2024年氢能源行业专题报告：政策驱动氢能参与下游行业脱碳，经济性决定其渗透率的拐点

制氢端：绿氢需求三条主线明确，绿醇短期是最大的装机驱动

政策端-国内：两会后政策密集发布，煤化工行业明确成为短期绿氢应用主线

2024年政府工作报告中将氢能作为新质生产力后国内政策密集发布，两个时间维度看氢能应用：1）短期（“十四五”）：炼化、合成氨等煤化工行业是绿氢应 用主线，煤电低碳化开始建设，钢铁、船舶、水泥处于示范阶段；2）长期来看（2030年）：煤电领域低碳化加深，碳足迹核算助力绿氢及其下游应用领域（化 工、钢铁、化工、交通、化工等领域）的绿氢渗透。

政策端-海外：日本及EEA国家将成为国内绿氢/绿醇产能输出的主要地区

近期，日本、澳大利亚发布长周期的绿氢补贴计划，有望加速本国绿氢生产及进口，中国本土绿氢/绿醇产能可受益的补贴地区为日本及EEA国家： 1）日本：2030年前开始供应绿氢的生产商可获得15年的补贴，国际开发商可同时利用日本补贴和本国生产补贴，但中国绿氢需要运输至日本； 2）EEA国家：2025/2026年欧洲Fuel EU Martin/CBAM启动，船舶脱碳带来的绿醇需求将逐年增加，船舶的加注需求将外溢至中国本土。同时，1）欧盟正在考 虑将航空领域脱碳纳入CBAM,有望带动SAF需求增长；2）欧盟定期评估以期望将Fuel EU Martin范围扩大到5 000GT以下的船舶都将带动绿氢需求的进一步增加。

国内需求主线1：传统化工行业每年预计新增绿氢需求17-20万吨

2023年我国氢气需求总量3686.2万吨，同比+4.5%，石油精炼、甲醇、合成氨增长占比分别为29.6%、28.9%、27.1%为绿氢消费的前三大领域，以上行业均属于高 耗能行业，因此，我们基于《2024-2025年节能降碳行动方案》对传统化工行业绿氢需求测算认为：预计2030年20%的替代比例下国内传统化工行业预计新增绿氢 需求17万吨，石油炼化行业需求是核心。

国内需求主线2：燃煤锅炉低碳化25年开始释放绿氢需求，30年有望达百万吨

我们基于《煤电低碳化改造建设行动方案（2024—2027年）》对煤电领域绿氢需求测算认为：预计2030年前国内每年预计新增绿氢需求百万吨级别，25-30年cagr 超过100%。

技术路线：碱性电解槽是现阶段相对成熟的技术路线

根据电解质的不同，电解水制氢技术可分为四类，分别是碱性（ALK）电解水制氢、质子交换膜（PEM）电解水制氢、固体聚合物阴离子交换膜 （AEM）电解水制氢、固体氧化物（SOEC）电解水制氢。

ALK电解槽原理：目前装机主流的技术路线

碱性电解水技术(AWE/ALK)，以30%(质量比)KOH(目前主流)或26%NaOH的水溶液为电解质，用隔膜(PPS膜或复合膜)将阴阳两极分离开，对两个 金属(合金)电极通直流电、水分子分解生成氢气和氧气。在直流电作用下，  1）阴极氢析出反应(HER)：4H2O+4e−=2H2↑+4OH−：水分子被分解为氢离子H+和氢氧根离子OH-，其中H+得到电子生成氢原子、并进一步生成 氢分子H2；  2) 阳极氧析出反应(OER)：4OH−= 2H2O +4e-+O2↑：OH-则在电场作用下穿过多孔隔膜到达阳极、进而失去电子生成水分子H2O和氧分子O2。

AEM电解槽原理：亿纬、卧龙发力，有望成为最具发展潜力的可再生能源制氢技术

AEM电解水技术基于ALK和PEM制氢技术发展起来。AEM制氢使用纯水或低浓度碱液作为电解质，水由阳极穿过AEM膜渗透到阴极，在阴极发生 析氢反应产生OH−和H2，OH−穿过AEM膜传导到阳极，并在阳极发生析氧反应。AEM电解槽与PEM电解槽结构相似，电解小室主要由阴离子交换 膜、催化剂层、气体扩散层和双极板组成。AEM与PEM都可以实现高压制氢，以及实现动态响应，但AEM相较于PEM成本更低，主要体现在:1)在 弱碱性条件下工作，AEM可以使用价格低廉的非贵金属催化剂。2）AEM、多孔传输层、双极板的成本均低于PEM中的同类部件 。

技术路线现状：ALK电解槽优势在产业化过程中被进一步放大，继续保持主流

装机结构：24年以来ALK占比继续提升，依然是电解槽装机的主流趋势，主要系：随着装机规模化演进， 1）ALK成本为PEM的1/4，成本优势显著； 2）ALK的单体规模可达到2000-3000Nm3/h,PEM目前成熟产品规模一般位于200-500Nm3/h,ALK更适配规模化绿氢项目。

价：招标未标准化是招中标价差的主因，24年制氢系统价格或将小幅下降

24年电解槽市场价格趋势判断：通过能建24年电解槽招标入围短名单供应商的报价计算，碱性电解槽报价范围位于627.6万元~726万元，均价为 682.75万元，相较于23年绿氢项目电解槽招标均价738万元，同比下滑55万元。  内蒙古圣元项目：从招标预算来看，制氢系统总预算1.25E，对应70MW（合5MW电解槽14套）电解槽需求，则单套制氢系统预算为893W。该 价格高于能建短名单价格上线，预计主要为招标范围未形成标准化，项目之间存在差异性，该项目可能包含除核心装置外的其余设备。

储运：解决氢气地域性供需错配的核心，氢能板块投资的后周期品种

掺氢经济性测算：高天然气价地区掺氢具备经济性

以目前民用天然气2.5-3.5元/Nm3的价格计算，相同热值下掺氢天然气实现与天然气平价对应的氢气价格约为10-14元/kg，因此天然气价格较高的 地区目前可实现初步平价。 当氢气价格达到10元/kg时，掺氢10-30%分别可实现降本1-4%。

燃料电池车：短期补贴有限，平价决定渗透率提升的拐点

政策端：国补金额有限，国补发力重卡领域

本轮补贴政策，示范期内燃料电池汽车推广应用补贴上限为15000分，氢能供应补贴上限为2000分，原则上1积分奖励约10万，即此次推广涉及的 总补贴金额上限在17亿元，其中1）购置补贴，以燃料电池车4年示范期间推广的平均补贴20/25/30/35万元/辆测算，国补支持补贴车辆总数分别为 7500/6000/5000/4286台，2）运营补贴大致测算可支持运行车辆约为4762-8333辆，与购置补贴涉及车辆基本吻合。 重点车型：本轮补贴政策对不同车型实行更加差异化的补贴政策，12T以上重卡首年补贴金额不降反升，客车补贴下滑较为明显。

政策端-亚洲：日、韩燃料电池政策布局较早

1）日本：2022年的《氢燃料电池汽车（FCV）·大型商用车辆（HDV）用燃料电池技术开发路线图》等文件指导未来燃料电池技术开发方向。 2）韩国：2022年《世界第一氢能产业战略》等文件提出创造氢能需求，到2030年，氢燃料电池等氢能领域技术达到世界先进国家水平；2020年出台世界首部氢 法《促进氢经济和氢安全管理法》，为氢能和燃料电池发展提供制度保障。

技术路线：PEMFC应用最为广泛

燃料电池是一种将燃料与氧化物原本通过燃烧反应的化学能直接转化成电能的装置，根据电解质的不同，可将其分为多种燃料电池类型。 燃料电池的技术路线可分为如下五种： 1）质子交换膜燃料电池（PEMFC）：以聚合物为电解质，以铂为催化剂，主要应用于电动汽车/航天/便携电源； 2）固体氧化物燃料电池（SOFC）：以固体氧化物为电解质，以镧锰氧化物/钙钛矿型复合氧化物为催化剂，主要应用于大型电站； 3）熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）：以熔融碳酸盐为电解质，以镍为催化剂，主要应用于电站； 4）磷酸燃料电池（PAFC）：以磷酸为电解质，以铂为催化剂，主要应用于电站； 5）碱性燃料电池（AFC）：以碱性电解液为电解质，以镍/银为催化剂，主要应用于航空航天。

报告节选：

 

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