制氫行業(yè)深度報(bào)告綠氫電解槽

核心提要需求側(cè)：脫碳和氫儲(chǔ)催生需求，化工和交通領(lǐng)域是用能主體需求源起：氫能是清潔零碳的二次能源，能源轉(zhuǎn)型不可或缺。當(dāng)前綠氫難言經(jīng)濟(jì)性，我們認(rèn)為歐盟碳關(guān)稅和雙碳政策將成為氫能需求的直接驅(qū)動(dòng)因素。一是歐盟碳關(guān)稅將于2026年起征，疊加國內(nèi)雙碳政策，氫氣將成為部分工業(yè)或交通等電氣脫碳受限領(lǐng)域的最佳選擇；二是新能源快速發(fā)展的背景下，氫能作為優(yōu)質(zhì)的大規(guī)?？缂鹃L時(shí)儲(chǔ)能，配置需求將逐漸提升。需求方：2021年我國氫氣產(chǎn)量為3300萬噸，化工需求量占比達(dá)84%（2019年）。據(jù)《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》預(yù)測，2030年我國氫氣的年需求量將達(dá)到3700萬噸左右，可再生能源制氫約700萬噸；2060年增至1.0-1.3億噸，可再生能源制氫0.75-1.0億噸。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì)，化工、交通領(lǐng)域?qū)⒊蔀橛脷渲髁鳎瑲錃庥昧空急葘⑦_(dá)到60%/31%。供給側(cè)：綠氫將逐漸替代灰氫成為主流煤制氫是當(dāng)前我國供氫主體。2019年我國煤制氫/天然氣制氫/工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)量占比為64%/14%/21%，電解水制氫占比近約1.5%。綜合考慮碳排放量、制氫成本，我們認(rèn)為低成本的化石能源制氫（+CCUS）是我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中前期的供氫主體；工業(yè)副產(chǎn)氫作為中期低成本過渡性氫源，在分布式氫源市場起補(bǔ)充作用；而綠氫將逐步取代灰氫成為市場供氫主體。經(jīng)濟(jì)性：電價(jià)下降至0.3元/KWh時(shí)，電解水制氫具備一定經(jīng)濟(jì)性。電價(jià)是影響電解水制氫成本的核心。根據(jù)我們測算，當(dāng)電價(jià)為0.3元/KWh、制氫系統(tǒng)價(jià)格1000萬元/臺(tái)、年利用小時(shí)數(shù)為4000h時(shí)，堿性電解水制氫成本為22元/kg；利用小時(shí)數(shù)不變，當(dāng)電價(jià)下降至0.2元/KWh、制氫系統(tǒng)價(jià)格下降至3000萬元/臺(tái)時(shí)，PEM制氫成本為21.2元/kg，相較藍(lán)/灰氫均已具備一定經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)我們測算，當(dāng)5500大卡煤價(jià)為700元/噸時(shí)，煤制氫/工業(yè)副產(chǎn)氫成本分別為10.1/18.6元/kg。電解槽：方興未艾，群雄逐鹿I. 堿性電解水是當(dāng)前電解槽供應(yīng)主體。堿性電解水（ALK）、PEM電解水是目前相對(duì)成熟的電解水制氫路線。目前堿性電解水技術(shù)已完全實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，是當(dāng)前出貨量的主體。2022

年堿性電解水制氫設(shè)備出貨量776MW，PEM電解水約24MW。對(duì)比來看，PEM電解水動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，更加適配風(fēng)光等波動(dòng)性電源，有望成為未來電解水制氫的主流。45核心提要III.II. 技術(shù)進(jìn)展：電解槽是電解水制氫系統(tǒng)中的核心設(shè)備，成本占比近五成。堿性電解槽技術(shù)成熟，1000Nm3/h的產(chǎn)品已趨于成熟，正邁向1500-2500Nm3/h。而制約PEM電解水制氫大規(guī)模商用的核心是技術(shù)成熟度不夠，國內(nèi)最大的制氫設(shè)備不超過500Nm3/h，反映到經(jīng)濟(jì)性上則是PEM

電解水制氫設(shè)備成本高。當(dāng)前PEM電解槽價(jià)格為7000-12000元/kW，是堿性電解槽（1500-2500元/kW）的4倍以上。市場空間：我們預(yù)計(jì)2030年超3000億。據(jù)GGII等預(yù)計(jì)，2025年國內(nèi)電解槽需求量將超過2GW，2030年可再生氫累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到100GW，預(yù)計(jì)2060年綠氫累計(jì)裝機(jī)將達(dá)到500-750GW?；诖耍覀兗僭O(shè)2030年堿性/PEM電解水成本相較當(dāng)前下降20%/40%，堿性:PEM電解槽裝機(jī)=6:4，則2030年我國電解槽累計(jì)市場空間超3000億元。IV. 競爭格局：群雄逐鹿。2022年中船718所、天津大陸、蘇州競立占據(jù)我國電解槽出貨量的8成。需求快速起量疊加技術(shù)進(jìn)步，當(dāng)前國內(nèi)電解槽行業(yè)群雄逐鹿。目前國內(nèi)已有超百家企業(yè)布局或規(guī)劃堿性電解槽的研發(fā)或生產(chǎn)，2022年堿性電解槽企業(yè)已披露產(chǎn)能接近12GW；近20家企業(yè)在PEM電解水制氫領(lǐng)域布局，但目前僅有少數(shù)企業(yè)具備兆瓦級(jí)制氫設(shè)備的生產(chǎn)能力。投資建議：脫碳和氫儲(chǔ)催生綠氫需求，綠氫經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)漸行漸近。維持行業(yè)“推薦”評(píng)級(jí)。個(gè)股方面，建議關(guān)注電解槽制造商華電重工、億利潔能、華光環(huán)能、昇輝科技，氫能閥門標(biāo)的江蘇神通。風(fēng)險(xiǎn)提示：政策變動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；技術(shù)進(jìn)步不及預(yù)期；裝機(jī)不及預(yù)期；行業(yè)競爭加??；測算存在主觀性，僅供參考；重點(diǎn)關(guān)注公司業(yè)績不及預(yù)期。6目錄1

氫能：脫碳和氫儲(chǔ)催生需求，化工+交通領(lǐng)域是主體…...……..................................................................…….....................................71.1

氫能：清潔零碳的二次能源，能源轉(zhuǎn)型不可或缺……....................................................................................................................81.2

氫能優(yōu)勢①：跨季長時(shí)儲(chǔ)能................................................................................................................................................................101.2

氫能優(yōu)勢②：電氣化受限領(lǐng)域脫碳的最佳選擇...............................................................................................................................111.3

歐盟碳關(guān)稅和雙碳政策是當(dāng)前氫能需求的直接驅(qū)動(dòng)因素.............................................................................................................

121.4

預(yù)計(jì)2060年氫能供能占比達(dá)到20%，化工和交通領(lǐng)域是主體...................................................................................................

132

制氫：綠氫將逐漸替代灰氫成為主流......................................................................................................................................................

182.1

綠氫有望成為未來供應(yīng)主體，預(yù)計(jì)2050年產(chǎn)量比重達(dá)到70%...................................................................................................

192.2

煤制氫：當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性最佳，碳減排是未來主要制約因素............................................................................................................

212.3

天然氣制氫：經(jīng)濟(jì)性尚可，受制于資源稟賦難以長期大規(guī)模應(yīng)用.......................................................................................... 272.4

工業(yè)副產(chǎn)氫：我國中期過渡性低成本、分布式氫源....................................................................................................................

312.5

電解水制氫：電價(jià)低于0.2元/kWh時(shí)，經(jīng)濟(jì)性可媲美藍(lán)/灰氫................................................................................................ 343

電解槽：方興未艾，群雄逐鹿............................................................................................…………..……………..………… 393.1

堿性電解水路線是目前主流，PEM路線尚處于商業(yè)化初期...................................................................................................... 403.2

堿性電解槽：向大標(biāo)方、低能耗邁進(jìn)，2022年產(chǎn)能接近12GW.................................................................................................413.3

PEM電解槽：技術(shù)進(jìn)步+降本是目前主線.................................................................................................................................... 453.4預(yù)計(jì)2030年我國電解槽合計(jì)市場空間超3000億元………………..............................................................................

503.5

競爭格局：群雄逐鹿..........................................................................................................................................................................

524

投資建議及重點(diǎn)關(guān)注個(gè)股……………….....................................................................................................................................................

535

風(fēng)險(xiǎn)提示………………..................................................................................................................................................................................

557一、氫能：脫碳和氫儲(chǔ)催生需求，化工+

交通領(lǐng)域是主體8Enerdata，bp世界能源統(tǒng)計(jì)評(píng)論，碳排放交易，光伏頭條，羅劍波等《大規(guī)模間歇性新能源并網(wǎng)控制技術(shù)綜述》，許傳博等《氫儲(chǔ)能在我國新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值、挑戰(zhàn)及展望》，齊金龍《“雙碳”目標(biāo)下電力系統(tǒng)定價(jià)機(jī)制思考》，Wind，國海證券研究所1）2021年中國碳排放量居世界首位，碳中和背景下，降碳勢在必行。2）全球化石能源儲(chǔ)量有限。3）由于“缺油少氣”的國情，我國能源對(duì)外依存度較高，原油對(duì)外依存度超過70%，直接影響到我國能源安全。?

傳統(tǒng)化石能源存在碳排放高、儲(chǔ)量有限、我國能源對(duì)外依存度高等諸多問題。?

我國亟需使用清潔低碳的新型能源逐步替代傳統(tǒng)化石能源，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。然而隨著能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn)，可再生能源兩大問題逐漸凸顯。問題1：風(fēng)能、太陽能往往通過發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)化為電能，在建筑、工業(yè)供熱等電氣化受限的領(lǐng)域無法被有效利用；問題2：風(fēng)能、太陽能時(shí)空分布不均且波動(dòng)性強(qiáng)，常出現(xiàn)棄風(fēng)、棄光問題，且跨日甚至跨季長時(shí)儲(chǔ)能稀缺。?

氫能的出現(xiàn)為電氣化領(lǐng)域受限領(lǐng)域脫碳、長時(shí)儲(chǔ)能稀缺提供了優(yōu)秀的解決方案。1.1

氫能：清潔零碳的二次能源，能源轉(zhuǎn)型不可或缺9資料來源：碳排放交易網(wǎng)，中國氫能聯(lián)盟《中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)手冊(cè)2020年版》，普華永道《氫能源行業(yè)前景分析與洞察》，國家發(fā)改委，中國政府網(wǎng)，國家能源局，國務(wù)院，工信部，國海證券研究所1.1

氫能：清潔零碳的二次能源，能源轉(zhuǎn)型不可或缺氫是公認(rèn)的零排放清潔能源，具有環(huán)保屬性。氫燃燒產(chǎn)物是水，在燃燒過程中不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體和大氣污染物。氫熱值高，是同質(zhì)量煤、石油等化石燃料熱值的3~4

倍。“十三五”以來，我國對(duì)氫能領(lǐng)域的重視程度顯著提升。氫能支持政策出臺(tái)頻率更加密集，支持力度不斷增加。國際能源署：氫能用途廣泛，且各行業(yè)對(duì)氫氣需求持續(xù)上升。10資料來源：許傳博等《氫儲(chǔ)能在我國新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值、挑戰(zhàn)及展望》

，國海證券研究所圖表1：各類儲(chǔ)能放電時(shí)間和容量性能的對(duì)比，氫儲(chǔ)能具有突出優(yōu)勢圖表2：氫儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)“源網(wǎng)荷”的應(yīng)用場景1.2

氫能優(yōu)勢①：跨季長時(shí)儲(chǔ)能?

據(jù)《氫儲(chǔ)能在我國新型電力系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值、挑戰(zhàn)及展望》顯示，氫儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中的定位是長周期、跨季節(jié)、大規(guī)模和跨空間儲(chǔ)存；同時(shí)，氫能是目前極少數(shù)可以實(shí)現(xiàn)小時(shí)至季節(jié)的長時(shí)間、跨季節(jié)的儲(chǔ)能類型。11資料來源：德勤《“能源的未來”系列刊物：為碳中和，創(chuàng)造可行的氫經(jīng)濟(jì)》，中國氫能聯(lián)盟《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》，西門子《邁向無碳未來

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氫能引領(lǐng)去碳化進(jìn)程》，中國氫能聯(lián)盟《中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)手冊(cè)2020年版》，青瞳視角，中國電動(dòng)汽車百人會(huì)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》，科爾尼《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》，科的氣體公司官網(wǎng)，國家能源局，國海證券研究所1.2

氫能優(yōu)勢②：電氣化受限領(lǐng)域脫碳的最佳選擇在過去，氫氣僅作為合成氨、合成甲醇的工業(yè)原料存在。2020年，國家能源局將氫能列入能源范疇；2022年3月發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》進(jìn)一步明確了氫的能源屬性。風(fēng)能、太陽能等可再生能源一般通過發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)化為電能后在建筑、工業(yè)等領(lǐng)域進(jìn)行利用，電能作為過程性能源難以大規(guī)模貯存，在一些領(lǐng)域存在電氣化受限的情況。氫氣作為一種含能體能源應(yīng)用范圍更加廣泛，是電氣化受限領(lǐng)域脫碳的最佳選擇。圖表3：預(yù)計(jì)2050年各領(lǐng)域能源電氣化潛力及氫能替代方案注：電氣化數(shù)據(jù)參考《歐統(tǒng)局能源平衡表》（2020，德國、荷蘭、比利時(shí)）圖表4：氫能在各行業(yè)扮演脫碳路徑中扮演的角色12SOLARZOOM光儲(chǔ)億家，第八元素塑料版，人民日?qǐng)?bào)，國海證券研究所1.3

歐盟碳關(guān)稅和雙碳政策是當(dāng)前氫能需求的直接驅(qū)動(dòng)因素歐盟碳關(guān)稅：據(jù)歐洲議會(huì)，2022年12月歐盟確定碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制(

即碳關(guān)稅)將從2026年正式起征，2023年10月至2025年底為過渡期。同時(shí)從2026年開始削減歐盟企業(yè)免費(fèi)配額，逐步到2034年實(shí)現(xiàn)全部取消。碳關(guān)稅征收行業(yè)主要包括鋼鐵、鋁、水泥、化肥、電力、有機(jī)化學(xué)品、氫、氨等，同時(shí)納入間接碳排放（制造商使用的外購電力、熱力產(chǎn)生的排放）。國內(nèi)雙碳政策：一是2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和對(duì)企業(yè)或交通等領(lǐng)域的排碳量也提出了要求，其同樣需肩負(fù)減碳責(zé)任；二是新能源快速發(fā)展的背景下，氫能作為優(yōu)質(zhì)的跨季長時(shí)儲(chǔ)能，配置需求將逐漸提升。碳關(guān)稅實(shí)行時(shí)間逐漸臨近，疊加我國雙碳政策，我國工業(yè)企業(yè)、交通領(lǐng)域脫碳需求將更加迫切，拉動(dòng)氫能需求。圖表5：歐盟碳關(guān)稅免費(fèi)配額將從2027年開始逐年減少13資料來源：畢馬威《一文讀懂氫能產(chǎn)業(yè)》，中國氫能聯(lián)盟《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》，中國氫能聯(lián)盟《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》，中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)，國海證券研究所1.4預(yù)計(jì)2060年氫能供能占比達(dá)到20%，化工和交通領(lǐng)域是主體據(jù)畢馬威《一文讀懂氫能產(chǎn)業(yè)》顯示，2021年我國氫氣產(chǎn)量為3300萬噸，同比增長32%，增速創(chuàng)歷史新高。據(jù)《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》預(yù)測，2030年我國氫氣的年需求量將達(dá)到3700萬噸左右，可再生能源制氫產(chǎn)量約770萬噸，占比21%；2060年我國氫氣的年需求量將增至1.0-1.3億噸，其中，可再生能源制氫產(chǎn)量約0.75-1.0億噸。據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》預(yù)測，2030/2060年氫能將在我國終端能源消費(fèi)中占比達(dá)到6%/20%。圖表7：預(yù)計(jì)2060年氫能占終端能源消費(fèi)比重達(dá)到20%圖表6：2021年我國氫氣產(chǎn)量3300萬噸，同比增長32%14目前氫能的成本較高，使用范圍較窄，氫能應(yīng)用處于起步階段。從結(jié)構(gòu)上看，2019年氫氣主要應(yīng)用于化工領(lǐng)域的合成氨、合成甲醇、煉化等，氫氣用量合計(jì)占比84%，在建筑、發(fā)電和發(fā)熱等領(lǐng)域仍然處于探索階段（來源于《一文讀懂氫能產(chǎn)業(yè)》）

。展望未來，雙碳背景下，化工等工業(yè)領(lǐng)域、以氫燃料電池車為代表的交通領(lǐng)域等將成為用氫主流。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測，到2060年工業(yè)領(lǐng)域和交通領(lǐng)域氫氣使用量占比將分別達(dá)到60%和31%。圖表9：預(yù)計(jì)2060年工業(yè)和交通領(lǐng)域是用氫需求主體圖表8：2019年我國化工領(lǐng)域氫氣需求量合計(jì)占比84%1.4預(yù)計(jì)2060年氫能供能占比達(dá)到20%，化工和交通領(lǐng)域是主體畢馬威《一文讀懂氫能產(chǎn)業(yè)》，中國氫能聯(lián)盟《中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)手冊(cè)2020年版》，《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》國海證券研究所15?

分區(qū)域看，考慮到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型速度、自然資源稟賦、可再生氫能利用程度等因素，2030年傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求和可再生資源自然稟賦相匹配的西北、東北區(qū)域?qū)⒊蔀榭稍偕鷼涞闹匾l(fā)展基地，裝機(jī)規(guī)模相對(duì)較大，可獲取較低成本的可再生氫。

重點(diǎn)圍繞“載荷錨定”的規(guī)?；瘧?yīng)用場景，利用豐富且具備成本競爭力的風(fēng)光資源開展本地化可再生氫制備，以副產(chǎn)氫做為補(bǔ)充，用于滿足鋼鐵、化工等產(chǎn)業(yè)的脫碳需求（來源中國氫能聯(lián)盟）。綠氫需求綠氫供給區(qū)域儲(chǔ)運(yùn)潛力主要挑戰(zhàn)綠氫產(chǎn)量（萬噸）華東交通、化工海風(fēng)制氫、小規(guī)模風(fēng)光制氫罐車&區(qū)域管網(wǎng)工業(yè)副產(chǎn)氫較豐富，與新增可再生氫形成競爭110華北交通、鋼鐵風(fēng)電制氫罐車&區(qū)域管網(wǎng)121華南交通水電/海風(fēng)制氫罐車綠電成本高78西南化工水電制氫罐車&區(qū)域管網(wǎng)新增項(xiàng)目分散82西北鋼鐵化工風(fēng)光大基地區(qū)域管網(wǎng)&示范液氫產(chǎn)能投資需求大264東北化工風(fēng)光大基地區(qū)域管網(wǎng)供需距離遠(yuǎn)68華中交通水電制氫罐車綠電資源有限47圖表11：2030年中國可再生氫在各區(qū)域發(fā)展格局圖表10：2030年各區(qū)域可再生氫發(fā)展路線1.4預(yù)計(jì)2060年氫能供能占比達(dá)到20%，化工和交通領(lǐng)域是主體中國氫能聯(lián)盟《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》，國海證券研究所16我國化工行業(yè)仍然屬于以化石燃料為主要能源基礎(chǔ)和原料的高耗能高碳排放行業(yè)。石油煉化，以及合成氨、甲醇對(duì)氫氣的需求量大，目前仍采取化石燃料制氫作為主要?dú)錃夤┙o方式。而隨著雙碳政策和碳關(guān)稅政策的實(shí)施，氫基綠色化工將成為產(chǎn)能轉(zhuǎn)型的重要突破口。根據(jù)《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》預(yù)測，到2030年，化工行業(yè)總可再生氫消費(fèi)量將達(dá)到376萬噸，占整個(gè)化工行業(yè)用氫需求比重14%，是中國最大的可再生氫需求市場。其中，甲醇領(lǐng)域是可再生氫應(yīng)用量最多的細(xì)分領(lǐng)域，其次是合成氨和煉化領(lǐng)域?？傆?jì)煉化合成氨甲醇可再生氫應(yīng)用場景替代灰氫新增綠氫煉廠用氫替代產(chǎn)能置換替代灰氫可再生氫耦合化工可再生氫消費(fèi)量（萬噸/年）376731381652020-2023產(chǎn)量變化-持平持平增長約20圖表13：2030年化工行業(yè)可再生氫需求占比圖表12：2030年化工行業(yè)可再生氫需求1.4預(yù)計(jì)2060年氫能供能占比達(dá)到20%，化工和交通領(lǐng)域是主體中國氫能聯(lián)盟《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》，國海證券研究所17相較于在乘用車和商用車已具備經(jīng)濟(jì)性的鋰電池技術(shù)，氫燃料電池更多聚焦于重型卡車、冷鏈物流、城際巴士、公交車和港口礦山作業(yè)車輛等對(duì)續(xù)航里程穩(wěn)定性要求較高的使用場景。根據(jù)《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》預(yù)測，到2030年，中國氫燃料電池汽車保有量將達(dá)到62萬輛，總耗氫量為每年434萬噸，其中可再生氫為301萬噸。其中，氫燃料電池重卡的發(fā)展速度最快，預(yù)計(jì)在2030年將達(dá)到28萬輛。圖表14：

2030年交通行業(yè)耗氫分布圖1.4預(yù)計(jì)2060年氫能供能占比達(dá)到20%，化工和交通領(lǐng)域是主體中國氫能聯(lián)盟《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》，國海證券研究所18二、制氫路線：綠氫將逐漸替代灰氫成為主流19資料來源：中國電動(dòng)汽車百人會(huì)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》，中國氫能聯(lián)盟《中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)手冊(cè)2020年版》，碳交易網(wǎng)，南方財(cái)經(jīng)，中國科普瀏覽，程婉靜等《兩種技術(shù)路線的煤制氫產(chǎn)業(yè)鏈生命周期成本分析》，張彩麗《煤制氫與天然氣制氫成本分析及發(fā)展建議》，化學(xué)空間，郭文萍等《煤制氫裝置聯(lián)產(chǎn)燃料氣工藝路線對(duì)比》，楊小彥等《不同原料制氫工藝技術(shù)方案分析及探討》；崔楊等《考慮碳捕集電廠能量轉(zhuǎn)移特性的棄風(fēng)消納多時(shí)間尺度調(diào)度策略》，李家全等《中國煤炭制氫成本及碳足跡研究》，張賢等《中國煤制氫CCUS技術(shù)改造的碳足跡評(píng)估》，魏世杰等《燃煤電廠碳捕集、利用與封存技術(shù)和可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)的平準(zhǔn)化度電成本比較》，《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報(bào)告(2021)》，商歡濤等《天然氣制氫工藝及成本分析》，王周《天然氣制氫、甲醇制氫與水電解制氫的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比探討》，程婉靜等《兩種技術(shù)路線的煤制氫產(chǎn)業(yè)鏈生命周期成本分析》，陳畢楊等《焦?fàn)t煤氣制氫方法的比較及成本分析》，徐進(jìn)等《電解水制氫廠站經(jīng)濟(jì)性分析》，國海證券研究所2.1

綠氫有望成為未來供應(yīng)主體，預(yù)計(jì)2050年產(chǎn)量比重達(dá)到70%圖表15：制氫方式的經(jīng)濟(jì)性比較（測算值）煤制氫商業(yè)模式成熟，在原料的可獲得性和經(jīng)濟(jì)性上具有競爭力，是中國目前主流制氫方式。2019年中國氫源結(jié)構(gòu)2019年全球氫源結(jié)構(gòu)工業(yè)副產(chǎn)氫是指在生產(chǎn)化工產(chǎn)品時(shí)得到的氫氣。成本略高于煤制氫，多為工廠自產(chǎn)自用。電解水制氫尚未體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。中國目前應(yīng)用規(guī)模較小。中國天然氣儲(chǔ)量有限且含硫量較高，天然氣制氫經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)低于國外。制氫方式原料價(jià)格制氫成本（元/kg）制氫碳排放（kgCO^2/kgH^2）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)測算備注下限上限中樞值化石能源制氫（灰氫）煤制氫600~1200

元/噸9.314.411.919煤炭資源豐富且廉價(jià)，商業(yè)模式成熟碳排放量高5500大卡煤價(jià)煤制氫+CCUS（藍(lán)氫）600~1200

元/噸16.621.719.25500大卡煤價(jià)天然氣制氫2.5~5

元/Nm^319.533.126.39.5天然氣儲(chǔ)量有限，碳排放量較高工業(yè)副產(chǎn)氫（灰氫）600~1200

元/噸16.528.722.6-產(chǎn)量充足，短期供應(yīng)潛力大受地區(qū)資源稟賦限制以焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫為例電解水制氫（綠氫）堿性電解水0.1~0.6元/kWh9.920.640.551.225.235.938~45碳排放量極少成本相對(duì)高昂電解槽價(jià)格1000萬元/臺(tái)，年利用小時(shí)數(shù)4000hPEM電解水＜3電解槽價(jià)格5000萬元/臺(tái)，年利用小時(shí)數(shù)4000h20資料來源：中國氫能聯(lián)盟《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019》，國海證券研究所圖表16：預(yù)計(jì)2050年可再生能源制氫占比將達(dá)到70%2.1

綠氫有望成為未來供應(yīng)主體，預(yù)計(jì)2050年產(chǎn)量比重達(dá)到70%?

綜合考慮技術(shù)水平、碳排放量和產(chǎn)氫成本三個(gè)方面因素，我們認(rèn)為：技術(shù)成熟、成本較低的化石能源制氫是我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中前期的供氫主體；工業(yè)副產(chǎn)氫作為中期低成本過渡性氫源，在分布式氫源在市場中起到補(bǔ)充作用；氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中期，更加清潔、高效的可再生能源電解水制氫占比逐漸擴(kuò)大，并逐步取代化石能源制氫成為市場供氫主體。21資料來源：江鳳月等《先進(jìn)控制技術(shù)在煤制氫裝置中的應(yīng)用》，李慶勛等《大規(guī)模工業(yè)制氫工藝及其經(jīng)濟(jì)性比較》，曹湘洪《氫能開發(fā)與利用中的關(guān)鍵問題》，中國氫能聯(lián)盟《中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)手冊(cè)2020年版》，國海證券研究所2.2

煤制氫：當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性最佳，碳減排是未來主要制約因素圖表17：煤氣化制氫流程示意圖經(jīng)濟(jì)性最佳，煤價(jià)是影響成本的核心煤氣化制氫是目前我國主流制氫方式。據(jù)中國氫能聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2019年煤制氫在我國氫源結(jié)構(gòu)中占比高達(dá)63.5%。煤氣化制氫技術(shù)的工藝過程包括煤氣化、煤氣凈化、CO變換及氫氣提純等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。具體來看，煤和氧氣在高溫氣化爐內(nèi)發(fā)生反應(yīng)生成合成氣后，首先經(jīng)過水煤氣變換，一氧化碳與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成更多氫氣，再經(jīng)煤氣凈化除去硫化氫等雜質(zhì)氣體，最終經(jīng)過變壓吸附后得到高純氫氣。22圖表18：煤制氫成本測算表圖表19：煤制氫成本敏感性測算成本拆分 成本分項(xiàng)單位成本（元/kg）核心假設(shè)可變成本煤炭成本6.05500大卡煤價(jià)700元/噸輔料成本（催化劑、燃料氣等）0.8水電成本0.9固定成本設(shè)備折舊1.9采用水煤漿技術(shù)，獨(dú)立制氫裝置規(guī)模90000m3/h，年利用小時(shí)數(shù)7500h財(cái)務(wù)費(fèi)用0.6投資額12.4億元，借款比例70，利率4成本合計(jì) 10.1資料來源：程婉靜等《兩種技術(shù)路線的煤制氫產(chǎn)業(yè)鏈生命周期成本分析》，張彩麗《煤制氫與天然氣制氫成本分析及發(fā)展建議》，化學(xué)空間，郭文萍等《煤制氫裝置聯(lián)產(chǎn)燃料氣工藝路線對(duì)比》，楊小彥等《不同原料制氫工藝技術(shù)方案分析及探討》，國海證券研究所5500大卡煤價(jià)（元/噸）單位制氫成本（元/kg）煤價(jià)每降100元/噸對(duì)應(yīng)的制氫成本降幅（元/kg）煤炭成本占比6009.35570010.1-0.95980011.0-0.96290011.9-0.965100012.7-0.967110013.6-0.969120014.4-0.971130015.3-0.973圖表20：煤炭成本占煤制氫成本約60%（5500大卡煤價(jià)700元/噸）2.2

煤制氫：當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性最佳，碳減排是未來主要制約因素經(jīng)濟(jì)性最佳，煤價(jià)是影響成本的核心煤制氫成本主要由燃煤成本、設(shè)備折舊等構(gòu)成，其中，燃煤成本是主要來源。根據(jù)我們測算，當(dāng)5500大卡煤價(jià)在700元/噸時(shí)，煤制氫成本為10.1元/kg，煤炭成本6元/kg，占制氫成本比重約60%。煤價(jià)是影響煤制氫成本的主要因素，根據(jù)我們測算，5500大卡煤價(jià)每降100元/噸，將降低制氫成本0.9元/kg。23資料來源：生態(tài)環(huán)境法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，李家全等《中國煤炭制氫成本及碳足跡研究》，張賢等《中國煤制氫CCUS技術(shù)改造的碳足跡評(píng)估》，中國電動(dòng)汽車百人會(huì)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》，汪黎東等《中國火電行業(yè)燃煤煙氣CO2捕集技術(shù)路徑探究》，國海證券研究所中期仍是供應(yīng)主體，結(jié)合碳減排技術(shù)后仍具備相對(duì)經(jīng)濟(jì)性碳排放是制約煤制氫未來大規(guī)模應(yīng)用的約束條件之一，而與CCS/CCUS技術(shù)結(jié)合對(duì)煤制氫的碳減排效果顯著。碳捕集與封存技術(shù)（CCS）可以將二氧化碳捕集分離，通過罐車等輸送到適宜的場地封存，最終實(shí)現(xiàn)二氧化碳永久減排。而碳捕集、利用和封存技術(shù)（CCUS）則是在CCS技術(shù)的基礎(chǔ)上，將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳提純后進(jìn)行資源化再利用。根據(jù)《中國煤炭制氫成本及碳足跡研究》、

《中國煤制氫CCUS技術(shù)改造的碳足跡評(píng)估》

，結(jié)合CCS技術(shù)可降低煤制氫碳排放約50%

，結(jié)合CCUS技術(shù)則可降低約80%。圖表21：CCS/CCUS技術(shù)示意圖 圖表22：煤制氫結(jié)合CCS/CCUS技術(shù)碳減排效果顯著2.2

煤制氫：當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性最佳，碳減排是未來主要制約因素24《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報(bào)告(2021)》，許毛等《我國煤制氫與CCUS技術(shù)集成應(yīng)用的現(xiàn)狀、機(jī)遇與挑戰(zhàn)》，中國電動(dòng)汽車百人會(huì)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》，李家權(quán)等《中國煤炭制氫成本及碳足跡的研究》，鄭建坡《二氧化碳管道輸送技術(shù)研究進(jìn)展》國海證券研究所CCUS環(huán)節(jié)技術(shù)特點(diǎn)發(fā)展階段二氧化碳捕集第一代捕集技術(shù)燃燒前捕集燃燒前將碳從燃料中脫除商業(yè)應(yīng)用階段燃燒后捕集從燃燒生成的煙氣中分離CO2中試階段富氧燃燒具有潛力的燃煤電廠大規(guī)模碳捕集技術(shù)中試階段第二代捕集技術(shù)（如新型膜分離技術(shù)、新型吸附技術(shù)等）技術(shù)成熟后能耗和成本將比第一代捕集技術(shù)降低30以上實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段二氧化碳運(yùn)輸罐車/船舶運(yùn)輸應(yīng)用于10萬噸/年以下規(guī)模的CO2輸送商業(yè)應(yīng)用階段管道運(yùn)輸輸送量大，運(yùn)輸距離遠(yuǎn)中試階段二氧化碳封存尚未有相關(guān)技術(shù)達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用階段二氧化碳利用CO2地浸采鈾技術(shù)、CO2轉(zhuǎn)化為食品和飼料技術(shù)已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用2.2

煤制氫：當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性最佳，碳減排是未來主要制約因素2.2.2

中期仍是供應(yīng)主體，結(jié)合碳減排技術(shù)后仍具備相對(duì)經(jīng)濟(jì)性?

我國已具備大規(guī)模捕集利用與封存二氧化碳的工程能力。據(jù)《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報(bào)告（2021）》，中國CCUS技術(shù)項(xiàng)目遍布19個(gè)省份，已投運(yùn)或建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目約為40個(gè)，捕集能力300萬噸/年。國家能源集團(tuán)鄂爾多斯CCS示范項(xiàng)目已成功開展了10萬噸/年規(guī)模的CCS全流程示范。圖表23：中國CCUS技術(shù)各環(huán)節(jié)發(fā)展情況25資料來源：崔楊等《考慮碳捕集電廠能量轉(zhuǎn)移特性的棄風(fēng)消納多時(shí)間尺度調(diào)度策略》，李家全等《中國煤炭制氫成本及碳足跡研究》，張賢等《中國煤制氫CCUS技術(shù)改造的碳足跡評(píng)估》，魏世杰等《燃煤電廠碳捕集、利用與封存技術(shù)和可再生能源儲(chǔ)能技術(shù)的平準(zhǔn)化度電成本比較》，

《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報(bào)告(2021)》，國海證券研究所圖表24：CCUS技術(shù)應(yīng)用后或增加單位煤制氫成本5-7元/kg（5500大卡煤價(jià)700元/噸）成本拆分 測算指標(biāo) 單位 技術(shù)突破前技術(shù)突破后單位氫氣CCUS設(shè)備成本單位成本元/kg1.811.43二氧化碳封存成本元/kg0.050.03單位成本元/kg0.860.68單位CCUS成本（合計(jì)）元/kg7.305.60的運(yùn)輸成本單位氫氣CCUS封存成本設(shè)備總投資萬元162800113960殘值率--55折舊年限年1515CCUS成本占比設(shè)備年折舊額萬元103117217煤價(jià)（元/噸）

單位成本（元/kg） 煤炭成本占比

（技術(shù)突破前）氫氣年產(chǎn)量萬立方米6750067500單位成本元/kg1.701.1960016.63144單位氫氣二氧化碳排放量 kg/kg氫氣 22.7 22.7二氧化碳捕集率 -- 80 90單位氫氣CCUS捕集成本 單位捕碳量能耗 千瓦時(shí)/kg 0.27 0.1970080017.4 34 4218.3 37 40外購電 元/千瓦時(shí)0.60.6單位成本 元/kg2.932.3090019.24038單位氫氣CCUS運(yùn)輸成本二氧化碳由排放源到封存地 元/(kg·千米)0.0010.0007100020.04336運(yùn)輸距離 千米100100110020.945351200 21.7 47 341300 22.6 49 32圖表25：CCUS技術(shù)應(yīng)用后單位煤制氫成本敏感性測算2.2

煤制氫：當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性最佳，碳減排是未來主要制約因素2.2.2

中期仍是供應(yīng)主體，結(jié)合碳減排技術(shù)后仍具備相對(duì)經(jīng)濟(jì)性?

從應(yīng)用CCUS技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性來看，根據(jù)我們測算，當(dāng)5500大卡煤價(jià)在700元/噸時(shí)，煤制氫成本將增加7.3元/kg至17.4元/kg，但相較天然氣制氫（天然氣價(jià)格＞2.5元/方）和電解水制氫仍有優(yōu)勢。根據(jù)《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報(bào)告(2021)》預(yù)測，第二代捕集技術(shù)突破后，其能耗和成本將比第一代技術(shù)降低30%，按此測算，則CCUS技術(shù)成本將下降30%至5.6元/kg，煤制氫成本將下降至15.8元/kg。26《中國二氧化碳捕集利用與封存(CCUS)年度報(bào)告(2021)》，國海證券研究所圖表26：煤制氫+CCUS成本仍有較大下降空間成本分類降本趨勢設(shè)備成本中國已有的CCUS示范項(xiàng)目規(guī)模較小，隨著項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)的成熟設(shè)備成本或?qū)⒋蠓档汀２都杀镜诙疾都夹g(shù)有望在2035年前后大規(guī)模推廣應(yīng)用，第二代技術(shù)成熟后捕集成本將比第一代技術(shù)降低30以上運(yùn)輸成本我國管道運(yùn)輸技術(shù)尚處于中試階段，隨著管道運(yùn)輸規(guī)模的擴(kuò)大運(yùn)輸成本將降低。。2.2

煤制氫：當(dāng)前經(jīng)濟(jì)性最佳，碳減排是未來主要制約因素2.2.2

中期仍是供應(yīng)主體，結(jié)合碳減排技術(shù)后仍具備相對(duì)經(jīng)濟(jì)性?

中期來看，隨著技術(shù)突破和項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大，CCUS技術(shù)的設(shè)備投資/捕集/運(yùn)輸成本均有較大下降空間，煤制氫+CCUS技術(shù)有望成為中期過渡性制氫技術(shù)。27黃格省等《化石原料制氫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)性分析》，李慶勛等《大規(guī)模工業(yè)制氫工藝技術(shù)及其經(jīng)濟(jì)性比較》，王奕然等《天然氣制氫技術(shù)研究進(jìn)展》，佳安氫源官網(wǎng)，綠色能源，國海證券研究所2.3

天然氣制氫：經(jīng)濟(jì)性尚可，受制于資源稟賦難以長期大規(guī)模應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性尚可，天然氣價(jià)格是成本的核心影響因素天然氣制氫是目前全球最主要的制氫方式，據(jù)綠色能源統(tǒng)計(jì)，在全球每年約7000萬噸的氫氣產(chǎn)量中約48%來自于天然氣制氫。與煤制氫相比，天然氣制氫初始設(shè)備投資低、二氧化碳排放量小、氫氣產(chǎn)率高，是化石原料制氫路線中理想的制氫方式。天然氣制氫主要分為蒸汽轉(zhuǎn)化制氫、部分氧化制氫、催化裂解制氫、自熱重整制氫四種類型。其中，天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)最為成熟，是當(dāng)前天然氣制氫的主流技術(shù)路線。圖表27：四種天然氣制氫方式對(duì)比制氫方式反應(yīng)原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)蒸汽轉(zhuǎn)化制氫CH4+H2O→CO+H2技術(shù)成熟吸熱反應(yīng)能耗較高部分氧化制氫CH4+O2→CO+H2在制備H2:CO=2:1的合成氣時(shí)具有優(yōu)勢需配置空分系統(tǒng)，建設(shè)投資較大催化裂解制氫CH4→C+H2制氫成本和二氧化碳排放量均較低目前處于研發(fā)階段自熱重整制氫CH4+H2O+O2→CO+H2可實(shí)現(xiàn)自供熱，反應(yīng)能耗大大降低需配置空分系統(tǒng)，建設(shè)投資較大28資料來源：黃格省等《化石原料制氫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)性分析》，姬存民等《天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝二氧化碳排放計(jì)算與分析》，國海證券研究所圖表28：天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫流程示意圖2.3

天然氣制氫：經(jīng)濟(jì)性尚可，受制于資源稟賦難以長期大規(guī)模應(yīng)用2.3.1

經(jīng)濟(jì)性尚可，天然氣價(jià)格是成本的核心影響因素?

以應(yīng)用最為廣泛的天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫為例，天然氣制氫的工藝路線為：天然氣經(jīng)脫硫裝置凈化后，在高溫轉(zhuǎn)化爐中與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成由氫氣、一氧化碳等氣體組成的合成氣。合成氣中的一氧化碳經(jīng)過水氣變換轉(zhuǎn)化為二氧化碳并產(chǎn)生更多的氫氣，最終合成氣經(jīng)變壓吸附后可得到高純的產(chǎn)品氫氣。29資料來源：商歡濤等《天然氣制氫工藝及成本分析》，王周《天然氣制氫、甲醇制氫與水電解制氫的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比探討》，國海證券研究所圖表29：天然氣制氫成本測算表成本拆分成本分項(xiàng)單位成本（元/kg）核心假設(shè)可變成本天然氣成本其他可變成本16.43.2天然氣價(jià)格3元/立方米固定成本制氫裝置規(guī)模1000m3/h，設(shè)備折舊 2.0 設(shè)備投資額1300萬元，年利用小時(shí)7500h財(cái)務(wù)費(fèi)用 0.6成本合計(jì) 22.2圖表31：天然氣成本占制氫成本超7成（天然氣價(jià)格3元/立方米）天然氣價(jià)格 單位成本 天然氣價(jià)格每降0.5元/立方米

天然氣成本（元/立方米）

（元/kg）

對(duì)應(yīng)的制氫成本降幅（元/kg） 占比2.519.5703.022.2-2.7743.525.0-2.7764.027.7-2.7794.530.4-2.7815.033.1-2.7825.535.9-2.7846.038.6-2.785圖表30：天然氣制氫成本敏感性測算2.3

天然氣制氫：經(jīng)濟(jì)性尚可，受制于資源稟賦難以長期大規(guī)模應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性尚可，天然氣價(jià)格是成本的核心影響因素天然氣制氫成本主要由天然氣成本、設(shè)備折舊等構(gòu)成，其中，天然氣成本是主要來源。根據(jù)我們測算，當(dāng)天然氣價(jià)格在3元/立方米時(shí)，天然氣制氫成本為22.2元/kg，其中天然氣成本16.4元/kg，占制氫成本比重73.5%。天然氣價(jià)格是影響天然氣制氫成本的核心因素，根據(jù)我們測算，天然氣價(jià)格每降低0.5元/立方米，將降低制氫成本2.7元/kg。30Wind，中國氫能聯(lián)盟《中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)手冊(cè)2020年版》，前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人，國海證券研究所圖表32：我國天然氣對(duì)外依存度整體保持在40%以上2.3.2

存在資源約束且地域分布不均，難以長期大規(guī)模應(yīng)用?

中國天然氣制氫大規(guī)模應(yīng)用存在資源約束和成本約束。據(jù)中國氫能聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，天然氣制氫在中國氫源結(jié)構(gòu)中占比為15%左右。中國天然氣資源供給有限且分布不均，集中分布在新疆、四川、陜西等西部省份。從經(jīng)濟(jì)性來看，天然氣制氫成本較高，與煤制氫相比不具有成本優(yōu)勢。2.3

天然氣制氫：經(jīng)濟(jì)性尚可，受制于資源稟賦難以長期大規(guī)模應(yīng)用31資料來源：徐雙慶等《正本清源“副產(chǎn)氫”》，中國電動(dòng)汽車百人會(huì)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》，中外對(duì)話，中國煉鋼網(wǎng)，國海證券研究所2.4

工業(yè)副產(chǎn)氫：我國中期過渡性低成本、分布式氫源工業(yè)副產(chǎn)氫是指一些化工過程中的副產(chǎn)物或者馳放氣中含有的未重新進(jìn)入化工過程的氫氣，通過分離提純后可得到高純氫。工業(yè)副產(chǎn)氫按照工業(yè)過程不同可分為四種類型：焦?fàn)t煤氣、氯堿化工、合成氨與甲醇、輕烴利用。在我國，焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫供應(yīng)潛力最大。圖表33：四種工業(yè)副產(chǎn)氫制氫方式對(duì)比工業(yè)副產(chǎn)氫類別化工過程供應(yīng)潛力焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫煤炭在煉焦?fàn)t中經(jīng)高溫干餾形成焦炭，同時(shí)產(chǎn)生氫氣含量較高的焦?fàn)t氣（濕法熄焦）271萬噸合成氨、合成甲醇副產(chǎn)氫氫氣作為原料合成氨或合成甲醇，最終馳放氣中含有未參與反應(yīng)的氫氣118萬噸氯堿化工副產(chǎn)氫電解飽和氯化鈉溶液制取氫氧化鈉，同時(shí)電解池陰極析出氫氣33萬噸輕烴利用副產(chǎn)氫丙烷在高溫和催化劑作用下裂解，形成丙烯和氫氣30萬噸32資料來源：程婉靜等《兩種技術(shù)路線的煤制氫產(chǎn)業(yè)鏈生命周期成本分析》，陳畢楊等《焦?fàn)t煤氣制氫方法的比較及成本分析》，國海證券研究所其他可變成本（催化劑等）1.1固定成本設(shè)備折舊1.9僅考慮設(shè)備投資；氫氣產(chǎn)量8250m3/h

，投資額1.1億元財(cái)務(wù)費(fèi)用0.6成本合計(jì)18.6成本拆分圖表34：焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫成本測算表成本分項(xiàng) 單位成本（元/kg）核心假設(shè)可變成本5500大卡煤價(jià)700元/噸煤炭成本 14.1用電成本 0.9圖表36：煤炭成本占焦?fàn)t煤氣制氫成本76%（5500大卡煤價(jià)700元/噸）5500大卡煤價(jià)單位成本 煤炭成本占比

煤價(jià)每降100元/噸對(duì)應(yīng)的（元/噸） （元/kg） 制氫成本降幅（元/kg）60016.57370018.676-2.080020.679-2.090022.680-2.0100024.682-2.0110026.683-2.0120028.785-2.0130030.786-2.0圖表35：焦?fàn)t煤氣制氫成本敏感性測算2.4

工業(yè)副產(chǎn)氫：我國中期過渡性低成本、分布式氫源?

焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫成本主要由燃煤成本、設(shè)備折舊等構(gòu)成，其中，燃煤成本是主要來源。根據(jù)我們測算，當(dāng)5500大卡煤價(jià)在700元/噸時(shí)，焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫成本為18.6元/kg，煤炭成本14.1元/kg，占制氫成本比重約76%。?

煤價(jià)是影響焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫成本的核心因素，根據(jù)我們測算，5500大卡煤價(jià)每降100元/噸，將降低制氫成本2元/kg。33資料來源：中國電動(dòng)汽車百人會(huì)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》

，張賢等《中國煤制氫CCUS技術(shù)改造的碳足跡評(píng)估》，徐雙慶等《正本清源“副產(chǎn)氫”》，成鳴峰《從可再生能源利用和工業(yè)副產(chǎn)氫資源情況看我國氫能供給潛力》國海證券研究所圖表37：煤制氫與焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫成本及碳排放比較圖表38：中國各地區(qū)焦炭和燒堿產(chǎn)量占比焦 炭 燒 堿2.4

工業(yè)副產(chǎn)氫：我國中期過渡性低成本、分布式氫源工業(yè)副產(chǎn)氫可作為低成本氫源與煤制氫相互補(bǔ)充，滿足我國中期的用氫需求。根據(jù)上文測算，工業(yè)副產(chǎn)氫制氫成本略高于煤制氫，考慮到煤制氫碳排放較高的缺點(diǎn)，工業(yè)副產(chǎn)氫具有一定的競爭力。中國工業(yè)副產(chǎn)氫資源豐富，據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》統(tǒng)計(jì)，中國工業(yè)副產(chǎn)氫現(xiàn)有年制氫潛力可達(dá)450萬噸。但工業(yè)副產(chǎn)氫的發(fā)展受地區(qū)資源稟賦限制，一般直接在焦炭、氯堿等工廠投建氫氣分離提純裝置并就近供應(yīng)氫氣，適合在華北、華東等焦炭、氯堿工業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)發(fā)展，無法成為我國主要的氫氣供應(yīng)來源。制氫方式單位成本制氫（5500大卡煤價(jià)為700元/噸時(shí)）碳排放煤制氫10.1

元/kg較高煤制氫+CCUS（技術(shù)突破前）15.8

元/kg較低焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)氫18.6

元/kg較低34資料來源：《中國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)年度藍(lán)皮書2022》，華爾街見聞，《中國電解水制氫產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書2022》，國海證券研究所2.5

電解水制氫：電價(jià)低于0.2元/kWh時(shí)，經(jīng)濟(jì)性可媲美藍(lán)/灰氫電解水制氫技術(shù)按照工作原理和電解質(zhì)的不同，主要包括堿性電解水和PEM電解水兩條主流技術(shù)路線，其中堿性電解水技術(shù)較為成熟，PEM技術(shù)尚處于商業(yè)化初期。堿性電解水制氫是指在堿性電解質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行電解水制氫的過程，電解質(zhì)一般為30%質(zhì)量濃度的

KOH

溶液或者

26%質(zhì)量濃度的

NaOH

溶液。在直流電的作用下，水分子在陰極一側(cè)得到電子發(fā)生析氫還原反應(yīng)，生成氫氣和氫氧根離子，氫氧根離子在電場和氫氧側(cè)濃度差的作用下穿過物理隔膜到達(dá)陽極，并且在陽極一側(cè)失去電子發(fā)生析氧氧化反應(yīng)，生成氧氣和水。圖表39：堿性電解水工作原理352.5

電解水制氫：電價(jià)低于0.2元/kWh時(shí)，經(jīng)濟(jì)性可媲美藍(lán)/灰氫圖表40：堿性電解水制氫成本測算電解槽價(jià)格（萬元）70080090010001100120013000.19.09.39.69.910.210.510.80.215.115.415.716.016.316.616.9電價(jià)（元0.321.321.521.822.122.422.723.0/KWh）0.427.427.728.028.328.628.829.10.533.533.834.134.434.735.035.30.639.639.940.240.540.841.141.40.745.746.046.346.646.947.247.5圖表41：堿性電解水制氫成本敏感性測算-電價(jià)和電解槽價(jià)格成本拆分

成本分項(xiàng)單位成本（元/kg）成本占比 核心假設(shè)可變成本用電成本24.586.6維護(hù)成本1.34.6電價(jià)0.4元/KWh生命周期大修一次，大修費(fèi)用占設(shè)備成本比重20；日常維護(hù)費(fèi)占設(shè)備成本比例3其他（用水成本等0.00.2固定成本設(shè)備折舊1.45.1制氫裝置規(guī)模1000m3/h，單價(jià)1000萬元，年利用小時(shí)4000h財(cái)務(wù)費(fèi)用1.03.6成本合計(jì) 28.3 100.0資料來源：徐進(jìn)等《電解水制氫廠站經(jīng)濟(jì)性分析》，國海證券研究所年利用小時(shí)數(shù)（h）20003000 400050006000700080000.113.611.1 9.99.28.78.38.00.219.817.3 16.015.314.814.414.2電價(jià)（元0.325.923.4 22.121.420.920.520.3/KWh）0.432.029.5 28.327.527.026.726.40.538.135.6 34.433.633.132.832.50.644.241.7 40.539.739.238.938.60.750.347.9 46.645.945.445.044.7圖表42：堿性電解水制氫成本敏感性測算-電價(jià)和利用小時(shí)數(shù)堿性電解水制氫的成本主要是用電成本。根據(jù)我們測算，當(dāng)電價(jià)為0.4元/KWh、電解槽價(jià)格1000萬元/臺(tái)、年利用小時(shí)數(shù)為4000時(shí)，堿性電解水制氫成本為28.3元/kg，其中用電成本24.5元/kg，占制氫成本比重87%。用電成本是影響電解水制氫成本的核心因素，利用小時(shí)數(shù)和電解槽價(jià)格次之。根據(jù)我們測算，利用小時(shí)數(shù)為4000h時(shí)，電價(jià)每降低0.1元/KWh，將降低制氫成本6.1元/kg。36資料來源：《中國氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)年度藍(lán)皮書2022》，《中國電解水制氫產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書2022》，華爾街見聞，國海證券研究所圖表43：PEM電解槽工作示意圖?

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液態(tài)電解質(zhì)（30%質(zhì)量濃度的KOH溶液或者26%質(zhì)量濃度的NaOH溶液），并使用純水作為電解水制氫的原料，避免了潛在的堿液污染和腐蝕問題。2.5

電解水制氫：電價(jià)低于0.2元/kWh時(shí)，經(jīng)濟(jì)性可媲美藍(lán)/灰氫37圖表44：PEM電解水制氫成本測算電解槽價(jià)格（萬元）10002000300040005000600070000.109.712.415.117.920.623.326.00.1512.715.518.220.923.626.429.1電價(jià)（元0.2015.818.521.224.026.729.432.1/KWh）0.3021.924.627.430.132.835.538.30.4028.030.833.536.238.941.744.40.5034.236.939.642.345.147.850.50.6040.343.045.748.451.253.956.6圖表45：PEM電解水制氫成本敏感性測算-電價(jià)和電解槽價(jià)格成本拆分 成本分項(xiàng)單位成本（元/kg） 成本占比（

）

核心假設(shè)可變成本用電成本維護(hù)成本電價(jià)0.4元/KWh日常維護(hù)費(fèi)占設(shè)備成本比例3其他（用水成本等）24.5 62.94.4 11.30.0 0.1固定成本制氫裝置規(guī)模1000m3/h單價(jià)5000萬元，年利用小時(shí)4000h設(shè)備折舊 5.9 15.1財(cái)務(wù)費(fèi)用 4.1 10.6成本合計(jì) 38.9 100.0資料來源：徐進(jìn)等《電解水制氫廠站經(jīng)濟(jì)性分析》，國海證券研究所年利用小時(shí)數(shù)（h）20003000400050006000700080000.1035.025.420.617.715.814.413.40.1538.128.423.620.818.817.516.4電價(jià)（元0.2041.131.526.723.821.920.519.5/KWh）0.3047.237.632.829.928.026.625.60.4053.443.738.936.134.132.831.70.5059.549.945.142.240.238.937.80.6065.656.051.248.346.445.044.0圖表46：PEM電解水制氫成本敏感性測算-電價(jià)和利用小時(shí)數(shù)2.5

電解水制氫：電價(jià)低于0.2元/kWh時(shí)，經(jīng)濟(jì)性可媲美藍(lán)/灰氫PEM電解水制氫的成本主要是用電成本。根據(jù)我們測算，當(dāng)電價(jià)為0.4元/KWh、電解槽價(jià)格5000萬元/臺(tái)、年利用小時(shí)數(shù)4000h，堿性電解水制氫成本為38.9元/kg，其中用電成本24.5元/kg，占制氫成本比重63%。用電成本是影響電解水制氫成本的核心因素，電解槽成本和年利用小時(shí)數(shù)次之。根據(jù)我們測算，電價(jià)每降低0.1元/KWh，將降低制氫成本6.1元/kg

；電解槽價(jià)格每降低1000萬元，將降低制氫成本2.7元/kg。38Wind，《中國

2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》，國海證券研究所2.5

電解水制氫：電價(jià)低于0.2元/kWh時(shí)，經(jīng)濟(jì)性可媲美藍(lán)/灰氫可再生能源電解水制氫降本空間較大。投資成本方面，隨著電解水技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模效應(yīng)的體現(xiàn)，電解槽成本有望降低。據(jù)《中國2030年“可再生氫100”發(fā)展路線圖》，到2