【德邦證券】氫能產(chǎn)業(yè)系列報(bào)告（三）：深度解析制氫成本探尋氫能時(shí)代的投資機(jī)會(huì)

公用事業(yè)公用事業(yè)證券分析師證券分析師倪正洋資格編號(hào)：S0120521020003郵箱：nizy＠聯(lián)系人聯(lián)系人郭雪郵箱：guoxue＠市場(chǎng)表現(xiàn)5%5% 0% -5%-10%-15%-20%-24021-10-29%2022-022022-06相關(guān)研究相關(guān)研究1.《晶科能源(688223.SH)：光伏一體化全球頭部企業(yè)，N型先發(fā)優(yōu)勢(shì)2.《海優(yōu)新材（688680）2022年中報(bào)點(diǎn)評(píng)：盈利能力提升，行業(yè)地位3.《氫能產(chǎn)業(yè)系列報(bào)告（二）-氫能產(chǎn)業(yè)系列報(bào)告（二）：氫風(fēng)已至，4.《氫能系列報(bào)告（一氫燃料電池-“氫”風(fēng)楊柳萬(wàn)千條，百億市場(chǎng)）：l世界加速制定氫能戰(zhàn)略，可再生能源制氫迎發(fā)展機(jī)遇。氫能作為能源低碳化的重要組成部分，是清潔能源轉(zhuǎn)型之路上必不可少的一環(huán)，已獲得世界各國(guó)的重視，可再生能源制氫成為世界各國(guó)的發(fā)展方向。進(jìn)入2022年，我國(guó)在已經(jīng)大力扶持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況下進(jìn)一步大力支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2022年3月，多部門聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》，明確提出支持氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。各地均在將氫能發(fā)展寫入十四五發(fā)展規(guī)劃后繼續(xù)大力布局氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)規(guī)劃。預(yù)計(jì)2050年我國(guó)氫能產(chǎn)值將達(dá)1.2萬(wàn)億元，低碳環(huán)保的可再生能源制氫占比將超過(guò)70%。l以煤為主的制氫方式短期難以改變。受資源稟賦、成本等約束，煤炭制氫在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)仍是我國(guó)氫氣的主要來(lái)源。然而煤制氫技術(shù)的碳足跡遠(yuǎn)高于工業(yè)副產(chǎn)氫和天然氣制氫，面臨碳成本和環(huán)保審批雙重壓力。CCUS技術(shù)可幫助煤氣化制氫減排80%，在電力脫碳仍需要較長(zhǎng)時(shí)間的背景下，結(jié)合CCUS技術(shù)的煤制氫在成本和減碳上仍具有一定的優(yōu)勢(shì)，有望成為中短期的制氫主流方式。l工業(yè)副產(chǎn)氫有望迎來(lái)快速發(fā)展。短期內(nèi)，我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氣的制氫規(guī)?？蛇M(jìn)一步提高。工業(yè)副產(chǎn)氫額外投入少，成本低，能夠成為氫氣供應(yīng)的有效補(bǔ)充，同時(shí)在工業(yè)副產(chǎn)氫在碳排放量方面相對(duì)于現(xiàn)階段電解水和化石能源制氫也具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。我們預(yù)計(jì)在缺氫區(qū)域發(fā)展工業(yè)副產(chǎn)氫將會(huì)具備相當(dāng)高的經(jīng)濟(jì)性。l可再生能源制氫成本漸有優(yōu)勢(shì)，電解槽市場(chǎng)空間巨大?，F(xiàn)階段堿性電解水制氫和PEM電解水制氫都面臨制氫成本較大的問(wèn)題。但未來(lái)，隨著電價(jià)降低、電解槽成本降低、電解槽工作時(shí)間延長(zhǎng)等因素疊加，電解水制氫成本將大幅度降低。我們預(yù)計(jì)2035年、2050年，堿性電解水制氫成本分別達(dá)15.01元/kg、10.47元/kg，PEM電解水制氫成本分別達(dá)16.21元/kg、9.77元/kg?？稍偕茉粗茪鋵⒕邆浣?jīng)濟(jì)性，裝機(jī)量將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)電解槽系統(tǒng)裝機(jī)量2050年將達(dá)到500GW，市場(chǎng)規(guī)模突破7000億元。l投資建議：全球氫能建設(shè)高潮來(lái)臨，可再生能源制氫迎來(lái)廣闊的發(fā)展機(jī)遇。中短期工業(yè)副產(chǎn)氫將迎來(lái)業(yè)績(jī)放量機(jī)會(huì)，中長(zhǎng)期可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展，看好前期布局的相關(guān)設(shè)備商及運(yùn)營(yíng)商。建議關(guān)注：煤化工行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，立志打造全球最大綠氫公司的【寶豐能源】；國(guó)家電投控股，積極布局CCUS技術(shù)的【遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保】；布局堿性電解槽賽道，5年內(nèi)形成5-10GW電解水制氫設(shè)備產(chǎn)能的【隆基綠能】；冷鏈壓縮機(jī)龍頭，布局CCUS及氫能的【冰輪環(huán)境】；PDH龍頭，攜手中核集團(tuán)打造零碳產(chǎn)業(yè)園的【東華能源】；擁有鉑族金屬資源的【貴研鉑業(yè)】；打造制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫及氫能應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈的【鴻達(dá)興業(yè)】。l風(fēng)險(xiǎn)提示：政策推進(jìn)不及預(yù)期、國(guó)產(chǎn)替代不及預(yù)期、氫能應(yīng)用終端市場(chǎng)發(fā)展不及預(yù)期。行業(yè)專題新能源發(fā)電2/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信1.發(fā)展氫能成全球共識(shí)，可再生能源制氫任重道遠(yuǎn) 51.1.氫能——未來(lái)能源變革的關(guān)鍵組成 51.2.世界各國(guó)積極制定氫能戰(zhàn)略，可再生能源制氫成發(fā)展重要方向 61.3.中國(guó)可再生能源制氫技術(shù)處于大規(guī)模應(yīng)用推廣階段 82.我國(guó)氫源短期仍以化石燃料制氫及工業(yè)副產(chǎn)氫為主 82.1.氫氣的分類 82.2.化石燃料制氫：短期仍將為氫氣最主要來(lái)源 2.2.1.短期內(nèi)煤制氫仍會(huì)是我國(guó)制氫主流技術(shù) 2.2.2.結(jié)合CCUS技術(shù)的煤制氫仍具有一定發(fā)展優(yōu)勢(shì) 2.2.3.天然氣制氫：在局部地區(qū)具備經(jīng)濟(jì)性 2.3.工業(yè)副產(chǎn)氫：短期氫源的有效補(bǔ)充 3.聚焦未來(lái)：綠氫開(kāi)啟萬(wàn)億氫能賽道 3.1.電解水制氫是實(shí)現(xiàn)3060目標(biāo)的必由之路 3.2.主要電解水制氫技術(shù)路線解析 3.3.多因素驅(qū)動(dòng)綠氫降本 223.3.1.電力價(jià)格決定電解水制氫的經(jīng)濟(jì)性 223.3.2.堿性電解水制氫降本測(cè)算 233.3.3.PEM制氫降本測(cè)算 253.4.電解槽及關(guān)鍵材料的投資機(jī)會(huì) 273.4.1.電解槽設(shè)備整體市場(chǎng)空間測(cè)算 273.4.2.電解槽關(guān)鍵材料及重點(diǎn)技術(shù)方向 283.4.3.電解槽關(guān)鍵領(lǐng)域的投資機(jī)會(huì) 294.投資建議 305.風(fēng)險(xiǎn)提示 303/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之圖1：化石能源仍是我國(guó)能源供應(yīng)主導(dǎo)（“十三五”末我國(guó)能源結(jié)構(gòu)） 5圖2：2020-2060年中國(guó)氫氣需求量預(yù)測(cè)（單位：萬(wàn)噸） 6圖3：2060年中國(guó)氫氣需求結(jié)構(gòu) 6圖4：氫氣具體應(yīng)用場(chǎng)景概覽 6圖5：主要國(guó)家/地區(qū)氫源過(guò)渡情況 7圖6：蘭州新區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目簽約儀式 8圖7：寧夏寶豐能源集團(tuán)太陽(yáng)能電解制氫儲(chǔ)能研究與示范項(xiàng)目10×1000Nm3/h電解水制氫工程項(xiàng)目 8圖8：氫氣分類 9圖9：2020年中國(guó)制氫結(jié)構(gòu) 9圖10：2020全球制氫結(jié)構(gòu) 9圖11：2020-2050年我國(guó)制氫結(jié)構(gòu)及預(yù)測(cè)分析 圖12：煤制氫的產(chǎn)能適應(yīng)性特點(diǎn) 圖13：不同制氫方式平準(zhǔn)化制氫成本 圖14：煤制氫成本隨煤炭?jī)r(jià)格變化趨勢(shì)（橫坐標(biāo)為煤炭?jī)r(jià)格） 圖15：凈零排放情景下2020-2050年按技術(shù)劃分的制氫平準(zhǔn)化成本（單位:美元/公斤）12圖16：煤制氫CCUS技術(shù)改造工藝流程示意圖 圖17：不考慮CCUS技術(shù)的煤制氫全流程碳足跡構(gòu)成 圖18：考慮CCUS技術(shù)的煤制氫全流程碳足跡構(gòu)成 圖19：CCUS技術(shù)成本變化（單位：元/kgCO2) 圖20：天然氣制氫成本變化趨勢(shì)（橫坐標(biāo)為天然氣價(jià)格） 圖21：2021年中國(guó)各省天然氣產(chǎn)量分布圖 圖22：各省市天然氣基準(zhǔn)門站價(jià) 圖23：不同制氫方法的制氫成本（單位：元/kgH2） 圖24：2012-2021年全國(guó)電力裝機(jī)結(jié)構(gòu)占比變化 圖25：堿性水電解制氫的原理 20圖26：堿性水電解的工藝流程 20圖27：PEM電解水制氫的原理 20圖28：PEM電解的工藝流程 20圖29：堿性電解制氫成本構(gòu)成 22圖30：PEM電解制氫成本構(gòu)成 22圖31：堿性電解制氫在不同電價(jià)下的制氫成本（橫坐標(biāo)為電價(jià)，單位：元/KWh） 244/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息披圖32：不同條件下制氫成本與電解槽工作時(shí)間的關(guān)系（橫坐標(biāo)表示電解槽年工作時(shí)間，單位：h；縱坐標(biāo)表示制氫成本，單位：元/kg） 24圖33：堿性電解水制氫成本預(yù)測(cè)（制取每公斤氫氣成本） 25圖34：PEM電解制氫在不同電價(jià)下的制氫成本（橫坐標(biāo)為電價(jià)，單位：元/KWh） 26圖35：PEM制氫成本預(yù)測(cè)（制取每公斤氫氣成本） 27圖36：堿性電解槽成本組成 28圖37：PEM電解槽成本組成 28表1：各國(guó)當(dāng)前氫能戰(zhàn)略主要目標(biāo) 7表2：煤氣化制氫與超臨界水煤氣化制氫比較 表3：我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫的供應(yīng)潛力 表4：部分化工企業(yè)工業(yè)副產(chǎn)氫理論產(chǎn)能 表5：政策支持綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展 表6：電解水制氫技術(shù)和特性比較 21表7：并網(wǎng)制氫和離網(wǎng)制氫的優(yōu)缺點(diǎn)比較 22表8：堿性電解水制氫成本測(cè)算 23表9：PEM電解制氫成本測(cè)算 25表10：電解槽系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè) 27表11：電解槽技術(shù)突破目標(biāo)及研發(fā)重點(diǎn) 28表12：國(guó)內(nèi)主要電解水裝備企業(yè) 295/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之加速，能源需求日益增長(zhǎng)，由化石燃料為主體的能源結(jié)構(gòu)帶來(lái)CO2排放總量的快速上升。全球各國(guó)面臨資源枯竭，環(huán)境污染等問(wèn)題，因此，“清潔、低碳、安全、高效”的能源變革是大勢(shì)所趨。然而傳統(tǒng)的可再生能源（如風(fēng)能、太陽(yáng)能、水電等）存在隨機(jī)性大、波動(dòng)性強(qiáng)等缺點(diǎn)，導(dǎo)致了棄水、棄風(fēng)，棄光現(xiàn)象；而氫作為清潔的二次能源載體，可以高效轉(zhuǎn)化為電能和熱能。利用可再生能源制氫，不僅可以解決一部分“棄風(fēng)棄光”問(wèn)題，還可為燃料電池提供氫源，為工業(yè)領(lǐng)域提供綠色燃料，或?qū)?shí)現(xiàn)由化石能源到可再生能源的過(guò)渡，可以說(shuō)氫能或是未來(lái)非化石能源,端能源消費(fèi)中的占比約為20%，可再生能源制氫產(chǎn)量約為1億噸。氫能既可以用作燃料電池發(fā)電，應(yīng)用于汽車、火車、船舶和航空等領(lǐng)域，也可以單獨(dú)作為燃料氣體或化工原料進(jìn)入生產(chǎn)，同時(shí)還可以在天然氣管道中摻氫燃燒，應(yīng)用于建筑供暖等。其中，2060年用氫需求中，工業(yè)領(lǐng)域用氫依舊占全國(guó)氫能源應(yīng)用領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，約為7794萬(wàn)噸，占?xì)淇傂枨罅?0％；交通運(yùn)輸領(lǐng)域用氫約為％；行業(yè)專題新能源發(fā)電6/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后0建筑領(lǐng)域建筑領(lǐng)域, 工業(yè)領(lǐng)域,日本、韓國(guó)、德國(guó)、美國(guó)等超過(guò)20個(gè)國(guó)家和地區(qū)都已制定國(guó)家氫能發(fā)展戰(zhàn)略，積極培育氫能及燃料電池技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)萬(wàn)燕鳴等發(fā)表的《全球主要六次能源基本計(jì)劃》，將氫作為實(shí)現(xiàn)能源安全、應(yīng)對(duì)氣候變化和2050碳中和目標(biāo)的主要?jiǎng)恿?，?jì)劃將氫能打造為具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的新興產(chǎn)業(yè)；德國(guó)發(fā)展氫能的行業(yè)專題新能源發(fā)電7/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文最初目的是深度脫碳，受俄烏沖突影響，或?qū)⒓涌鞖淠軕?zhàn)略部署；美國(guó)頒布《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案》等一系列政策，美國(guó)政府將投入95億美元用于加快區(qū)域氫能中心建設(shè)以及氫能全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉都把邪l(fā)，持續(xù)推動(dòng)氫能技術(shù)進(jìn)步。根據(jù)√√√√√√△√△△△√△△√√√√√√△△√√△××××√資料來(lái)源：萬(wàn)燕鳴等《全球主要國(guó)家氫能發(fā)展注：√代表國(guó)家氫能戰(zhàn)略中的重要戰(zhàn)略目標(biāo)；△代表國(guó)家氫能戰(zhàn)略中的次要戰(zhàn)略目標(biāo)；國(guó)家氫能發(fā)展戰(zhàn)略分析》，各國(guó)均將潔凈氫能視作清潔能源轉(zhuǎn)型與碳中和的重要路徑，主要有兩條技術(shù)路線：化石燃料制氫耦合CCS/CCUS技術(shù)和可再生以實(shí)現(xiàn)深度脫碳為主要驅(qū)動(dòng)力的歐洲國(guó)家普遍確立可再生能源制氫的優(yōu)勢(shì)地位；而以實(shí)現(xiàn)能源安全為主要驅(qū)動(dòng)力的日本，國(guó)內(nèi)居民端氫能應(yīng)用體系仍將基于現(xiàn)有化石能源基礎(chǔ)設(shè)施部署，韓國(guó)也計(jì)劃逐步由天然氣制氫過(guò)渡為可再生能源制氫；而美國(guó)和澳大利亞，根據(jù)本國(guó)技術(shù)能力和氫能戰(zhàn)略目標(biāo)的不同，分別采取技術(shù)中立與可再生氫優(yōu)先的戰(zhàn)略。到2050年左右，幾乎所有國(guó)家都將可再生能源制氫資料來(lái)源：UweAlbrechtetal.InternationalHydrogenStrategies，萬(wàn)燕鳴等《全球主要國(guó)家氫能發(fā)展戰(zhàn)略分析》,德邦研究所行業(yè)專題新能源發(fā)電8/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之可再生能源制氫成我國(guó)制氫主要發(fā)展方向。《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》將清潔低碳作為氫能發(fā)展的基碳化、低成本的多元制氫體系，將發(fā)展重點(diǎn)放在可再生能源制氫，并提出嚴(yán)格控制化石能源制氫。可再生能源制氫結(jié)合氫燃料電池，可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)負(fù)荷和儲(chǔ)能，國(guó)內(nèi)的可再生能源制氫項(xiàng)目正如火如荼地建設(shè)中。據(jù)《2022中國(guó)電解水制氫產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書》，中國(guó)已有超過(guò)百個(gè)在建和規(guī)劃中的電解水制氫項(xiàng)目，涵蓋了石油、化工、鋼鐵和交通等多個(gè)領(lǐng)域。在2020年之前，大型電解水工業(yè)領(lǐng)域幾乎沒(méi)有涉及；2020年以后，雙碳目標(biāo)的提出極大推動(dòng)了電解水制氫項(xiàng)日在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。近兩年以來(lái)，中國(guó)能建、國(guó)家電網(wǎng)、三峽集團(tuán)、北京能源、深圳能源等央企、國(guó)企紛紛布局綠氫項(xiàng)目。中國(guó)能建投資建設(shè)的蘭州新區(qū)建噸制氫能力和10萬(wàn)標(biāo)方儲(chǔ)氫能力；北京能源在錫林郭勒盟多倫縣投建的風(fēng)光儲(chǔ)氫三種。氫能的制備主要路線主要有三條1）以化石燃料（包括煤炭、天然氣等）為原料制氫以及工業(yè)副產(chǎn)制氫，這類制備方式是目前技術(shù)最成熟的制氫路線，但存在制取過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生碳排放的問(wèn)題，因此制取的氫氣被稱為“灰氫”2）另外的一種常見(jiàn)的制取方法為在灰氫制取的過(guò)程中輔以碳捕捉技術(shù)所得到的“藍(lán)氫”，這種制氫方法可有效減少制氫過(guò)程中的碳排放，但仍無(wú)法完全解決碳排放問(wèn)題3）最后一種制氫的常見(jiàn)路線是采用電解水制備得到的“綠氫”，以這種方法制氫不會(huì)產(chǎn)生任何碳排放，但目前綠氫制取的技術(shù)不如化石燃料制氫成熟，行業(yè)專題新能源發(fā)電9/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之然氣制氫占比19%，而電解水制氫受制于技術(shù)和高成本，占比僅1%。從全球2020年的制氫結(jié)構(gòu)來(lái)看，化石能源也是最主要的制氫方式，其中天然氣制氫占 煤制氫,資料來(lái)源：中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)，中國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)+CCUS+CCUS,工業(yè)副產(chǎn)氫,石油,0.60%煤制氫天然氣制氫工業(yè)副產(chǎn)氫石油化石燃料+CCUS料重整配合CCUS技術(shù)可作為我國(guó)制氫結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要過(guò)渡，工業(yè)副產(chǎn)制氫可作為就近供氫的補(bǔ)充來(lái)源，電解水制氫將成為我國(guó)未來(lái)制氫的主要手段。根據(jù)中行業(yè)專題新能源發(fā)電10/32天然氣資源，大部分都依賴進(jìn)口，因此天然氣制氫份額并不高。而我國(guó)的煤炭資源相當(dāng)豐富，煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為成熟，煤制氫的產(chǎn)量較根據(jù)曹軍文等發(fā)表的《中國(guó)制氫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀》，以煤為原料制氫氣的方一是煤氣化制氫。煤氣化是指在高溫常壓或高溫高壓下，煤與水蒸氣或氧氣氫氣和CO2的過(guò)程。煤氣化制氫工藝成熟，目前已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。傳統(tǒng)煤二是煤超臨界水氣化制氫。超臨界水氣化過(guò)程是在水的臨界點(diǎn)以上（溫度大三個(gè)變換過(guò)程?？梢杂行?、清潔地將煤轉(zhuǎn)換為H2和純二氧化碳。煤的超臨界水行業(yè)專題新能源發(fā)電爐1450°C1260°C650°C——產(chǎn)率0.11%物物物以根據(jù)氫氣消耗量的不同，通過(guò)設(shè)置氫氣提純規(guī)模以此靈活調(diào)整產(chǎn)能，在燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期對(duì)制氫企業(yè)的運(yùn)營(yíng)影響煤氣化爐，只需把其2%~3%的負(fù)荷用作提純制氫，就可提供1560~2340kg/天從成本來(lái)看，煤氣化制氫具有明顯優(yōu)勢(shì)。根據(jù)清華大學(xué)張家港氫能電技術(shù)聯(lián)合研究中心測(cè)算，從全生命周期的角度看，在不考慮碳價(jià)的情況下，當(dāng)前煤氣化制氫的成本最低，在無(wú)CCS（碳捕捉和儲(chǔ)存）技術(shù)的情況下每公斤氫煤氣化制氫價(jià)格受煤價(jià)波動(dòng)。原料成本是煤制氫成本的重要一環(huán)，在煤價(jià)在12/3286420煤制氫成本（元/kg）煤氣化制氫碳排放強(qiáng)度高，面臨碳成本壓力和環(huán)跡遠(yuǎn)高于天然氣制氫、電解水制氫等其他主要制氫技術(shù)。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院資環(huán)分院分析了從制氫原料獲取、運(yùn)輸?shù)綒錃馍a(chǎn)全過(guò)程中的溫室氣體排放情況，其美美元系還不完善且工程規(guī)模比較龐大，需要高額的投資成本和運(yùn)營(yíng)成本并產(chǎn)生額外能13/32與環(huán)境政策研究中心測(cè)算，未結(jié)合CCS技術(shù)的煤炭制氫碳足跡高達(dá)22.65kgCO2e/kgH2，結(jié)合CCS技術(shù)后，煤炭制氫的生命周期碳足跡顯著下降，為CCUS技術(shù)改造的碳足跡；結(jié)果表明，采用CCUS技術(shù)捕集制氫環(huán)節(jié)90%的50碳足跡（kgCO2e/kgH2）5453210碳足跡（kgCO2e/kgH2）在現(xiàn)有技術(shù)條件下，安裝CCUS相關(guān)裝置將產(chǎn)生較大的額外成本。煤制氫與CCUS技術(shù)耦合當(dāng)前還是一項(xiàng)新興技術(shù)，缺乏產(chǎn)業(yè)規(guī)劃支持，尚處技術(shù)驗(yàn)證階段。根據(jù)IEA針對(duì)我國(guó)煤制氫的評(píng)估結(jié)果顯示：在煤制氫生產(chǎn)中加入CCUS技術(shù)預(yù)計(jì)將導(dǎo)致項(xiàng)目資本支出和燃料成本增加5%，運(yùn)營(yíng)成本增加130%。根據(jù)在于減少碳排放，但我國(guó)目前碳市場(chǎng)建設(shè)仍不完善，相關(guān)企業(yè)在投資大量費(fèi)用在CCUS項(xiàng)目后卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)減排收益，嚴(yán)重影響企業(yè)開(kāi)展CCUS示范項(xiàng)目的積極術(shù)會(huì)提高煤制氫成本，但中期內(nèi)配備CCUS技術(shù)的煤制氫仍可能是清潔氫氣生行業(yè)專題新能源發(fā)電14/32產(chǎn)中最經(jīng)濟(jì)的選擇,其原因在于中國(guó)的煤炭產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施完備且其余制氫方式降本仍需較長(zhǎng)時(shí)間。CCUS技術(shù)的進(jìn)步將進(jìn)一步降低成本，使得煤制氫+脫碳綜合工藝所制得的氫能成本得到一定程度下降。根據(jù)米劍鋒等《中國(guó)CCUS技術(shù)發(fā)CCUS技術(shù)的煤制氫成本或?qū)⒊掷m(xù)下降，綜合成本在2025/2030年分別達(dá)到約制氫是目前全球氫氣的主要來(lái)源，已成為歐美、中東等天然氣資源豐富地區(qū)的主流制氫工藝。然而，我國(guó)國(guó)內(nèi)目前天然氣約40%依賴進(jìn)口，這導(dǎo)致了兩大問(wèn)題：（1）我國(guó)天然氣資源較貧瘠，進(jìn)口依存度高，在國(guó)際局勢(shì)復(fù)雜多變的背景下，元/kg至24.3元/kg之間，我國(guó)大部分地區(qū)的天然氣制氫成本將高于煤制氫行業(yè)專題新能源發(fā)電15/32501元/Nm32元/Nm33元/Nm34元/Nm35元/Nm3衡，主要分布于四川、陜西、新疆和內(nèi)蒙古。由于各地天然氣供需情況差異性較大，導(dǎo)致各省份天然氣基準(zhǔn)門站價(jià)存在較大價(jià)格區(qū)間，其中上海、廣東的天然氣天然氣制氫的經(jīng)濟(jì)性可比煤氣化制氫；考慮到天然氣制氫更低的碳排放（同不加CCUS的煤氣化制氫相比）和技術(shù)儲(chǔ)備需求，且天然氣制氫也可以疊加CCUS技術(shù)以取得更低的碳排放。綜上，天然氣制氫有望短期內(nèi)在天然氣資源豐富、價(jià)格低廉的地區(qū)快速發(fā)展。青海青海 甘肅 云南貴州四川重慶海南廣西廣東湖南湖北 江西安徽浙江江蘇上海 遼寧 天津行業(yè)專題新能源發(fā)電16/32短期內(nèi)，我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氣的制氫規(guī)?？蛇M(jìn)一步提高。工業(yè)副化工產(chǎn)品的同時(shí)得到的氫氣，主要有焦?fàn)t煤氣、氯堿化工、輕烴利用（丙烷脫氫、乙烷裂解）、合成氨合成甲醇等工業(yè)的副產(chǎn)氫。我國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫大多數(shù)已有下游應(yīng)用，也存在部分放空。我們認(rèn)為，中短期看工業(yè)副產(chǎn)氫額外投入少，成本低，（備注：研究考慮能源成本區(qū)域差異，其中焦?fàn)t煤氣制氫氯堿副產(chǎn)制氫：氯堿工業(yè)生產(chǎn)以食鹽水為原料，利用隔膜法或離子交換膜法等生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)燒堿、聚氯乙烯(PVC)、氯氣和氫氣等產(chǎn)品。氯氫氣提純難度小、耗能低、自動(dòng)化程度高以及無(wú)污染的特點(diǎn)，氫在提純前純度可低。參考《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》，氯堿工業(yè)副產(chǎn)制氫的綜合成本在焦?fàn)t煤氣制氫：焦?fàn)t煤氣是煉焦的副產(chǎn)品，焦?fàn)t煤氣制氫工序主要有：壓縮丙烷在催化劑條件下通過(guò)脫氫生成丙烯，其中氫氣作為丙烷脫氫的副產(chǎn)物；PDH產(chǎn)物中氫氣(φ)在60%~95%，可通過(guò)純化技術(shù)制取滿足燃料電池應(yīng)用的氫氣；PDH裝置副產(chǎn)的氫氣純度高，提純難度小，且大部分產(chǎn)能靠近東部沿海地區(qū)，行業(yè)專題新能源發(fā)電17/32氫氣消耗結(jié)構(gòu)中用于合成氨、合成甲醇的氫氣消耗量占比達(dá)50%以上。合成氨、合成甲醇在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有含氫氣的合成放空氣和馳放氣排出，氫氣含量在18%-55%之間。因此合成氨、合成甲醇企業(yè)可回收利用合成放空氣和馳放氣實(shí)當(dāng)前工業(yè)副產(chǎn)氫基本為各企業(yè)自產(chǎn)自用，較難統(tǒng)計(jì)。根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)統(tǒng)計(jì)，從工業(yè)副產(chǎn)氫的放空現(xiàn)狀看，當(dāng)前供應(yīng)潛力可達(dá)到450萬(wàn)噸/年，能夠衡，且氫氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)難度大，氫氣資源無(wú)法在實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離調(diào)配，我國(guó)氫氣市場(chǎng)區(qū)域價(jià)格差異很大，其中廣東氫價(jià)冠絕全國(guó)。在廣東積極布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈的背景下，工業(yè)副產(chǎn)提純制氫可短期提供大量的氫氣供應(yīng)，為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期就近提供低成本、分布式氫源。廣東部分工業(yè)企業(yè)有望通過(guò)工業(yè)副產(chǎn)制氫實(shí)現(xiàn)業(yè)績(jī)的巨大飛躍。我們梳理了部分具備工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)能的上市企業(yè)，建議重點(diǎn)關(guān)注廣東及長(zhǎng)三東華能源（茂名，未金能科技資料來(lái)源：各公司公告，TrendBank，苗軍等《氫能的生產(chǎn)工藝及經(jīng)濟(jì)性分析》，《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》，德邦研究所行業(yè)專題新能源發(fā)電18/32綠氫是發(fā)展氫能的初衷。發(fā)展氫能就是為了能源的“去碳化”，只有通過(guò)無(wú)碳能源生產(chǎn)“綠色的氫”，才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。制氫技術(shù)中接近零碳排放的制氫技術(shù)。當(dāng)前，部分地區(qū)出臺(tái)政策提出禁止煤制氫劃》明確提出，全面推進(jìn)舟山綠色石化基地能效診斷，禁止煤制氫。內(nèi)蒙古自治區(qū)、甘肅省、寧夏回族自治區(qū)和四川省成都市都在相應(yīng)的政策中明確了2025年可再生能源制氫產(chǎn)量，合計(jì)年產(chǎn)量約80萬(wàn)噸；遠(yuǎn)超過(guò)了國(guó)家發(fā)改委在國(guó)家氫能《浙江省能源發(fā)展“十四五”規(guī)劃》全面推進(jìn)舟山綠色石化基地能效診斷，禁止煤制氫《關(guān)于促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》《關(guān)于促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》《鄂爾多斯市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（2022規(guī)劃分三個(gè)階段進(jìn)行，每個(gè)階段在氫源、制氫裝備、應(yīng)用場(chǎng)景等方面做了詳細(xì)的布局。在推動(dòng)可再生氫在煤化工行業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)用方面，做了適應(yīng)鄂爾多斯當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)特色的安排，具體包括可再生氫+煤化工生產(chǎn)烯烴、天然氣、油品及化工品，以及可再生氫＋二氧化碳生產(chǎn)甲醇及下游產(chǎn)品等。對(duì)有序開(kāi)展創(chuàng)新與應(yīng)用示范重點(diǎn)推動(dòng)可再生能源制氫與煤化工耦合，積極拓展氫能在交通《寧夏回族自治區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（征合煤化工的應(yīng)用示范，可再生替代制氫比例顯著提升。實(shí)現(xiàn)寧東基地規(guī)?；稍偕茉粗茪涫痉豆で笠庖?jiàn)稿）》程、綠耦合煤，打造國(guó)家生能源制氫耦合煤化工示范區(qū)、西部綠產(chǎn)業(yè)基地和寧夏先行。石嘴山市積極開(kāi)發(fā)焦化和氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫，重點(diǎn)實(shí)施氫能—冶金—化工耦合應(yīng)用項(xiàng)目。吳忠市通過(guò)可再生《酒泉市“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》瓜州3萬(wàn)噸/年、金塔2萬(wàn)噸/年以上的氫能裝備制造等領(lǐng)域延鏈補(bǔ)鏈，引進(jìn)合成氨、尿素、甲醇等下游項(xiàng)目，帶動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展極推進(jìn)寶豐多晶硅上下游協(xié)同項(xiàng)目電解水制氫站、陜煤集團(tuán)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目電解水制氫目建設(shè)，著力打造零碳制氫與可再生能源發(fā)電協(xié)同互補(bǔ)發(fā)展的新模式，構(gòu)建集中式和分布式《新疆維吾爾自治區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展推進(jìn)風(fēng)光水儲(chǔ)一體化清潔能源發(fā)電示范工程，開(kāi)展智能光伏、風(fēng)電制氫試點(diǎn)，促進(jìn)電力系統(tǒng)脫碳為綠氫制備提供契機(jī)。中國(guó)電力系統(tǒng)中火電裝機(jī)占比由2012排放水平將持續(xù)降低，這為電解水制氫提供了發(fā)展的契機(jī)，真正實(shí)現(xiàn)綠電制綠氫。國(guó)網(wǎng)能源研究院預(yù)測(cè)，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重2025年、2035年、源總規(guī)模超過(guò)煤炭。風(fēng)能、太陽(yáng)能將在2030年以后成為主要的非化石能源品種，行業(yè)專題新能源發(fā)電19/3220122013201420152016氫能尤其是綠氫的需求將不斷提高。中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)到2050年氫能在中國(guó)能源體系中的占比約為10%，氫氣需求量接近6000萬(wàn)噸/年，按照一公斤氫氣價(jià)電解水制氫的原理是在充滿電解液的電解槽中通入直流電，水分子在電極上堿性電解技術(shù)是目前發(fā)展最成熟的電解水技術(shù)。堿性電解水制氫的基本原理：在電流作用下，水通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)分解為氫氣和氧氣，并在電解池的陰極和陽(yáng)極堿性電解水制氫設(shè)備系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，主要包括電解槽、壓力調(diào)節(jié)閥、堿液過(guò)濾器、堿液循環(huán)泵、堿液制備及貯存裝置、氫氣純化裝置以及氣體檢測(cè)裝置等模塊組成。堿性水電解制氫技術(shù)成熟，投資、運(yùn)行成本低，但存在堿液流失、腐蝕、行業(yè)專題新能源發(fā)電20/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息tomeetthe1.5°CcliPEM電解技術(shù)目前處于市場(chǎng)化早期，其主要部件包括具有質(zhì)子交換能力的聚合物薄膜和分別與電解質(zhì)薄膜兩側(cè)緊密連接的陰陽(yáng)極催化層。和堿性電解水制氫技術(shù)不同，PEM電解制氫技術(shù)使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和堿性電解質(zhì)，并使用純水作為電解水制氫的原料，避免了潛在＋，穿過(guò)電解質(zhì)隔膜到達(dá)陰極，并在陰極得電子生成氫氣，反應(yīng)后的氫氣和氧氣通過(guò)PEM系統(tǒng)比堿性系統(tǒng)簡(jiǎn)單得多。通常在陽(yáng)極（氧氣）側(cè)，需要循環(huán)泵熱交換器、壓力控制及監(jiān)測(cè)器。在陰極側(cè)，需要安裝氣體分離器、除氧組件（通常不tomeetthe1.5°Ccli與堿性電解水制氫技術(shù)相比，PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度行業(yè)專題新能源發(fā)電21/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息lPEM電解槽產(chǎn)氫純度更高：PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。且質(zhì)子交換膜的氣體滲透率低，有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉應(yīng)，形成在堿性條件下不溶于水的碳酸鹽，如K2CO3l堿性電解槽難以快速啟停：堿性電解槽難以快速的關(guān)閉或者啟動(dòng)，制氫的速度也難以快速調(diào)節(jié)，因?yàn)楸仨殨r(shí)刻保持電解池的陽(yáng)極和陰極兩側(cè)上的壓力均衡。所以，堿性液體電解質(zhì)電解槽難以與具有快速波動(dòng)特性的無(wú)法離開(kāi)貴金屬催化劑，對(duì)銥、鉑、鈦等貴金屬依賴性高，高成本阻礙綜合來(lái)看，我們認(rèn)為PEM電解具有液、體積小、安全、產(chǎn)氣壓力高、與可再生能源具有良好的匹配性，在性能上整體優(yōu)于堿性水電解；但PEM電解槽價(jià)格遠(yuǎn)高于堿性電解槽，我國(guó)堿性電解槽基模大約在200Nm3/h，且無(wú)大規(guī)模制氫應(yīng)用案例，而堿性電解槽單槽產(chǎn)能已達(dá)到 1000Nm3/h，國(guó)內(nèi)已有兆瓦級(jí)制氫應(yīng)用，規(guī)模化應(yīng)用使得堿性電解在設(shè)備折舊、鍍鎳多孔不銹鋼鍍鎳多孔不銹鋼成本CAPEX（系統(tǒng)USD/kW）整體系統(tǒng)雜，成本高，氧水分離器容積大，系統(tǒng)成簡(jiǎn)單、行業(yè)專題新能源發(fā)電22/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息統(tǒng)高;體積小;性價(jià)比提升空間 綠氫制備成本大頭在電力成本上。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)氫能分會(huì)測(cè)算，務(wù)費(fèi)、土建費(fèi)等項(xiàng)目，電價(jià)以0.3元/kWh計(jì)算，堿性和維護(hù)成本,維護(hù)成本,維護(hù)成本,根據(jù)電能來(lái)源的不同，可將可再生能源制氫技術(shù)分為并網(wǎng)型制氫、離網(wǎng)型制氫兩種。并網(wǎng)制氫是將風(fēng)光機(jī)組產(chǎn)生的電能并入電網(wǎng)，再?gòu)碾娋W(wǎng)取電的制氫方式，主要應(yīng)用于大規(guī)模棄光棄風(fēng)消納和儲(chǔ)能；離網(wǎng)制氫是指將風(fēng)光機(jī)組產(chǎn)生的電能直接提供給電解水制氫設(shè)備制氫，主要應(yīng)用于分布式制氫。需經(jīng)過(guò)光伏入網(wǎng)審批，可大幅縮短建設(shè)周期，規(guī)模和容量的設(shè)置也更為靈活。在大電網(wǎng)未覆蓋地區(qū)，如海上能源平臺(tái)、偏遠(yuǎn)地區(qū)公路加油站、遠(yuǎn)海島嶼等，離網(wǎng)式制氫系統(tǒng)壓、整流多次變換，導(dǎo)致?lián)p耗較行業(yè)專題新能源發(fā)電23/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息資料來(lái)源：國(guó)際能源小數(shù)據(jù)，楊子龍等《離網(wǎng)式光伏電解制氫系統(tǒng)供電單元設(shè)計(jì)技術(shù)光伏制氫預(yù)計(jì)將成為可再生能源制氫的最主要形式。得益于西北地區(qū)豐富的日照資源，近期多個(gè)光伏制氫項(xiàng)目于西北地區(qū)落地。2021年11月，中國(guó)石化宣布我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)光伏綠氫示范項(xiàng)目――中國(guó)石化新疆庫(kù)車綠氫示范項(xiàng)目啟動(dòng)建設(shè)，這是全球在建的最大光伏綠氫生產(chǎn)項(xiàng)目，投產(chǎn)后年產(chǎn)綠氫可達(dá)2萬(wàn)噸。2022年8月，三峽集團(tuán)首個(gè)制氫項(xiàng)目——內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗納日松光伏制氫產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目正式開(kāi)工建設(shè)。項(xiàng)目包括光伏電站及制氫廠兩部分，其中光伏電站總裝機(jī)規(guī)模為400兆瓦，年平均發(fā)電量為7.4億千瓦時(shí)；制氫廠總裝機(jī)規(guī)模為75兆瓦，每年可生產(chǎn)氫氣約1萬(wàn)噸，副產(chǎn)氧氣8.5萬(wàn)噸。項(xiàng)目預(yù)計(jì)于年內(nèi)實(shí)現(xiàn)電站并網(wǎng)及氫能產(chǎn)出。建成后，項(xiàng)目總發(fā)電量的20%將直接輸送至當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)，剩余80%則全部用于電解水制氫。未來(lái)隨著光伏發(fā)電成本的逐步降低，綠氫制備將愈發(fā)平價(jià)。殘值；土地費(fèi)用、土建和設(shè)備安裝費(fèi)用15輔助材料成本2人工運(yùn)維成本資料來(lái)源：張軒等《電解水制氫成本分析》，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)解可知，堿性電解水制氫成本主要來(lái)自電耗成本和折舊成本。隨著電價(jià)的降低，電解制氫成本也隨之降低，同時(shí)電力成本的占比也同步降低。電力成本每下降行業(yè)專題新能源發(fā)電24/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息 50輔助材料成本（元/kg）人工運(yùn)維成本（元/kg）總制氫成本（元/kg）資料來(lái)源：張軒等《電解水制氫成本分析》，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)圖32：不同條件下制氫成本與電解槽工作時(shí)間的關(guān)系（橫坐標(biāo)表示電解槽年工作時(shí)間，單位： 200030000.13元/KWh0.2元/KWh0.3元/KWh0.4元/KWh（2）堿性電解系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格：當(dāng)前堿性電解系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格約在2000元2050年價(jià)格將分別為1125元/KW、800元/KW，降幅分別達(dá)到（3）系統(tǒng)年工作時(shí)間：堿性電解槽工作時(shí)間的提升依賴于技術(shù)的進(jìn)步，假設(shè)2035年、2050年的工作時(shí)間分別達(dá)到4000h/年、5000h/年。行業(yè)專題新能源發(fā)電25/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息2035E折舊成本（元/kg）人工運(yùn)維成本（元/kg）輔助材料成本人工運(yùn)維成本資料來(lái)源：張軒等《電解水制氫成本分析》，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)行業(yè)專題新能源發(fā)電26/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息僅電價(jià)下降的PEM電解制氫仍不具備經(jīng)濟(jì)性0輔助材料成本（元/kg）人工運(yùn)維成本（元/kg）總制氫成本（元/kg）資料來(lái)源：張軒等《電解水制氫成本分析》，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)行業(yè)專題新能源發(fā)電27/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息 折舊成本（元/kg）人工運(yùn)維成本（元/kg）電解水制氫系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模：根據(jù)《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書6000萬(wàn)噸。且電解水制氫將逐步成為我國(guó)氫能供應(yīng)的主體，在氫能供給結(jié)構(gòu)占500GW，市場(chǎng)規(guī)模突破7000億元。堿性電解槽市場(chǎng)占比預(yù)接近堿性電解槽。堿性電解槽市場(chǎng)占比堿性電解槽系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格（元/KW）行業(yè)專題新能源發(fā)電28/32請(qǐng)務(wù)必閱讀正文之后的信息對(duì)于堿性電解槽而言，設(shè)備成本主要由電極、膜片等核心部件的成本驅(qū)動(dòng)。在堿性電解槽電解電堆的成本組成中，超過(guò)50%的成本與電極和膜片有關(guān)。堿性電解制氫系統(tǒng)的輔機(jī)部分，堿液循環(huán)以及氫氣后處理對(duì)成本降對(duì)于PEM電解槽而言，電解電堆設(shè)備成本主要由雙更低廉的替代材料，如使用Ti涂層來(lái)保持其功能特性不受影響，同時(shí)降低成本。tomeetthe1.5°Cclitomeetthe1.5°Ccli電解槽未來(lái)有著較大的降本和技術(shù)提高空間。對(duì)于堿性電解槽，重點(diǎn)在于（1）增加電流密度，增加工作效率2）快速啟停、快速響應(yīng)負(fù)荷。