氫能源行業(yè)專題報告風(fēng)光無限好綠氫布局時_第1頁
氫能源行業(yè)專題報告風(fēng)光無限好綠氫布局時_第2頁
氫能源行業(yè)專題報告風(fēng)光無限好綠氫布局時_第3頁
氫能源行業(yè)專題報告風(fēng)光無限好綠氫布局時_第4頁
氫能源行業(yè)專題報告風(fēng)光無限好綠氫布局時_第5頁
已閱讀5頁,還剩12頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

氫能源行業(yè)專題報告:風(fēng)光無限好,綠氫布局時雙重驅(qū)動:綠氫滲透行業(yè)脫碳,風(fēng)光消納助推需求綠氫:氫能是零碳重要之舉,綠氫為氫能必然選擇全球能源結(jié)構(gòu)中化石能源占比依然較高,氫能是能源轉(zhuǎn)型重要途徑。從全球能源結(jié)構(gòu)來看,目前終端能源中化石能源消費仍占據(jù)了較大比例,2021年,石油、天然氣和煤炭的占比分別為32%、25%和28%,化石能源占比超80%,長期以來是全球碳排放的主要來源。為實現(xiàn)國際能源署(IEA)2050年“零碳經(jīng)濟”愿景,全球能源結(jié)構(gòu)低碳綠色轉(zhuǎn)型勢在必行。氫能具有來源豐富多樣、清潔低碳、靈活高效以及應(yīng)用場景豐富等優(yōu)點,據(jù)能源過渡委員會(ETC)預(yù)測,在2050零碳場景下,直接電力和氫氣將成為全球能源結(jié)構(gòu)中最為重要的組成部分。氫能生產(chǎn)應(yīng)用廣泛,綠氫具備減碳優(yōu)勢,或是未來主流。目前行業(yè)中有三種主要氫氣制取途徑,通過制作過程中碳排放量可以劃分為:

灰氫:以化石能源煤炭、天然氣重整制氫或者焦爐煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫等工業(yè)副產(chǎn)氣制氫方式,在生產(chǎn)的過程中排放大量的二氧化碳(約22.6kgCO2/kgH2);

藍氫:在制作灰氫的過程中結(jié)合碳捕捉、利用及封存技術(shù)(CCUS)減少二氧化碳排放(約10.5kgCO2/kgH2);

綠氫:通過可再生能源電解水制取的氫氣,在制取的過程中幾乎沒有碳排放(約1.5-5.0kgCO2/kgH2)。需求:行業(yè)脫碳打開增量空間,新能源消納助力綠氫發(fā)展背景梳理:雙碳轉(zhuǎn)型長期驅(qū)動,CBAM中短期催化長期動力:雙碳轉(zhuǎn)型加速能源消費結(jié)構(gòu)清潔化。從全球碳排放量來看,2021年中國碳排放量為105.23億噸,占全球總量的31.1%,是全球最大的碳排放國。中短期催化:歐美“碳關(guān)稅”和G7氣候俱樂部貿(mào)易保護政策。歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機制

(CBAM)將于2023年10月起運行,2026年1月正式開征。2022年12月12日,七國集團發(fā)布“氣候俱樂部”的目標及職權(quán)文件,計劃建立以“國際目標碳價”為核心的氣候同盟,并對非參與國的進口商品征收統(tǒng)一碳關(guān)稅。歐美碳關(guān)稅及G7氣候俱樂部借助自身低碳先發(fā)優(yōu)勢,以碳關(guān)稅為代表的貿(mào)易保護形式限制新興經(jīng)濟體的發(fā)展,中短期對我國鋼鐵、塑料、化工等行業(yè)出口造成顯著壓力。發(fā)達國家“氣候俱樂部”的潛在影響,將迫使我國擴大碳市場行業(yè)覆蓋范圍,加快上述高碳排放行業(yè)改良產(chǎn)業(yè)流程,積極尋求生產(chǎn)端的減碳方式,實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)行業(yè)減碳為綠氫發(fā)展提供廣闊需求氫能的應(yīng)用場景主要集中在交通、工業(yè)、發(fā)電及建筑四大領(lǐng)域。從2020年二氧化碳排放量占比來看,我國電力、工業(yè)、建筑和交通四大領(lǐng)域,分別占比40.5%、36.5%、11.3%和11.6%。2020年我國應(yīng)用在合成氨、甲醇、煉油、直接燃燒及其他工業(yè)領(lǐng)域的氫能占比分別為37%、19%、10%、15%和19%。其中,工業(yè)、交通是氫能的主要應(yīng)用領(lǐng)域,建筑、發(fā)電等仍然處于探索階段。在雙碳轉(zhuǎn)型的長期驅(qū)動和歐美碳關(guān)稅的中短期驅(qū)動下,我國各行業(yè)脫碳勢在必行,而綠氫具備“零碳排”的制備優(yōu)勢,在各行業(yè)應(yīng)用場景中減碳空間極大。新能源消納需求保障綠氫制備,長時儲能拓寬應(yīng)用場景:

可再生能源裝機加速,預(yù)計2050年將成為電力主體。根據(jù)國家能源局統(tǒng)計,2021年全國發(fā)電裝機容量約23.8億千瓦,同比+7.9%。其中,風(fēng)電裝機容量約3.3億千瓦,同比+16.6%;光伏裝機容量約3.1億千瓦,同比+20.9%。全國可再生能源發(fā)電量達2.48萬億kWh,占全社會用電量的29.8%。其中,風(fēng)電6526億kWh,同比增長40.5%;光伏發(fā)電3259億kWh,同比增長25.1%。隨著“十四五”電力規(guī)劃的實施,我們預(yù)計到2025年,我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機及發(fā)電量將達10.87億kW、1.87萬億kWh,到2030年,我國風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達12億kW以上。到2050年,可再生能源成為電源裝機的增量主體,80%以上的電量將由水電、太陽能發(fā)電、風(fēng)電、核電等清潔能源共同承擔(dān)。綠氫助力風(fēng)光消納,實現(xiàn)能源高效利用。隨著新能源裝機的迅速發(fā)展,風(fēng)電、光伏發(fā)電在發(fā)電量結(jié)構(gòu)中的占比也不斷提高,對于邊際成本為零的新能源電力的棄電消納問題凸顯。用新能源風(fēng)光互補耦合發(fā)電制氫,有利于提高可再生能源的利用效率,同時解決“棄風(fēng)棄光”的消納問題。此外,新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性產(chǎn)生直接儲電需求,儲氫是長時儲能的最優(yōu)選擇。相比于電化學(xué)儲能兆瓦級(MW)容量,以日計儲能時間;抽水蓄能容量的吉瓦級(GW)容量,以月計儲能時間;氫能儲能的容量是太瓦級(TW),時間可以達到1年以上;加之跨區(qū)域長距離儲能和能量轉(zhuǎn)化形式多樣化的優(yōu)點,儲氫是長時儲能的最優(yōu)選擇。空間測算:新舊產(chǎn)業(yè)雙輪驅(qū)動,綠氫市場增量巨大基本假設(shè):1.建筑、發(fā)電領(lǐng)域氫能應(yīng)用仍然處于探索階段,且用量相對較小,主要貢獻來自于工業(yè)和交通領(lǐng)域用氫需求,根據(jù)IEA預(yù)測,2030年全球氫能需求達到1.8億噸;

2.在全球能源結(jié)構(gòu)向清潔低碳轉(zhuǎn)型背景下,綠氫發(fā)展進程有望加快,根據(jù)IEA預(yù)測,2030年全球綠氫份額達到34%左右;

3.隨著近兩年風(fēng)光氫一體化示范項目密集開建,以及2025年后碳排放考核進一步趨嚴,疊加電價下降的因素,綠氫有望與天然氣制氫實現(xiàn)平價。我們預(yù)計全球綠氫滲透率2025年為1.5%,2030年達到34%;

我們預(yù)計2025/2030年全球氫氣需求量1.1/1.8億噸,全球綠氫需求空間為245/6120萬噸,2021-2025年全球綠氫需求量和滲透率年均復(fù)合增速(CAGR)分別為89.5%/77.8%,2021-2030年全球綠氫需求量和滲透率年均復(fù)合增速分別為90.0%/76.9%。發(fā)展現(xiàn)狀:國內(nèi)外綠氫倍道而進,技術(shù)迭代路線明晰項目進展:海內(nèi)外綠氫布局加快,試點項目多點推進多重因素驅(qū)動,歐美諸國相繼出臺支持政策。首先,從環(huán)保的角度,歐洲和歐盟在碳市場(EUETS)的框架之下,各國都肩負著脫碳的任務(wù);其次,從能源安全角度,化石能源稟賦較差的國家,希望通過氫能革命擺脫對化石能源的嚴重依賴,典型如日韓,此外俄烏沖突使得歐盟也將發(fā)展氫能作為能源安全的重要方向;此外,出于經(jīng)濟原因想要保持產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先地位或希望通過氫氣出口賺取經(jīng)濟收益,典型如美國、澳大利亞。目前,全球氫能發(fā)展相對領(lǐng)先的地區(qū)有美國、歐洲、日韓已出臺相應(yīng)氫能戰(zhàn)略目標,支持本國綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。歐洲能源企業(yè)大舉布局,規(guī)劃項目制氫產(chǎn)量700萬噸。歐洲各大能源公司已入局綠氫,除了布局本土項目,也在新能源發(fā)電資源豐富的澳大利亞、哈薩克斯坦等有所布局,項目目標大,以滿足2022年5月“REpowerEU”計劃提出的2030年本土產(chǎn)綠氫1000萬噸及進口1000萬噸目標。其中,英國BP完成收購澳大利亞綠色氫開發(fā)項目“亞洲可再生能源中心”

40.5%的份額,該項目擬建26GW新能源發(fā)電,并配套160萬噸綠氫或900萬噸氨/年。此外,包括德國SvevindEnergyGroup、殼牌、法國Lhyfe、西班牙能源公司Cepsa、法國道達爾在內(nèi)的歐洲能源公司加速在各地布局綠氫項目,規(guī)劃項目年制備綠氫規(guī)模達700萬噸。美國IRA法案提升綠氫經(jīng)濟性,項目規(guī)劃穩(wěn)步推進。2022年8月,美國IRA方案為綠氫提供開創(chuàng)性稅收減免和可直接用于付款的條款,制氫工廠在生產(chǎn)每kg氫氣產(chǎn)出二氧化碳小于4kg的條件下,根據(jù)二氧化碳排放量的不同,可享受0.12-0.6美元/kg氫氣的稅收抵免額度。對于2033年以前開始建設(shè)的制氫項目,項目運營的前10年將獲得5倍的稅收抵免額度,即0.6-3美元/kg氫氣,綠氫可享受3美元/kg補貼,且10年后將繼續(xù)受益0.12-0.6美元/kg的標準稅收抵免額度。在此政策支持下,美國能源公司集中在加州及德州規(guī)劃布局綠氫項目,預(yù)計2023-2024年開始建設(shè),按計劃將于2024-2026年逐步投產(chǎn)。中國頂層設(shè)計明確氫能發(fā)展目標,地方出臺配套支持政策。國家發(fā)改委2022年3月23日發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035)》(簡稱“行業(yè)中長期規(guī)劃”),明確氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位、量化目標和應(yīng)用方向。產(chǎn)業(yè)定位方面,氫能被正式確定是能源體系的重要組成部分,且氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)環(huán)節(jié)也被納入國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的范疇。2025年量化目標方面,行業(yè)中長期規(guī)劃提出,一是氫能車保有量達到5萬輛,二是可再生能源制氫量在10~20萬噸。應(yīng)用方向上,政策規(guī)劃了包括交通、儲能、分布式能源以及工業(yè)領(lǐng)域的減碳四大方面。截至2022年底,22個省市相繼制定并出臺了本地區(qū)氫能發(fā)展規(guī)劃以及相關(guān)配套政策,積極響應(yīng)國家氫能戰(zhàn)略,支持綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。風(fēng)光大基地就地消納,配套綠氫項目密集開建。風(fēng)光大基地建設(shè)地區(qū)存在新能源開發(fā)模式較為單一和應(yīng)用場景不足的特點,因此電網(wǎng)消納和調(diào)度運行壓力較大。在地方相繼出臺綠氫產(chǎn)業(yè)支持政策后,為獲取新能源建設(shè)指標,國內(nèi)能源公司紛紛布局風(fēng)光一體化綠氫耦合項目。截至2023年2月,我國規(guī)劃年產(chǎn)綠氫超過2萬噸的大規(guī)模綠氫示范項目近20個,從區(qū)域上看,由于內(nèi)蒙古具備發(fā)展可再生能源大規(guī)模制氫的良好條件,潛在制氫產(chǎn)能超過330萬噸,上述項目多集中于內(nèi)蒙古,其次為新疆和吉林等地。技術(shù)演進:電解技術(shù)各有千秋,堿性電解正執(zhí)牛耳綠氫上下游產(chǎn)業(yè)鏈包括:可再生能源供電、制氫系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、儲運系統(tǒng)和下游應(yīng)用??稍偕茉粗茪涮幱跉淠墚a(chǎn)業(yè)鏈的上游,可再生能源轉(zhuǎn)化的多余電能通過變流器調(diào)壓后進入電解水制氫裝置,在電解槽中進行水電解制氫,制備的氫氣經(jīng)過提純進入氫氣儲存系統(tǒng)。一部分氣體通過燃料電池發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰;另一部分氣體通過長管拖車、液氫槽車或者管網(wǎng)運輸?shù)确绞竭M入用能終端或加氫站,以滿足交通運輸、發(fā)電、化工生產(chǎn)及冶金等行業(yè)下游氫能消費需求。目前從技術(shù)層面劃分,電解水制氫主要分為堿性電解水制氫(AWE)、質(zhì)子交換膜電解水制氫(PEM)、陰離子交換膜電解水制氫、固體氧化物電解水制氫(SOEC)。由于陰離子交換膜電解水制氫技術(shù)處于研究起步階段,而固體氧化物電解水制氫技術(shù)處于初步示范階段,因此目前主流的電解水技術(shù)為堿性電解水制氫(AWE)和質(zhì)子交換膜電解水制氫

(PEM)。比較兩種電解水制氫技術(shù):堿性電解水技術(shù)憑借成本低、技術(shù)成熟度高的優(yōu)勢,目前在國內(nèi)是主流路線。PEM電解水技術(shù)目前已經(jīng)初步形成產(chǎn)業(yè)化并在部分地區(qū)建設(shè)示范應(yīng)用,隨著技術(shù)的進步和成本的下降,我們預(yù)計最快將在2025~2030年形成規(guī)?;瘧?yīng)用。已投運及新招標的風(fēng)光配氫項目多以堿性電解水制氫技術(shù)為主。2021年在“雙碳”

目標提出之后,國內(nèi)電解水制氫項目規(guī)劃和推進逐步加快。目前國內(nèi)已投運的電解水制氫路線多以堿性電解槽為主,主要是堿性電解槽技術(shù)路線成熟,成本具有顯著優(yōu)勢。我們統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),2023年1-2月以來已開標的大規(guī)模綠氫項目,技術(shù)路線也都以堿性為主。PEM電解槽由于成本高,商業(yè)推廣依然需要時間,而且在目前的國內(nèi)商業(yè)模式下,PEM槽的技術(shù)優(yōu)勢并不明顯。PEM與新能源的耦合優(yōu)勢明顯,未來有望發(fā)展為主流。由于可再生能源如風(fēng)力、光伏發(fā)電存在較大的波動性,該波動性諸如風(fēng)光的間斷式供應(yīng)、不穩(wěn)定性以及季節(jié)性,使得風(fēng)電機組的輸出功率和風(fēng)速有關(guān),光伏發(fā)電和氣溫、有無遮擋太陽等基礎(chǔ)因素有關(guān)。因此風(fēng)光的隨機性和間歇性對于電解水制氫設(shè)備的耦合匹配程度要求較高,尤其是對于負載范圍、不同冷熱情況下的啟動時間都比較敏感。根據(jù)《可再生能源電解制氫成本分析》(郭秀盈,李先明,許壯等著)測算,相同條件下,堿性電解水和質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)的制氫平準化成本(LCOH)隨可再生能源波動性敏感變化,PEM電解的經(jīng)濟性優(yōu)于AWE電解技術(shù)。隨著歐盟電解槽制氫響應(yīng)時間小于5s規(guī)定的出臺,在技術(shù)迭代和成本下降的基礎(chǔ)上,PEM電解技術(shù)或?qū)⒅鸩饺〈鷫A性電解技術(shù)。經(jīng)濟性分析:設(shè)備、電耗+能效,三重因素促降本設(shè)備因素:電解水制氫設(shè)備主要由電解槽和輔助系統(tǒng)構(gòu)成,電解槽占設(shè)備成本50%左右。全套的電解水制氫設(shè)備主要由電氣設(shè)備(供電系統(tǒng))、電解槽、氣液分離&干燥純化系統(tǒng)及其他系統(tǒng)(補水、電控、熱處理等)構(gòu)成。目前主流電解水制氫方案(堿性電解槽、PEM)中,電解槽仍為設(shè)備成本中占比最大的部分約50%,電氣設(shè)備占比15%,氣液分離&干燥純化系統(tǒng)占比15%,其他輔助設(shè)備占比10%左右。堿性電解槽已經(jīng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,PEM仍在國產(chǎn)化進程中。電解槽降本路徑明晰,制氫成本持續(xù)下降。對于PEM電解系統(tǒng),成本主要由電極、膜片等核心部件的成本驅(qū)動。長期來看,可通過電解槽關(guān)鍵技術(shù)更新如提升電催化劑活性、提高膜電極中催化劑的利用率、改善雙極板表面處理工藝、優(yōu)化電解槽結(jié)構(gòu)等來給設(shè)備降本,提升電解水制氫的經(jīng)濟性。盡管各類電解槽技術(shù)成本和性能不盡相同,但每種技術(shù)都有自己的優(yōu)劣勢,由于規(guī)模、應(yīng)用和交付距離不同,預(yù)計系統(tǒng)成本仍將處于很大范圍內(nèi)。核心的降本方向應(yīng)在電解槽電堆和系統(tǒng)級別,電堆包括電堆設(shè)計、規(guī)模尺寸等降本策略,系統(tǒng)包括擴大規(guī)模、自動化等方式降本。隨著兩種技術(shù)路線的持續(xù)降本,以及行業(yè)平均用電成本的下降,我們判斷電解水制氫技術(shù)在2030年的制氫成本將下降至20元/kg以內(nèi),實現(xiàn)與化石能源制氫成本平價。電耗因素:從電解水制氫成本構(gòu)成看,目前堿性電解水制氫技術(shù)中的電力成本占制氫成本的70%以上,因此電力降本將是未來制氫技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。1)短期而言,大量棄風(fēng)、棄水、棄光導(dǎo)致的棄電是發(fā)展電解水制氫的有利條件,尤其是西北、東北及西南等可再生能源較為充足的區(qū)域,每年的潛力制氫能力可達百萬噸。國家能源集團數(shù)據(jù)顯示,利用當?shù)貜U棄水電和富余電力進行水電解制氫,其制氫所需電力成本可低于11元/kg,具有很高的經(jīng)濟性優(yōu)勢。2)中長期看,隨著光伏、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電規(guī)模上升和成本下降,電解水制氫經(jīng)濟價值將凸顯。根據(jù)我們測算,2020年,光伏、風(fēng)力發(fā)電度電成本分別為0.30、0.35元/kWh;到2030年將有望分別降至0.20、0.25元/kWh;到2050年,可再生能源在一次能源需求中的占比預(yù)計將達到61%,其中風(fēng)電和光伏合計超70%。未來光伏和風(fēng)電等可再生能源平價上網(wǎng)為電網(wǎng)電力制氫提供更多選擇,可望大幅降低制氫的電力成本。在運營時間為2000小時條件下,其他因素保持相同,我們分別進行兩種電解水制氫對于電價和設(shè)備成本的敏感性分析。預(yù)計到2030年,電價進入0.1-0.2元/kWh區(qū)間后,AWE系統(tǒng)電解水制氫成本有望降至10.0-18.2元/kWh,PEM系統(tǒng)電解水制氫成本有望降至12.9-21.0元/kWh,經(jīng)濟性逐步凸顯。技術(shù)進步和規(guī)模提升將推動電解制氫系統(tǒng)能耗和運維成本降低。伴隨著可再生能源電解水技術(shù)進步,整體能源轉(zhuǎn)換效率將持續(xù)提升。根據(jù)車百智庫預(yù)計,到2030年,PEM/AWE電解水的能源轉(zhuǎn)換效率將分別達到63%/65%,2050年,整體能效將達到74%和78%。目前來看,堿性電解槽憑借成本低和經(jīng)濟性好,占電解水制氫主要的市場份額,而隨著PEM技術(shù)的不斷成熟,質(zhì)子交換膜國產(chǎn)化加速突破,長期來看,預(yù)計PEM電解槽的成本和市場份額將逐漸提高,與堿性電解槽接近持平。此外,未來電解水應(yīng)用的滲透率不斷提升,將帶來顯著規(guī)模效應(yīng),原料成本、運行效率等將進一步優(yōu)化,推動綜合成本下降。因此,通過可再生能源電力成本、技術(shù)進步和規(guī)?;瘧?yīng)用帶動設(shè)備成本下降及效率提升,根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》(車百智庫發(fā)布)數(shù)據(jù),預(yù)計到2030年電解水制氫成本將降至20元/kg以內(nèi),海外降至1.9美元/kg,將實現(xiàn)與傳統(tǒng)來源的氫能競爭。根據(jù)IRENA數(shù)據(jù),至2050年的更長期時間內(nèi),全球綠氫生產(chǎn)成本可降低80%以上。行業(yè)痛點:全周期成本亟須下降,關(guān)鍵技術(shù)期待突破痛點一:相比化石能源制氫,綠氫制備仍需降本對比所有制氫方式的成本看,目前化石能源制氫經(jīng)濟效益最好,工業(yè)副產(chǎn)氫短期供應(yīng)潛力大,可再生能源電解水制氫成本主要取決于電價。1)不考慮碳排放的前提下,煤制氫成本是所有成本中最低的制氫技術(shù),目前應(yīng)用也較為廣泛,天然氣制氫成本取決于氣價,波動較大。若考慮CCUS,經(jīng)濟性相較于工業(yè)副產(chǎn)氫明顯不足;

2)工業(yè)副產(chǎn)氫成本在9.3-22.5元/kg之間,成本相對適中,波動區(qū)間相對較大,未來產(chǎn)氫的潛力巨大,尤其是焦爐煤氣副產(chǎn)氫、合成氨及合成甲醇副產(chǎn)氫,生產(chǎn)相對靈活,可根據(jù)經(jīng)濟性進行調(diào)節(jié);

3)電解水制氫成本目前經(jīng)濟性明顯不足,成本大多取決于電價,堿性制氫較PEM有經(jīng)濟性,但接近零碳排放的特點,短期可選用“三棄”電力進行制氫,預(yù)計供應(yīng)潛力接近百萬噸級別,中長期受益于可再生能源平價上網(wǎng)規(guī)模提升。堿性電解和PEM電解技術(shù)的成本存在較明顯差異,總體而言相比化石能源制氫經(jīng)濟性均不足。我們測算按照電價0.3元/kWh,二者的制氫成本分別為23.8、37.2元/kg,電費成本是制氫成本的主要部分。堿性電解技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用較廣泛,電解槽單槽制氫規(guī)模1000m3/h,電解槽基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,價格2000-3500元/Kw,國內(nèi)已有MW級別制氫應(yīng)用;PEM電解技術(shù)剛處于商業(yè)化起步階段,雖然已經(jīng)有MW級風(fēng)電制氫應(yīng)用項目,但是價格相對較高,在7000-12000元/Kw,降本進程需要加速。痛點二:質(zhì)子交換膜壁壘高,進口依賴程度大PEM電解水技術(shù)的核心材料——全氟質(zhì)子交換膜:用全氟磺酸樹脂為原料制備全氟質(zhì)子交換膜技術(shù)壁壘較高,需要企業(yè)在原料選擇、合成工藝等方面有較好的技術(shù)與經(jīng)驗積累。目前全氟磺酸樹脂的主要玩家有:美國杜邦、美國3M、美國戈爾、比利時索爾維、日本旭化成等。目前國內(nèi)全氟磺酸樹脂市場的主要生產(chǎn)廠家為科潤等,有項目在研的廠家有:上海三愛富、巨化集團等少數(shù)企業(yè),但產(chǎn)能較小,無法批量供應(yīng)市場。截至2020年,科慕(原主體為美國杜邦)、索爾維、旭化成三家占據(jù)了全球90%以上的產(chǎn)能,國內(nèi)對全氟磺酸樹脂進口依賴度高達99%。目前國產(chǎn)質(zhì)子交換膜主要通過主動壓低價格來獲得競爭優(yōu)勢,如果實現(xiàn)國產(chǎn)化替代,我們預(yù)計將降低質(zhì)子交換膜的價格30%-40%。同時近年來隨著技術(shù)突破和大規(guī)模生產(chǎn),質(zhì)子交換膜的成本有望隨之下降。痛點三:氫氣儲運難度大,高端氣瓶國外領(lǐng)先綠氫全生命周期核心環(huán)節(jié):氫氣儲運。按照儲存性質(zhì)分可以分為物理儲氫和化學(xué)儲氫。全球范圍內(nèi),高壓氣氫和低溫液氫是兩種已商業(yè)化的儲氫路線,我國以高壓氣氫為主,低溫液氫由于軍用管制,在民用方面還未形成規(guī)?;瘧?yīng)用;海外如美國、德國、日本等氫能強國已經(jīng)建立起規(guī)?;囊簹涔S。在高壓氣氫儲運過程中,核心環(huán)節(jié)在于高壓氣態(tài)儲氫瓶。目前高壓氣態(tài)儲氫瓶有四種類型,Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型。其中Ⅰ型、Ⅱ型價格相對便宜,但儲氫密度低,重量重且容易發(fā)生氫脆問題,目前20MPa的Ⅰ型瓶在國內(nèi)得到廣泛的工業(yè)應(yīng)用,并與45MPa鋼制氫瓶、98MPa鋼帶纏繞式壓力容器組合應(yīng)用于加氫站中。而Ⅲ型、Ⅳ型車載應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,國外多是70MPa的碳纖維纏繞Ⅳ型瓶,而國內(nèi)由于高強度碳纖維工藝尚不成熟,Ⅳ型儲氫瓶的大規(guī)模商用化尚待時日,目前主要是35MPa碳纖維纏繞Ⅲ瓶。產(chǎn)業(yè)聚焦:產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善,新老玩家爭先入局海外:全球產(chǎn)業(yè)鏈完善,龍頭公司發(fā)展迅猛海外綠氫產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,電解槽企業(yè)龍頭較多。綠氫產(chǎn)業(yè)鏈涉及上游綠氫生產(chǎn)制造,包括電解槽設(shè)備、輔助系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)節(jié);中游綠氫的儲運、加氫站建設(shè)以及下游在交通領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域和建筑領(lǐng)域等的應(yīng)用。其中,電解水制氫龍頭公司多分布于歐洲,包括Nel、ITMPower、HydrogenPro、Enapter、Sunfire、Mcphy等公司,目前堿性、PEM等都有成熟應(yīng)用,隨著2021-2022年歐洲大力發(fā)展綠氫,2022年電解槽企業(yè)的收入和訂單顯著增長,預(yù)計2023年也將有大幅提升。電解槽龍頭Nel業(yè)績領(lǐng)先,競爭者發(fā)展迅速。Nel成立于1927年,已有超90年的堿性電解槽技術(shù)積累,并通過對外收購擴展PEM電解槽業(yè)務(wù)和加氫站業(yè)務(wù),形成現(xiàn)在的氫電解槽(堿性電解槽、PEM電解槽)和加氫站兩大業(yè)務(wù)板塊,其中電解槽業(yè)務(wù)占比超70%,是歐洲最大的電解槽公司。2022年Nel營收0.94億美元,其中堿性電解槽營收0.3億美元,同比+506%,PEM電解槽營收0.4億美元,同比-1%。法國Mcphy公司22年營收0.17億美元,同比+22%,其中電解槽占比68%,加氫站業(yè)務(wù)占比32%;德國Enapter主要產(chǎn)品為陰離子交換膜電解槽,2022年營收0.16億美元,同比+75%;英國ITMPower主營PEM電解槽,2022年營收680萬美元,同比+30%,其中電解槽業(yè)務(wù)占比35.7%,同比+18%。綠氫建設(shè)需求旺盛,訂單規(guī)模同比高增。隨著全球綠氫建設(shè)節(jié)奏加速,電解槽需求持續(xù)高增。Nel公司2022年新增訂單2.2億美元,同比+135%,其中9成來自電解槽業(yè)務(wù),2022年底,在手訂單達2.5億美元。法國Mcphy2022年訂單量為0.3億美元,同比+53%;

此外,McPhy已簽署的項目組合共計45MW和40個加氫站,還有148MW和56座加氫站意向訂單,總計193MW和96座加氫站;德國Enapter2022訂單約960萬美元;英國ITMPower2022年訂單920萬美元,同比+80%??紤]到綠氫建設(shè)的不斷滲透,訂單高需求持續(xù)性料將不斷增強。海外巨頭加速產(chǎn)能布局,迎接綠氫建設(shè)放量。隨著綠氫建設(shè)節(jié)奏加快,各電解槽巨頭擴產(chǎn)節(jié)奏也保持跟進。Nel2022年產(chǎn)能為0.6GW,計劃24年前將挪威Her?ya堿性電解槽工廠產(chǎn)能提高一倍至1GW,25年將沃靈福德PEM電解槽工廠提高至500MW;

Hydropro的產(chǎn)能目前為0.3GW,2022年底,HydrogenPro對中國天津的制造工廠進行了升級,目標達到300MW以交付采購訂單,公司近期計劃全球產(chǎn)能實現(xiàn)10GW。ITMPower目前22年底產(chǎn)能為1GW,計劃23年底提高至2.5GW,24年年底計劃再翻一倍提高至5GW。此外,蒂森克虜伯、Sunfire、GreenHydrogenSystems、Reliance等均紛紛宣布擴產(chǎn)計劃。預(yù)計2023年海外電解槽產(chǎn)能可達8GW。中國:新老玩家爭搶入場,穩(wěn)定格局尚未顯現(xiàn)綠氫賽道熱度升溫,新老玩家紛紛入局。在雙碳目標和氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的帶動下,綠氫業(yè)已成為國內(nèi)重點關(guān)注的新能源發(fā)展熱點。風(fēng)電、光伏、能源集團、汽車等行業(yè)公司均紛紛布局綠氫業(yè)務(wù),涉及綠氫產(chǎn)業(yè)鏈的上游、中游和下游。其中有來自風(fēng)電光伏領(lǐng)域的公司

隆基綠能、陽光電源、三一重能、雙良節(jié)能等,憑借雄厚的資金技術(shù)實力以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)優(yōu)勢布局電解槽業(yè)務(wù);新興勢力昇輝科技、華電重工等迅速切入電解槽設(shè)備領(lǐng)域,搶占份額;

此外,在關(guān)鍵材料和零部件國產(chǎn)化有望突破的京城股份等以及燃料電池應(yīng)用端的科威爾等均在氫能環(huán)節(jié)已有布局。目前行業(yè)玩家眾多,穩(wěn)定格局尚未顯現(xiàn)。隆基綠能:在電解槽生產(chǎn)領(lǐng)域,隆基綠能技術(shù)、出貨、產(chǎn)能均處領(lǐng)先地位,2023年2月,隆基氫能推出ALKHi1系列產(chǎn)品,在直流電耗滿載狀況下可低至4.3kwh/Nm3,同時推出ALKHi1plus產(chǎn)品,直流電耗滿載狀況下低至4.1kwh/Nm3,在2500A/㎡電流密度下,更可低至4.0kwh/Nm3。隆基氫能2022年電解水設(shè)備出貨排名全國

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論