氢能源行业制氢专题报告：商业模式起步，绿氢初试锋芒.pdf

上传者：大三班
时间：2023/04/20
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氢能源行业制氢专题报告：商业模式起步，绿氢初试锋芒。氢能：零碳可持续的理想能源，前景广阔。氢能是一种优质的二次能源，具备清洁零碳、可再生的优势。从应用端节能减排的角度来看，氢能可在多种场景替代汽油、柴油、天然气等能源，促进工业、交通等领域深度脱碳。从供给侧能源安全的角度来看，氢能够以水为原料、使用风电、光伏作为清洁电源制取，是优质可再生能源。目前氢作为能源应用的程度不高，主要作为工业原料使用；未来，随着各国大力推广绿电制氢和氢能应用，氢能有望实现大规模发展，并广泛应用于工业、交通、电力、建筑等领域。IEA预计，2030年全球氢能需求将达到1.8亿吨；从我国各地已公布的规划目标来看，2025年我国氢能产业规模有望达到7000亿元。

制氢环节概述：三大路线并存，绿氢蓄势待发。制氢是氢能产业链的上游环节，制氢环节的清洁和降本是氢能产业大规模发展的基础。氢气制备方式主要包括化石燃料制氢、工业副产氢和电解水制氢三类。化石燃料制氢和化工副产氢属于传统路线，技术相对成熟，成本较低，但存在碳排放等问题，CCUS、提纯等环节存在一定机遇。可再生电力电解水制氢（“绿氢”）是零碳排、可持续的“终极路线”，成本是制约其普及的瓶颈因素。电耗和折旧构成绿氢的主要成本，我们估算基准假设下碱性和PEM电解水制氢单位成本分别为 21.9和25.3元/kg；国内现存绿氢项目采用部分绿电自供、外购部分低价绿电+长时运营的模式，并通过大规模采购控制电解设备成本，已经可以实现经济性，例如中石化库车绿氢项目LCOH可低至12.93元/kg，接近工业副产氢甚至煤制氢水平。目前绿氢产业进入高速增长期，IEA预计2023年全球制氢电解槽新增装机4.1GW（同比+356%），产能将达到21.5GW。

绿氢：电解槽和材料存在壁垒，国内企业发力。电解水制氢技术路线包括碱性电解(ALK)、质子交换膜电解(PEM) 、固体氧化物电解 (SOEC) 和阴离子交换膜电解(AEM)等。碱性电解技术成熟、设备成本低，是目前的主流路线；PEM技术制氢效率高、灵活性好，产业化在即；SOEC和AEM技术处于研发阶段，存在发展潜力。电解槽是制氢的核心设备，存在技术壁垒：碱性电解槽单槽“大标方”趋势明显，厂商制造工艺、集成能力和关键材料技术形成壁垒；PEM电解槽关键材料依赖进口，PEM电解槽国产化需要材料环节进一步突破。从竞争格局来看，中国和欧洲电解槽企业产能规模全球领先。国内市场中，考克利尔竞立、派瑞氢能和隆基氢能为第一梯队；新能源上市公司积极入局、非上市公司技术扎实，国内电解槽企业实力强劲，推动绿氢降本增效、快速发展。