氢能行业专题报告：绿氢放量在即，电解槽有望率先受益

产业研究专题报告 撰写日期：2023年4月27日 证券研究报告--产业研究专题报告 绿氢放量在即，电解槽有望率先受益 氢能行业专题报告 分析师：胡鸿宇 执业证书编号：S0890521090003电话：021-20321074 邮箱：huhongyu@cnhbstock.com 销售服务电话： 相关研究报告 021-20515355 ◎投资要点： 双碳背景下氢能发展具有战略意义，世界各国高度重视。氢能具备 来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等优势，被誉为“21世纪 的终极能源”，碳中和背景下氢能将成为全球能源转型发展的重要载体，为此世界各国高度重视氢能发展。我国积极推进氢能发展战略，在国家和地方政策的大力支持下，绿氢发展加速，2023年一季度电解槽公开招标 825MW，已经超过2022年全年出货量。欧美发达国家高度重视氢能发展，纷纷通过补贴、税收地面等政策，氢能现已进入实质发展阶段。 绿氢产业化发展进程加速，未来市场空间广阔。氢能发展，制氢先行，我国氢能短期仍以化石能源制氢为主，电解水制氢在碳排放、制氢纯度、储能等方面更具优势，替代化石能源制氢是必然趋势。绿氢市场空间 广阔，国内市场23年招标项目密集落地，成为绿氢量产元年；海外市场需求高速增长，关键设备电解槽出货量快速提升。未来，随绿氢生产成本、储运氢成本逐渐降低，氢能性价比将提升，未来将被用于燃料电池、储能等更多应用场景，我们预测到2030年全球绿氢需求有望从2021年的3.76万吨增长到3282.38万吨，GAGR有望达到112.16%。 绿氢降本带动电解槽设备放量，出口空间广阔。碱性电解槽凭借成本优势仍是主流技术路线，长期来看PEM电解槽优点众多，电费成本和设备折旧成本是电解水制氢的主要成本构成，未来随着可再生能源占比的 提升带动电价下降，可以显著降低制氢成本，根据我们预测，若到2035年光伏发电成本下降到0.2元/kWh，电解槽工作时间提升至5000h/年，碱性电解水制氢和PEM电解水制氢的成本将会分别下降到9.05元/kg和 11.85元/kg，成本将大幅降低，形成对煤气化制氢和天然气制氢的替代，未来市场空间广阔。预计到2030年全球绿氢需求有望从2021年的3.76万吨增长到3282.38万吨，GAGR有望达到112.16%。目前海外绿氢发展已进入实质阶段，在海外需求加速的大背景下，我们认为中国企业凭借高性价比的产品出海具备优势，有望未来在国际市场快速崛起。 国内厂商加速布局，卡位绿氢蓄势待发。碱性电解槽进入批量应用阶段，国内厂商加速布局，国内既有中船718、天津大陆、苏州竞力等老牌公司；也有隆基、阳光这样的新能源设备巨头；也有华电重工、华光环 能、昇辉科技等新兴势力。国内企业加速产能布局，后续有望在电解槽需求释放下迅速获得市场份额。建议优先关注具备成本优势、技术积累、高性价比的电解槽生产企业。 风险提示：氢能发展不及预期；电解槽设备降本不及预期；电费下降不及预期；政策不及预期导致招标项目落地情况不及预期；竞争加剧导致价格战影响行业盈利能力等。 内容目录 1.双碳背景下发展氢能具有战略意义，世界各国高度重视4 1.1.氢能是全球能源转型发展的重要载体4 1.2.各国政策持续加码，氢能产业化发展进程加速4 1.2.1.国内：积极推进氢能战略，一季度招标高增4 1.2.2.海外：欧美日高度重视氢能发展，氢能进入实质发展阶段6 2.绿氢产业化发展进程加速，未来市场空间广阔7 2.1.目前灰氢占据主要地位，但绿氢替代灰氢是必然趋势7 2.2.绿氢市场空间广阔9 2.2.1.从市场需求来看，国内外绿氢发展动力十足9 2.2.2.从应用场景来看，绿氢市场空间广阔11 3.电解槽：绿氢降本带动设备放量，出口空间广阔13 3.1.多因素驱动绿氢降本，带动电解槽设备放量13 3.1.1.电费成本和设备折旧成本是绿氢的主要成本构成13 3.1.2.电价下降和技术进步共同带动电解水制氢成本的下降15 3.1.3.绿氢产业化发展在即，带动电解槽需求放量17 3.2.国内厂商具备性价比优势，出海具备可能性18 4.国内厂商加速布局，卡位绿氢蓄势待发21 4.1.碱性电解槽进入批量应用阶段，国内厂商加速布局21 4.2.相关企业进展情况22 4.2.1.华电重工：依托华电集团，电解槽订单具有较高保障22 4.2.2.华光环能：主营环保与能源装备制造，与电解槽深度协同23 4.2.3.昇辉科技：新势力全面布局氢能领域，形成“3+3”业务模式23 4.2.4.隆基绿能：较早进军氢能产业，电解槽出货领先23 4.2.5.阳光电源：前瞻布局储能行业，有望光储融合发力24 5.风险提示24 图表目录 图1：2022年VS2023年Q1招标数据6 图2：中国氢气产量情况8 图3：国内制氢模式占比8 图4：不同制氢方式的二氧化碳排放量9 图5：2030年全球制氢结构预测9 图6：国内电解槽出货量快速增加11 图7：2021年全球氢气需求结构11 图8：2060年中国氢气需求结构预测11 图9：煤气化、天然气、碱性电解水、PEM电解水制氢成本测算及对比14 图10：碱性电解水制氢成本构成15 图11：PEM电解水制氢成本构成15 图12：电解水制氢设备成本构成15 图13：到2025年光伏发电成本预计将达到0.3元/kWh16 图14：碱性电解水制氢在不同电价下的制氢成本16 图15：不同条件下制氢成本与电解槽工作时间的关系16 图16：PEM电解水制氢在不同电价下的制氢成本17 图17：不同条件下制氢成本与电解槽工作时间的关系17 图18：2035年碱性电解槽有望实现对天然气制氢和煤炭制氢的替代17 图19：部分海外电解槽公司研发、销售&管理费用率情况19 图20：海外电解槽设备价格较国内高出2-3倍19 图21：国内逆变器出海复盘19 图22：全球逆变器出货量逐年增长，国产占比逐渐提升19 图23：国产逆变器单价显著低于海外品牌20 图24：国产逆变器产品部分性能领先海外老牌厂商20 图25：近年来国内厂商推出逆变器新产品的数量多余海外厂商（不完全统计）20 图26：2021年彭博新能源财经对逆变器品牌可融资性的调查结果21 表1：部分主要国家双碳目标4 表2：氢能的特点和性能优势4 表3：中国氢能相关政策5 表4：海外氢能相关政策7 表5：不同技术路线制氢比较8 表6：23年各省份氢能项目汇总9 表7：23年1-4月已确定开标的大规模绿氢项目10 表8：全球绿氢需求测算12 表9：国内电解水制氢主要技术路线的性能特点对比13 表10：电解槽市场空间测算18 表11：国内主流电解槽公司梳理21 1.双碳背景下发展氢能具有战略意义，世界各国高度重视 1.1.氢能是全球能源转型发展的重要载体 碳中和已成为全球共识，氢能是全球能源转型发展的重要载体。按为积极应对全球气候和环境变化挑战，满足《巴黎协定》温控目标要求，国际各主要经济体加快了能源绿色低碳转型进程，全球碳中和已达成共识，欧洲、北美、日韩均规划2050年前实现碳中和。我国规划2030年前达到峰碳值，2060年实现碳中和。从目前的能源结构来看，仍是以煤炭为主，能源系统本质上为碳氢系统，氢比例越高，能源越干净、热值越高，因此从高碳燃料向低碳燃料转变，最终答案指向完全不含碳的氢能，而氢气来源广泛、热值高、清洁无碳，被誉为“21世纪终极能源”。 表1：部分主要国家双碳目标 地区 区域 中期目标年 中期目标 最终目标年 最终目标 英国 欧洲 2030 基线年：1990减排量：68% 2050 碳中和 欧盟 欧洲 2030 基线年：1990减排量：55% 2050 碳中和 中国 亚洲 2030 基线年：2005减排量：65% 2060 碳中和 美国 北美洲 2030 基线年：2010减排量：60% 2050 碳中和 澳大利亚 大洋洲 2030 基线年：2005减排量：26% 2050 碳中和 日本 亚洲 2030 基线年：1990减排量：46% 2050 碳中和 印度 亚洲 2030 基线年：2005减排量：45% 2070 碳中和 韩国 亚洲 2030 基线年：2017减排量：24% 2050 碳中和 资料来源：BRIC，华宝证券研究创新部 氢能具备来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等优势，被誉为“21世纪的终极能源”。氢能具多点特性，在碳中和背景下，战略意义突出。1）来源多样：作为一种二次能源，氢能可以通过化石能源重整、生物质热裂解、微生物发酵、工业副产气、电解水等 方式制取；2）清洁低碳：氢能转化为电与热时产物为水，且不排放温室气体或细粉尘，生产的水还可继续制氢，循环使用，真正实现低碳甚至零碳排放；3）灵活高效：氢热值高，是同质量焦炭、汽油等化石燃料的3-4倍；4）应用场景丰富：可作为燃料电池发电，用于汽车、航空等交通领域，亦可作为燃料气体或化工原料投入生产，此外，可以作为储能介质平抑可再生能源波动。 表2：氢能的特点和性能优势 稳定性无时间地域限制具有间歇性和波动性 氢能其他新能源 来源多样，化石能源重整、生物质热裂解、微生物发 酵、工业副产气、电解水等 受限于风光水等自然资源 储能性 具有气态、液态、固态三种形式，无时间限制 长时储能 形式单一，存储周期有限 应用燃料电池发电、化工原料、储能发电 资料来源：艾瑞咨询，华宝证券研究创新部 1.2.各国政策持续加码，氢能产业化发展进程加速 1.2.1.国内：积极推进氢能战略，一季度招标高增 我国积极推进氢能战略，国家及省级层面均发布相关政策支持。国家层面，我国从顶层设计统筹谋划，不断完善氢能发展规划，2019年氢能首次被写进政府工作报告；2022年3 月23日，国家发改委及能源局发布《氢能产业发展中长期规划（2021年-2035年）》，明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是战略性新兴产业的重点方向，将氢能产业上升至国家能源战略高度；2023年国家能源局印发《2023年能源工作指导意见》，重点提及公关新型储能关键技术和绿氢制储运用技术，推动储能、氢能规模化应用。多地响应国家氢能发展战略发布本地氢能规划，叠加风光大基地鼓励就地消纳，倒逼绿氢项目建设，已有4个省级行政区、3个市级行政区发布关于新能源制氢制度松绑的相关政策，并通过直接生产补贴、电价优惠和配套奖励（风光指标）支持绿氢发展，国内绿氢招标密集落地，23年行业进入快速发展期。 表3：中国氢能相关政策 发布时间发布机构政策文件政策解读 内容：开展氢制备、氢储存、氢输运、氩加注、氩能多 2022.10国家能源局 2022.10国家发改委、商务部 2022.09国家发改委、工信部 2022.06发改委、国家能源局等 9部门联合印发 《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》 《鼓励外商投资产业目录（2022年版）》 《关于加快内河船舶绿色智能发展的指导意见》 《“十四五”可再生能源发展规划》 元化应用等技术标准研制，支撑氢能“制储输用”全产 业链发展。重点可围绕再生能源制氢、电氢耦合、燃料电池及系统等领域，增加标准有效供给。建立健全氢能质量、氢能检测评价等基础标准。 内容：目录包括氢能制备与储运、加氢站建设、燃料电 池发动机、膜电极等多个氢能领域，中西部地区中7个 省市均鼓励氢储能产业 内容：到2025年，液化天然气(LNG)、电池、甲醇、氢燃料等绿色动力关键技术取得突破，加强船用氢燃料电 池动力系统、储氢系统、加注系统等技术装备研发，探索氢燃料电池动力技术在客船等应用，鼓励采用太阳能等可再生能源电解水产生的绿氢 内容：推动光伏治沙、可再生能源制氢和多能互补开 发，推动可再生能用规模化制氢利用 意义：意义：明确要推动可再生能源规模化制氩利用，为“十四五”期间氢能产业的发展明确了方向 《关于加强自由贸易试内容：支撑服务国家区域发展重大战略。支持北京、天生态环境部、商务部、验区生态环境保护推动津、河北自贸试验区参与碳排放权、排污权交易市场建 2022.0