2024年電力設備新能源行業(yè)春季策略報告：氫能漸起-重視新興產(chǎn)業(yè)鏈布局

2024年電力設備新能源行業(yè)春季策略報告：氫能漸起_重視新興產(chǎn)業(yè)鏈布局當前時間點綠氫模式是否跑通吉林省在補貼下綠氫制備實現(xiàn)經(jīng)濟性，補貼后綠氫成本在15元/kg。假設電解槽750萬元，電價0.4元/kwh。綠氫補貼式政策多地已經(jīng)發(fā)布，其中吉林省對年產(chǎn)100噸的項目補貼15元/Kg，綠氫制備成本基本在15元/kg左右，達到灰氫成本上限，藍氫成本中線。吉林綠氫補貼方案，首年補貼15元/g，則綠氫成本為15元/kg，基本達到灰氫成本上限和工業(yè)副產(chǎn)氫成本下限;疊加儲運及加注成本，綠氫槍口價達到車用經(jīng)濟范疇，低于35元/kg。放開路權(quán)下山東省具備氫車運輸經(jīng)濟性。假設:重卡生命周期運行里程為100萬公里，由于多為沿高速短倒形式運輸，高速公路運輸里程占比70%;以山東為例，氫價在30元/kg，在放開路權(quán)的情況下，燃料電池重卡經(jīng)濟性TCO為330萬元，低于燃油重卡。綠氫制備中電耗成本占比76%，電價低于0.25元/kWh時綠氫具備成本優(yōu)勢。而隨著電價降低，綠氫制備的成本下降趨勢明顯，分別與灰氫、藍氫相比，當電價分別低于0.15元/kWh和0.25元/Wh時，綠氫具備成本優(yōu)勢，制氫成本分別達到9.89元/kgH2和15.27元/kgH2。堿性電解槽中標價有下探趨勢，預計24年降價趨勢增強。近期的堿槽招標價格來看，從2022年的1000萬元5MW，降至2023H2的682萬元/5M。我們認為伴隨規(guī)模化招標，企重視24年市場格局，將出現(xiàn)價格再度下探的可能。從大安風光制氫、中石化庫車、中能建打包招標等項目看，目前較為活躍的槽企包括陽光氫能、隆基氫能、派瑞氫能以及華光環(huán)能、華電重工、昇輝科技等，其中，陽光氫能的中標價更具有競爭力。全國用氫端價格較高。全國氫價平均水平在53元/kg，其中示范城市群的氫氣平均價格在51元/Kg，非城市群的平均價格在70元Kg.距離交通端用氫經(jīng)濟性相距15元/g。相較于化工、冶金等行業(yè)，交通端用氫價格接受度最高。燃料電池汽車的經(jīng)濟性用氫價格在35元/kg，與現(xiàn)行的市場價格之間存在較大差距。與其他補能方式相比，加氫站數(shù)量較少。相較于加油站、加氣站，全國范圍內(nèi)加氫站數(shù)量較少，限制了氫燃料汽車的普及推廣;國內(nèi)加油站總量達12萬座，公共充電樁超12萬臺，而加氣站90004座，而加站僅有407座。輸氨管道投運任重道遠，目前僅有示范應用。輸氫管道的建設規(guī)劃較遠，實際投運只有示范應用，目前長管拖車輸氫模式限制了氫氣運輸半徑，運輸費用較高，隨著運輸距離的增加運輸成本陡增。氫能產(chǎn)業(yè)鏈后續(xù)推演2022年全球氫氣產(chǎn)量達到近9500萬噸，比2021年增長了3%，其中天然氣制氫占比62%，煤制氫占比21%，工業(yè)副產(chǎn)氫占比16%，電解水制氫僅占約0.1%。在煉油廠和石化行業(yè)的石腦油重整過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品氫氣，通常用于其他煉油和轉(zhuǎn)化過程(如加氫裂化、脫流)。氙氣的使用集中在傳統(tǒng)應用領(lǐng)域，如工業(yè)和煉油，未來在交通、氣基燃料或電力產(chǎn)生和儲存等新興場景中氣氣會快速起量，預計在2030年新興場景中用氫占比近40%。“灰氫”是國內(nèi)外最主要的氫氣來源。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)統(tǒng)計，煤制氫是最主要的制氫途徑，2020年煤制氫產(chǎn)量占總量的63%，而工業(yè)副產(chǎn)氫、天然氣制氫分別占比22%，13%，僅有2%的氣來源于電解水。預計我國2030年可再生能源制氫占比15%，到2050年可再生能源制氫占比將達到70%，屆時氫氣需求將達到1.3億噸。預計25年電解槽市場規(guī)模將達到219億元，30年達到770億元。假設2025年和2030年綠氫滲透率分別為1.5%和5%，堿性電解槽占比94%和90%，則電解槽需求量合計分別為16.88和66.74GW，對應市場規(guī)模分別為219和770億元25-30年市場規(guī)模CAGR28.5%?？稍偕茉窗l(fā)電波動性與堿性電解槽對于電源穩(wěn)定性需求的矛盾，導致堿性電解槽難以延長工作時長，年運行小時數(shù)上限難以突破3000h，導致電解槽停擺造成固定資產(chǎn)折舊增加;雖然增加儲能裝置能夠平滑綠電波動性，但增加制氫固定資本投資，從而增加制成本;雖然PEM電解槽能夠適應可再生能源發(fā)電的波動性，但成本高，技術(shù)成熟度低，離網(wǎng)制氫在技術(shù)和成本上均需突破。堿性電解槽降本節(jié)奏較快，極板優(yōu)化將帶動電解槽成本降低35%以上。當前電極材料的優(yōu)化空間極大，且可行性高。國內(nèi)電解槽大多使用相對廉價的簡單鎳基材料，析氫過電位極高(200mV@100A/m2左右)，而鉑基材料的過電位可低至30mV，制氫能耗預計可降低10%以上。國內(nèi)堿性電解槽陽極多采用鎳基合金，制氧的過電位在300mV以上，造成的能量損失甚至超過陰極析氫，但其優(yōu)化的空間及可行性都很高。堿性電解槽向著“ALK成本+PEM性能”目標，且滿足高功率一快響應一低成本”場景要求，彌補ALK不能綠電耦合和PEM價格過高的技術(shù)缺陷。核心零部件質(zhì)子交換膜、催化劑依然依賴進口，導致PEM電解槽價格高企。到2024年，供應鏈加快完善或?qū)⑼苿覲EM電解槽價格繼續(xù)降低，均價達到約850萬元/MW水平。受技術(shù)具有較高相似性的燃料電池零部件供應鏈帶動，國內(nèi)PEM電解槽零部件供應鏈將加快完善。2024年海外均價或降低到750萬元/MW，國內(nèi)均價或降低到850萬元/MW。海外單槽最大500Nmh，國內(nèi)多為200Nm3/h。質(zhì)子交換膜基本依賴進口，國內(nèi)廠商產(chǎn)品應用較少。絕大部分工業(yè)級PEM電解槽使用的質(zhì)子交換膜都是全氟磺酸質(zhì)子膜，基本依賴進口，如美國杜邦(科慕)的NafionTM系列膜(Nafion115和Nafion117系列等)。近年來國產(chǎn)質(zhì)子交換膜廠商的技術(shù)逐漸提升，有了可替代進口膜的能力，國內(nèi)廠商有東岳未來氫能、科潤新材料，其產(chǎn)品目前在民用領(lǐng)域有少量的應用。貴金屬催化劑被卡脖子，降低催化劑用量成為主要趨勢。貴金屬催化劑主要依賴國外企業(yè)，如優(yōu)美科、賀利氏等，降低催化劑中貴金屬的含量已經(jīng)成為目前催化劑技術(shù)開發(fā)的主要方向。高運行里程下氫氣價格低于30元/g時燃料重卡具有經(jīng)濟性優(yōu)勢。在高運行里程下，不考慮補貼的情況下，燃料電池汽車難以與其他類型汽車競爭。在考慮補貼下，燃料電池乘用車、客車和18t洗掃車的全生命周期成本與其他兩種技術(shù)路線相比，全生命周期成本較高，差額較大。而在三重補貼下，燃料電池輕卡和重卡與最為經(jīng)濟性的技術(shù)路線相比相差不大。且當氫氣價格下降至30元/kg時，燃料電池重卡經(jīng)濟性優(yōu)于燃油重卡，當氯氣價格下降至25元/kg時，燃料電池重卡經(jīng)濟性優(yōu)于純電重卡，屬于經(jīng)濟性最佳選擇。2023年開始全球電解槽新增裝機總規(guī)模開始由百MW級向GW級過渡，預計25-30年全球新增裝機超150GW。到2024年與2025年，隨著全球各國電解水制氫產(chǎn)能建設加速，全球電解槽新增裝機或?qū)⒗^續(xù)保持成番增長，分別達到約2.9GW與6GW。2025年至2030年綜合考慮離網(wǎng)制氫、電解槽技術(shù)進步等因素，全球(含中國)電解槽新增裝機或可累計超過150GW。多家槽企獲得出海訂單，24年將堿槽走出去將成為趨勢。2023-2024年雙良節(jié)能中標阿曼20MW制氫項目，隆基中標烏茲別克斯坦、印度、澳大利亞訂單，明陽氫能中標泰國25MW綠氫項目，派瑞氫能中標中東和北非綠氫項目，陽光電源完成產(chǎn)品TUV認證，有望突破歐洲市場。2024年重要行業(yè)催化近期重大利好政策密集出臺，建議關(guān)注綠氫項目集中三北地區(qū)政策變化。近期，山東省放開路權(quán)，內(nèi)蒙古松綁氫氣“?；窐撕?，一系列重大利好對氫能行業(yè)有明顯促進作用，建議關(guān)注內(nèi)蒙、吉林等綠、化工聚集區(qū)的政策變化。地區(qū)性補貼和鼓勵式消納方式落地，關(guān)注頂層設計和強制性消納事件性催化。預計電解槽出貨翻倍增長。據(jù)高工氫能統(tǒng)計，預計24年出貨3GW，電解槽出貨進入了快速落地期。電解槽競爭格局尚未確定，重點關(guān)注中能建后續(xù)招標情況。2023年中能建打包招標125套電解槽，進入短名單的槽企有14家，包含老牌供應商、可再生能源龍頭以及新秀，如中船718、陽光、隆基、華光環(huán)能、異輝科技、雙良節(jié)能。2024年中能建吉林松原和甘肅蘭州項目進入招標期，值得重點關(guān)注。純氫管道再延