。具体产品有循环流化床加压煤气化制氢装置、渣油POX造气制氢装置、丙烷脱氢技术装备、低压储氢容器、加氢站用微通道换热器（PCHE），正在研发的1000Nm3/h碱性电解水制氢、98MPa多层包扎式高压氢气储罐、45MPa大流量氢气离子液压缩机等产品。2022年12月底公司与内蒙古宝丰相继签订了绿氢与煤化工耦合碳减排创新示范项目合同，总金额6.1亿元。 3.3、华电重工 背靠能源电力企业华电集团，公司氢能业务主要布局碱性电解槽。2022年11月公司发布公告，与内蒙古华电氢能科技有限公司签署了《内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目PC总承包合同制氢站部分》，合同金额为3.4亿元。 3.4、石化机械 公司氢能业务主要包括站用加氢及储氢设施销售，氢气专用设备研制、销售及关键件试制，90MPa氢气压缩机完成全部结构设计。可提供供氢中心原料气往复式压缩机、生产气隔膜压缩机、充装柱等设备。 3.5、华光环能 碱性电解槽供应商。2023年3月16日公司发布公告，下线1500 Nm3/h碱性电解槽。目前，华光环能已形成了500Nm3/h以下、500-1000Nm3/h，1000-2000 Nm3/h等多个系列的碱性电解水制氢系统制造技术，并拥有10000 m2的专业制造场地 3.6、锡装股份 深耕高温压力容器的研发制造及销售。根据公司招股书，公司成功研发加氢反应器，首次采用欧标EN13445设计制作，将采购成本下降50%。目前该加氢反应器已进入生产阶段。公司在研项目还包括氢储能关键工艺及装备的研发。 3.7、东方精工 2022年3月，全资子公司亿能投资通过参与出资常州鑫宸创业投资合伙企业的方式，间接投资了北京中科富海低温科技有限公司以及中科富海(中山)低温装备制造有限公司并取得其少数股权。 中科富海是中国科学院理化技术研究所孵化成立的高新技术企业。致力于提供液氢、液氦温区大型低温制冷装备、氢液化装置、LNG-BOG提氦装备、稀有气体（氖、氦、氪、氙）分离纯化等先进低温装备以及氢能应用系统解决方案、高纯稀有气体和工业气体工程等服务。 3.8、春晖智控 主业为流体控制阀和