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文檔簡介
證
券研究報(bào)告
行業(yè)框架報(bào)告政策驅(qū)動氫能參與下游行業(yè)脫碳,經(jīng)濟(jì)性決定其滲透率的拐點(diǎn)發(fā)布日期:2024年09月05日摘要:政策驅(qū)動氫能參與下游行業(yè)脫碳,經(jīng)濟(jì)性決定其滲透率的拐點(diǎn)
核心要點(diǎn):
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段來看,當(dāng)前氫能行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入初期,即制、儲、運(yùn)、用需求在政策驅(qū)動下啟動伊始,經(jīng)濟(jì)性拐點(diǎn)仍處于左側(cè),行業(yè)滲透率較低。產(chǎn)業(yè)鏈所處階段決定盈利能力較差,系各環(huán)節(jié)暫未進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化、自動化生產(chǎn),費(fèi)用端無法實(shí)現(xiàn)規(guī)?;瘞淼某杀揪鶖偹隆R虼?,當(dāng)前行業(yè)處于估值驅(qū)動非EPS驅(qū)動的投資階段,尋找產(chǎn)業(yè)發(fā)展不同階段需求彈性的最大方向,選擇價(jià)值分配占優(yōu)、市場份額提升(包括國產(chǎn)化)的環(huán)節(jié)和標(biāo)的是當(dāng)前階段跟蹤行業(yè)景氣度及選股的關(guān)鍵。
制氫端:沿著需求彈性方向把握價(jià)值分配占優(yōu)的電解槽、極板、電極、電力設(shè)備環(huán)節(jié)制氫行業(yè)短期有增速,長期有空間,根據(jù)政策指引的氫能需求主線自下而上測算,電解槽短期增速位于60-70%,長期來看,全球設(shè)備及運(yùn)營市場規(guī)模有望從當(dāng)前幾十億增長至萬億,國內(nèi)設(shè)備及運(yùn)營市場規(guī)模分別有望達(dá)到萬億/千億級別。尋找行業(yè)不同發(fā)展階段綠氫的需求彈性方向是跟蹤行業(yè)景氣度的關(guān)鍵,從未來1-2年的維度來看,1)綠醇產(chǎn)業(yè)能夠拉動電解槽需求的50-60%,是短期裝機(jī)的核心驅(qū)動力,2)同時(shí),伴隨產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格端優(yōu)勢的逐步顯現(xiàn),核心設(shè)備啟動出海周期,今年以來電解槽出海同比+3700%,海外占比同比+22pct,有望帶來國內(nèi)企業(yè)在量上的第二增長曲線,而向發(fā)達(dá)地區(qū)出貨有望同步推動盈利改善。環(huán)節(jié)選擇:價(jià)值量決定標(biāo)的彈性,我們認(rèn)為核心關(guān)注綠醇產(chǎn)業(yè)鏈中的電解槽、氣化爐環(huán)節(jié),以及設(shè)備環(huán)節(jié)中電解槽、雙極板、電極、電力設(shè)備環(huán)節(jié),將在需求啟動后表現(xiàn)出最佳的估值彈性
儲運(yùn)端:解決氫氣地域性供需錯(cuò)配的核心,氫能板塊投資的后周期品種,把握價(jià)值分配占優(yōu)的管道、儲罐、壓縮機(jī)環(huán)節(jié)
長距離儲運(yùn)是實(shí)現(xiàn)低成本氫氣從三北地區(qū)向全國運(yùn)輸必由之路,也是氫能在下游行業(yè)滲透率持續(xù)提升的關(guān)鍵。而這一地域性供需錯(cuò)配的爆發(fā)點(diǎn)可能會出現(xiàn)在1)綠氫成本降至平價(jià)線(考慮綠色溢價(jià)后),下游行業(yè)對氫氣的需求增長且部分行業(yè)發(fā)生需求逐步從灰氫轉(zhuǎn)向綠氫的階段。因此,我們認(rèn)為管道環(huán)節(jié)是解決綠氫消納的后周期品種,也是觀測綠氫經(jīng)濟(jì)性的行業(yè)前瞻指標(biāo)之一。
環(huán)節(jié)選擇:建議把握價(jià)值分配占優(yōu)的管道、儲罐、壓縮機(jī)環(huán)節(jié),以及儀表環(huán)節(jié)等細(xì)分行業(yè)龍頭
燃料電池車:地區(qū)資源決定需求彈性,把握價(jià)值分配占優(yōu)、核心材料國產(chǎn)化兩大方向
快速增長未啟動、但長期空間可期,預(yù)計(jì)國內(nèi)燃料電池車銷量短期增速位于60-70%,氫氣槍口價(jià)格是決定產(chǎn)業(yè)鏈增速的關(guān)鍵指標(biāo),預(yù)計(jì)“十五五”期間增速有望來到100%附近達(dá)到滲透率快速提升的拐點(diǎn),長期來看,商乘用車燃料電池系統(tǒng)/運(yùn)營規(guī)模有望從當(dāng)前的幾十億增長至萬億達(dá)萬億級別。尋找能夠使燃料電池車脫穎而出的推廣場景是決定需求彈性的關(guān)鍵,我們認(rèn)為地域資源是關(guān)鍵因素,其主要體現(xiàn)在1)政府資源:政策力度決定財(cái)政預(yù)算的傾斜程度,2)低成本氫氣:氫氣成本占比燃料電池車TCO70-80%,是決定其經(jīng)濟(jì)性的核心,具備低成本+短距離運(yùn)輸?shù)臍錃赓Y源是發(fā)展氫燃料電池車的先決條件。
環(huán)節(jié)選擇:首先選擇在具備資源優(yōu)勢的地區(qū)深耕的企業(yè),其次核心關(guān)注價(jià)值分配占優(yōu)的燃料電池(系統(tǒng))、極板、MEA,以及具備邏輯的PEM、催化劑、GDL。目錄01.
氫能行業(yè):行業(yè)分析框架及產(chǎn)業(yè)鏈概覽制氫端:綠氫需求三條主線明確,綠醇短期是最大的裝機(jī)驅(qū)動02.03.
儲運(yùn):解決氫氣地域性供需錯(cuò)配的核心,氫能板塊投資的后周期品種04.
燃料電池車:短期補(bǔ)貼有限,平價(jià)決定滲透率提升的拐點(diǎn)3概要:氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游一覽圖、氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié)一覽資料:GGII,中信建投5氫能產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入期研究核心在需求分析,滲透率拐點(diǎn)將推動量、價(jià)提升氫能行業(yè)周期分析框架估值=PS×營收電價(jià)投資成本負(fù)相關(guān)能耗負(fù)相關(guān)負(fù)相關(guān)IRR需求量需求增速價(jià)值分配裝機(jī)意愿綠色溢價(jià)正相關(guān)利用小時(shí)正相關(guān)銷量價(jià)格下游需求量裝機(jī)上限技術(shù)周期數(shù)據(jù):中信建投6股價(jià)復(fù)盤:招標(biāo)+政策預(yù)期影響股價(jià),全球化進(jìn)程不足國內(nèi)外股價(jià)未實(shí)現(xiàn)聯(lián)動
電解槽板塊
招標(biāo)是
招標(biāo)量
當(dāng)前氫能板塊首次受資本市場關(guān)注,伴隨大安項(xiàng)目招標(biāo)迎來基本面與長期預(yù)期共振支撐股價(jià)上漲的核心基本面指標(biāo),甘肅GW級別大項(xiàng)目招標(biāo)后中止,板塊迎來強(qiáng)勢上漲走低,股價(jià)回調(diào)發(fā)展需要政策支持,兩會期間政策博弈預(yù)期增強(qiáng)600.0500.0400.0300.0200.0100.00.060.0%40.0%20.0%0.0%-20.0%-40.0%-60.0%-80.0%-100.0%月度招標(biāo)量-MW(左軸)上證指數(shù)華電重工華光環(huán)能昇輝科技石化機(jī)械PLUG
POWERFusionFuel
Green資料:wind,中信建投8政策端-國內(nèi):兩會后政策密集發(fā)布,煤化工行業(yè)明確成為短期綠氫應(yīng)用主線2024年政府工作報(bào)告中將氫能作為新質(zhì)生產(chǎn)力后國內(nèi)政策密集發(fā)布,兩個(gè)時(shí)間維度看氫能應(yīng)用:1)短期(“十四五”):煉化、合成氨等煤化工行業(yè)是綠氫應(yīng)用主線,煤電低碳化開始建設(shè),鋼鐵、船舶、水泥處于示范階段;2)長期來看(2030年):煤電領(lǐng)域低碳化加深,碳足跡核算助力綠氫及其下游應(yīng)用領(lǐng)域(化工、鋼鐵、化工、交通、化工等領(lǐng)域)的綠氫滲透。圖、2024年以來國家層面氫能行業(yè)政策,煤化工行業(yè)明確成為短期綠氫應(yīng)用主線地區(qū)發(fā)布日期政策文件發(fā)布機(jī)構(gòu)具體內(nèi)容1、主要目標(biāo):1)2025
年首批煤電低碳化改造建設(shè)項(xiàng)目全部開工,轉(zhuǎn)化應(yīng)用一批煤電低碳發(fā)電技術(shù);相關(guān)項(xiàng)目度電碳排放較2023年同類煤電機(jī)組平均碳排放水平降低20%左右,顯著低于現(xiàn)役先進(jìn)煤電機(jī)組碳排放水平,為煤電清潔低碳轉(zhuǎn)型探索有益經(jīng)驗(yàn)。;2)2027年煤電低碳發(fā)電技術(shù)路線進(jìn)一步拓寬,建造和運(yùn)行成本顯著下降;相關(guān)項(xiàng)目度電碳排放較2023年同類煤電機(jī)組平均碳排放水平降低50%左右、接近天然氣發(fā)電機(jī)組碳排放水平,對煤電清潔低碳轉(zhuǎn)型形成較強(qiáng)的引領(lǐng)帶動作用《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案(2024—
國家發(fā)展改革委、2024/7/162、改造和建設(shè)方式:1)生物質(zhì)摻燒。利用農(nóng)林廢棄物、沙生植物、能源植物等生物質(zhì)資源,綜合考慮生物質(zhì)資源供應(yīng)、煤電機(jī)組運(yùn)行安全要求、靈活性調(diào)節(jié)需要、運(yùn)行效率保障和經(jīng)濟(jì)可行性等因素,實(shí)施煤電機(jī)組耦合生物質(zhì)發(fā)電。改造建設(shè)后煤電機(jī)組應(yīng)具備摻燒10%以上生物質(zhì)燃料能力,燃煤消耗和碳排放水平顯著降低;2)綠氨摻燒:利用風(fēng)電、太陽能發(fā)電等可再生能源富余電力,通過電解水制綠氫并合成綠氨,實(shí)施燃煤機(jī)組摻燒綠氨發(fā)電,替代部分燃煤。改造建設(shè)后煤電機(jī)組應(yīng)具備摻燒10%以上綠氨能力,燃煤消耗和碳排放水平顯著降低;3)碳捕集利用與封存。采用化學(xué)法、吸附法、膜法等技術(shù),分離捕集燃煤鍋爐煙氣中的二氧化碳,通過壓力、溫度調(diào)節(jié)等方式實(shí)現(xiàn)二氧化碳再生并提純壓縮。推廣應(yīng)用二氧化碳高效驅(qū)油等地質(zhì)利用技術(shù)、二氧化碳加氫制甲醇等化工利用技術(shù)。因地制宜實(shí)施二氧化碳地質(zhì)封存。1、時(shí)間:《天然氣利用管理辦法》已經(jīng)2024年5月29日第12次委務(wù)會審議通過,自2024年8月1日起施行,天然氣利用分優(yōu)先類、
限制類、
禁止類和允許類2、優(yōu)先類:油氣電氫綜合能源供應(yīng)項(xiàng)目、
終端天然氣摻氫示范項(xiàng)目等高精尖天然氣安全高效利用新業(yè)態(tài)2027年)》國家能源局2024/6/19《天然氣利用管理辦法》2024年第21號令國家3、限制類:以天然氣為原料生產(chǎn)甲醇及甲醇生產(chǎn)下游產(chǎn)品裝置、以天然氣代煤制甲醇項(xiàng)目,以天然氣為原料的合成氨、
氮肥項(xiàng)目,
合成氨廠“煤改氣”項(xiàng)目4、禁止類:禁止類利用領(lǐng)域包括天然氣常壓間歇轉(zhuǎn)化工藝制合成氨5、允許類:為煉油、
化工企業(yè)加氫裝置配套、
為鋼鐵冷軋配套的天然氣制氫項(xiàng)目。2024/6/72024/6/7《水泥行業(yè)節(jié)能降碳專項(xiàng)行動計(jì)劃》《合成氨行業(yè)節(jié)能降碳專項(xiàng)行動計(jì)劃》國家國家加強(qiáng)水泥行業(yè)節(jié)能降碳關(guān)鍵技術(shù)裝備攻關(guān),加大電能、氫能煅燒水泥熟料等技術(shù)攻關(guān)力度。1、目標(biāo):2025
年底,合成氨行業(yè)能效標(biāo)桿水平以上產(chǎn)能占比提升至30%,能效基準(zhǔn)水平以下產(chǎn)能完成技術(shù)改造或淘汰退出。2024-2025
年,通過實(shí)施合成氨行業(yè)節(jié)能降碳改造和用能設(shè)備更新形成節(jié)能量約500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約1300
萬噸。2030
年底,生產(chǎn)過程綠電、綠氫消費(fèi)占比明顯提升。2、任務(wù):推動以可再生能源替代煤制氫,提高綠氫利用比例。1、目標(biāo):2025
年底,全國原油一次加工能力控制在10
億噸以內(nèi),煉油行業(yè)能源資源利用效率進(jìn)一步提升,能效標(biāo)桿水平以上產(chǎn)能占比超過
30%,能效基準(zhǔn)水平以下產(chǎn)能完成技術(shù)改造或淘汰退出。2024-2025年,通過實(shí)施煉油行業(yè)節(jié)能降碳改造和用能設(shè)備更新形成節(jié)能量約200萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約500
萬噸。2030
年底,煉油行業(yè)能源資源利用效率達(dá)到國際先進(jìn)水平,生產(chǎn)過程綠電、綠氫消費(fèi)占比明顯提升。2024/6/72024/6/7《煉油行業(yè)節(jié)能降碳專項(xiàng)行動計(jì)劃》《鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳專項(xiàng)行動計(jì)劃》國家國家2、任務(wù):推進(jìn)煉油工藝流程((常減壓、催化裂化、重整、焦化、加氫等煉油核心工藝))再造與新能源耦合體系建設(shè),穩(wěn)步提高綠氫使用比例。提升煉油行業(yè)清潔運(yùn)輸水平,因地制宜推動運(yùn)輸、作業(yè)車輛和機(jī)械新能源改造國內(nèi)1、目標(biāo):2025
年底,鋼鐵行業(yè)高爐、轉(zhuǎn)爐工序單位產(chǎn)品能耗分別比2023
年降低1%以上,2024-2025年,通過實(shí)施鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳改造和用能設(shè)備更新形成節(jié)能量約2000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排二氧化碳約5300萬噸;2030
年底,高爐富氧技術(shù)、氫冶金技術(shù)等節(jié)能降碳先進(jìn)技術(shù)取得突破,行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展取得顯著成效。2、任務(wù):加快發(fā)展低碳冶煉新模式---加快推進(jìn)氫基直接還原、富氫熔融還原等非高爐煉鐵技術(shù)攻關(guān),鼓勵(lì)利用現(xiàn)有高爐開展富氫碳循環(huán)氧氣高爐低碳冶金。1、老舊營運(yùn)柴油貨車:引導(dǎo)道路貨運(yùn)經(jīng)營者加快淘汰更新國三及以下標(biāo)準(zhǔn)營運(yùn)類柴油貨車,提前淘汰更新國四標(biāo)準(zhǔn)營運(yùn)類柴油貨車,適度超前建設(shè)公路沿線新能源車輛配套基礎(chǔ)設(shè)施,探索超充站、換電站、加氫站等建設(shè)。國家交通部、、工信部等十三部委2、船舶:加快液化天然氣(LNG)、醇、氫、氨等燃料動力船型研發(fā),支持綠醇、綠氨等燃料動力國際航行船舶發(fā)展,支持船舶探索開展箱式電源等可移動設(shè)備換裝模式試點(diǎn)應(yīng)用,逐步擴(kuò)大綠電、LNG、生物柴油、綠醇等能源在船舶領(lǐng)域的應(yīng)用。實(shí)施新能源船舶優(yōu)先靠離泊等激勵(lì)措施,保障電力、LNG、生物柴油、綠醇等能源供應(yīng)能力。加強(qiáng)岸線資源集約高效利用,支持LNG、生物柴油、綠醇等加注及充(換)電供應(yīng)服務(wù)保障能力建設(shè)。2024/6/72024/6/4《交通運(yùn)輸大規(guī)模設(shè)備更新行動方案》《關(guān)于建立碳足跡管理體系的實(shí)施方案》3、老舊機(jī)車:推動出臺《鐵路內(nèi)燃機(jī)車大氣污染防治管理辦法》等部門規(guī)章,依托復(fù)興型等系列機(jī)車產(chǎn)品研發(fā),采用大功率動力電池、新一代柴油機(jī)、內(nèi)電雙源、氫動力系統(tǒng)、低碳/零碳燃料發(fā)動機(jī)等技術(shù)。1、目標(biāo):1)2027年,碳足跡管理體系初步建立。制定出臺
100個(gè)左右重點(diǎn)產(chǎn)品碳足跡核算規(guī)則標(biāo)準(zhǔn);2030年,制定出臺200個(gè)左右重點(diǎn)產(chǎn)品碳足跡核算規(guī)則標(biāo)準(zhǔn),實(shí)質(zhì)性參與產(chǎn)品碳足跡國際規(guī)則制定。2、任務(wù):優(yōu)先聚焦電力、煤炭、天然氣、燃油、鋼鐵、電解鋁、水泥、化肥、氫、石灰、玻璃、乙烯、合成氨、電石、甲醇、鋰電池、新能源汽車、光伏和電子電器等重點(diǎn)產(chǎn)品,制定發(fā)布核算規(guī)則標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)產(chǎn)品碳足跡與碳排放權(quán)交易、溫室氣體自愿減排交易。生態(tài)環(huán)境部1、鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳行動:加快鋼鐵行業(yè)節(jié)能降碳改造,加強(qiáng)氫冶金等低碳冶煉技術(shù)示范應(yīng)用。2、石化化工行業(yè)節(jié)能降碳行動:加快推廣新一代離子膜電解槽等先進(jìn)工藝,大力推進(jìn)可再生能源替代,鼓勵(lì)可再生能源制氫技術(shù)研發(fā)應(yīng)用,支持建設(shè)綠氫煉化工程,逐步降低行業(yè)煤制氫用量。3、交通運(yùn)輸節(jié)能降碳行動:有序推廣新能源中重型貨車,發(fā)展零排放貨運(yùn)車隊(duì)。2024/5/292024/4/232024/3/22《2024-2025年節(jié)能降碳行動方案》《中華人民共和國能源法》(草案)《2024年能源工作指導(dǎo)意見》國務(wù)院中國人大國家能源局4、非化石能源消費(fèi):統(tǒng)籌推進(jìn)氫能發(fā)展,到2025年底,全國非化石能源發(fā)電量占比達(dá)到39%左右,“十四五”后兩年新上高耗能項(xiàng)目的非化石能源消費(fèi)比例不得低于20%本法所指的能源:直接或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用能的各種資源,包括煤炭、石油、天然氣、核電、水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、海洋能以及電力、熱力、氫能?、深入探索火電摻燒氫、氨技術(shù),強(qiáng)化試點(diǎn)示范。2、編制加快推動氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的相關(guān)政策,有序推進(jìn)氫能技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,穩(wěn)步開展氫能試點(diǎn)示范,重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫,拓展氫能應(yīng)用場景。3、組織實(shí)施“氫能技術(shù)”等能源領(lǐng)域國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目。4、推進(jìn)與沙特、阿聯(lián)酋等國共同籌建中阿清潔能源合作中心,加強(qiáng)在氫能領(lǐng)域的務(wù)實(shí)合作。9資料:政府官網(wǎng),中信建投政策端-海外:日本及EEA國家將成為國內(nèi)綠氫/綠醇產(chǎn)能輸出的主要地區(qū)近期,日本、澳大利亞發(fā)布長周期的綠氫補(bǔ)貼計(jì)劃,有望加速本國綠氫生產(chǎn)及進(jìn)口,中國本土綠氫/綠醇產(chǎn)能可受益的補(bǔ)貼地區(qū)為日本及EEA國家:1)日本:2030年前開始供應(yīng)綠氫的生產(chǎn)商可獲得15年的補(bǔ)貼,國際開發(fā)商可同時(shí)利用日本補(bǔ)貼和本國生產(chǎn)補(bǔ)貼,但中國綠氫需要運(yùn)輸至日本;2)EEA國家:2025/2026年歐洲Fuel
EU
Martin/CBAM啟動,船舶脫碳帶來的綠醇需求將逐年增加,船舶的加注需求將外溢至中國本土。同時(shí),1)歐盟正在考慮將航空領(lǐng)域脫碳納入CBAM,有望帶動SAF需求增長;2)歐盟定期評估以期望將Fuel
EU
Martin范圍擴(kuò)大到5
000GT以下的船舶都將帶動綠氫需求的進(jìn)一步增加圖、海外主要地區(qū)綠氫政策,中國本土綠氫/綠醇產(chǎn)能可受益的補(bǔ)貼地區(qū)為日本及EEA國家地區(qū)發(fā)布日期政策文件發(fā)布機(jī)構(gòu)具體內(nèi)容1、法案規(guī)定日本經(jīng)濟(jì)貿(mào)易產(chǎn)業(yè)省(METI)
的自然資源和能源局將向任何類型的“低碳?xì)洹闭J(rèn)證供應(yīng)商提供補(bǔ)貼,只要在2030年前開始供應(yīng),生產(chǎn)商就可獲得15年的補(bǔ)貼,但生產(chǎn)商必須承諾在15年支持期結(jié)束后再繼續(xù)供應(yīng)10年清潔氫。每個(gè)項(xiàng)目還需要在日本為其氫(或衍生品)找到最終用戶才能獲得補(bǔ)貼資格。國際開發(fā)商可同時(shí)利用日本補(bǔ)貼和本國生產(chǎn)補(bǔ)貼。日本首相岸田文雄此前已承諾,根據(jù)該法案政府將出資3萬億日元(約192.4億美元)支持清潔氫推廣?!稓淠苌鐣龠M(jìn)法案HydrogenSocietyPromotion
Act》日本2024/5/17日本議會制定了227億澳元的“澳大利亞未來制造”一攬子計(jì)劃,其中包括啟動氫氣生產(chǎn)稅收激勵(lì)計(jì)劃,為綠色氫生產(chǎn)商提供67億澳元的稅收抵免(補(bǔ)貼)計(jì)劃。該稅收激勵(lì)將預(yù)計(jì)將于2027年至2028年推出,氫生產(chǎn)稅收激勵(lì)每公斤2澳元,最多可提供10年。澳大利亞美國2024/5/15氫氣生產(chǎn)稅收補(bǔ)貼澳大利亞聯(lián)邦美國能源部(DOE)貸款計(jì)劃辦公室(LPO)宣布有條件承諾向美國氫能龍頭普拉格能源(Plug
Power)提供總額約16.6億美元的貸款,用于開發(fā)其在美國的六個(gè)電解槽綠氫項(xiàng)目。白宮宣布美國能源部
(DOE)將利用《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法案》提供的70億美元在全國范圍內(nèi)啟動七個(gè)區(qū)域清潔氫中心(H2Hubs),以加速低碳?xì)錃獾纳a(chǎn)和使用。2024/5/14/DOEDOE2023/10/23《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法案》2012年12月31日(
即
所
規(guī)
定
的
2022年12月31日往前推10年)-
2033年1月1日投
入運(yùn)營的制氫設(shè)施都有機(jī)會在其投入運(yùn)營的第一個(gè)10年周期內(nèi)獲得部分稅收減免。生產(chǎn)每千克氫燃料的生命周期溫室氣體排放低于4kg,根據(jù)碳排放量及制氫工廠是否滿足現(xiàn)行工資和學(xué)徒制的不同,可獲得1)生產(chǎn)稅收抵免:0.12-3美元/kgH2;2)氫能生產(chǎn)設(shè)施稅收抵免:1.2-30%*基礎(chǔ)設(shè)施投入。2022/7/14《通脹削減法案》氫能銀行拜登政府2023年3月16日《歐洲凈零工業(yè)法案》通過,歐洲氫能銀行正式成立。計(jì)劃通過拍賣為綠氫生產(chǎn)商在最長十年期限內(nèi)支付每公斤固定溢價(jià),已公布總預(yù)算30億歐元,2023年8月31日,歐洲氫能銀行發(fā)布首批拍賣規(guī)則,2023年11月23日,歐盟委員會正式啟動歐洲氫能銀行的首輪拍賣活動,通過創(chuàng)新基金提供8億歐元支持綠氫項(xiàng)目生產(chǎn)提供10年最高4.5歐元/千克的固定補(bǔ)貼(合計(jì)約35元/kg),每個(gè)生產(chǎn)商最高可獲2.67億歐元補(bǔ)貼,補(bǔ)貼將在項(xiàng)目投運(yùn)后每半年支付一次。2023/11/23歐盟委員會1、范圍:2025年1月1日起適用于使用EEA(歐盟加上挪威和冰島)港口的5000GT以上的船舶。2、減排要求:Fuel
EU
以2020年91.16gCO2/MJ為基準(zhǔn)點(diǎn),要求從2025年至2050年,船舶溫室氣體排放強(qiáng)度依次降低2%、6%、14.5%、31%、62%和80%。3、在不同航程中所使用的能源核算量:從非EEA港口/歐盟最外圍地區(qū)進(jìn)入EEA港口的船舶使用的能源計(jì)算50%;在EEA內(nèi)部航行的船舶使用的能源計(jì)算100%;在EEA內(nèi)停泊時(shí)使用的能源計(jì)算100%。4、航運(yùn)公司有責(zé)任確保符合FuelEU法案的要求。根據(jù)歐盟2015/757(MRV)條例,“公司”是指從船東,或任何其他組織或個(gè)人從船東方承擔(dān)船舶運(yùn)營責(zé)任,如船管或光租方。2023/9/22FuelEU
Maritime法規(guī)歐盟委員會歐洲《歐洲議會和歐盟理事會關(guān)于建立碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制的第2023/956號條例》碳關(guān)稅達(dá)成臨時(shí)協(xié)議(CBAM)自2023年10月1日起開始運(yùn)營,碳關(guān)稅征收范圍由鋼鐵、水泥、鋁、化肥和電力行業(yè),拓展至氫氣、特定條件下的間接排放、特定氣體和某些下游產(chǎn)品,CBAM=碳含量x(歐盟碳價(jià)-出口國碳價(jià))。2026年開始逐步實(shí)施;2026年-免費(fèi)配額將取消2.5%,2027年取消5%,
2028年取消10%,
2029年取消22.5%,
2030年取消48.5%,
2031年取消61%,
2032年取消73.5%,
2033年取消86%,
2034年取消100%。2023/5/17歐盟委員會(Regulation
(EU)2023/956)10資料:政府官網(wǎng),歐盟官方公報(bào)(OfficialJournal),中信建投國內(nèi)需求主線1:傳統(tǒng)化工行業(yè)每年預(yù)計(jì)新增綠氫需求17-20萬噸2023年我國氫氣需求總量3686.2萬噸,同比+4.5%,石油精煉、甲醇、合成氨增長占比分別為29.6%、28.9%、27.1%為綠氫消費(fèi)的前三大領(lǐng)域,以上行業(yè)均屬于高耗能行業(yè),因此,我們基于《2024-2025年節(jié)能降碳行動方案》對傳統(tǒng)化工行業(yè)綠氫需求測算認(rèn)為:預(yù)計(jì)2030年20%的替代比例下國內(nèi)傳統(tǒng)化工行業(yè)預(yù)計(jì)新增綠氫需求17萬噸,石油煉化行業(yè)需求是核心。圖、預(yù)計(jì)2030年前國內(nèi)傳統(tǒng)化工行業(yè)每年預(yù)計(jì)新增綠氫需求17-20萬噸,石油煉化行業(yè)需求是核心項(xiàng)目單位萬噸GW萬噸GW萬噸GW萬噸%2024E0.100.010.560.080.110.010.772025E0.292026E0.592027E1.092028E2.102029E3.622030E5.68合成氨綠氫需求-中國新增電解槽需求-中國0.030.040.070.140.210.28石油煉化綠氫需求-中國1.713.476.4512.510.8321.771.2734.341.72新增電解槽需求-中國0.160.240.41甲醇綠氫需求-中國0.320.641.182.273.936.16新增電解槽需求-中國0.030.040.070.150.230.31化工核心產(chǎn)品綠氫需求2.324.708.7185.57%4.020.5569.35%16.8893.71%8.1629.3273.72%12.441.7046.1857.49%16.862.31yoy203.23%1.56102.15%2.37化工核心產(chǎn)品新增綠氫需求化工核心產(chǎn)品電解槽需求萬噸GW%0.770.100.210.321.12yoy103.23%52.42%103.21%52.40%35.46%11資料:wind,政府官網(wǎng),迪賽顧問,中研普華產(chǎn)業(yè)研究院,綠色甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,中信建投國內(nèi)需求主線2:燃煤鍋爐低碳化25年開始釋放綠氫需求,30年有望達(dá)百萬噸我們基于《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案(2024—2027年)》對煤電領(lǐng)域綠氫需求測算認(rèn)為:預(yù)計(jì)2030年前國內(nèi)每年預(yù)計(jì)新增綠氫需求百萬噸級別,25-30年cagr超過100%。圖、預(yù)計(jì)2030年前國內(nèi)每年預(yù)計(jì)新增綠氫需求百萬噸級別,25-30年cagr超過100%項(xiàng)目存量機(jī)組累計(jì)摻氨改造量存量機(jī)組新增摻氨改造量摻氨機(jī)組NH3耗量單位2025E0.010.0124.21242026E2027E2028E2029E2030E2035E2040E2045E2050E摻氨機(jī)組需求測算億kw%0.04207%0.03107%74.21207%500.09139%0.05105%152.29105%1020.160.34104%0.170.68103%0.353.6239.59%0.595.9910.63%0.486.862.76%0.177.682.28%0.16-1%yoyyoyyoy82%0.0742%億kw/年%130%712.51124%496103%1500.41111%1004102%26511%-4%-18%萬噸/年%318.77109%21612068.7851.74%221317.12%213013101.981.66%2178-0.32%23122%6819.50-12.24%9285829.89-3.09%980-摻氨機(jī)組每年新增NH3需求萬噸/年%yoy107%13105%27112%56129%126-15.68%12031.10%1029-3%摻氨機(jī)組綠氫耗量萬噸/年%4yoy-摻氨機(jī)組每年新增綠氫需求yoy207%9105%18109%38124%88111%17752%-12%萬噸/年%4391384164173107%3.40105%6.99112%14.63109%9.93112%129%32.69124%22.76129%102%68.84111%46.08102%17%0%-16%1%摻氨機(jī)組配套電解槽需求GW1.111.11553.7452%601.152%312.89-12%267.49-3%yoy-摻氨機(jī)組每年新增電解槽需求yoy%207%2.29107%105%4.69105%GW%101.5317%99.920%42.59-16%44.981%12資料:wind,政府官網(wǎng),迪賽顧問,中研普華產(chǎn)業(yè)研究院,燃煤鍋爐摻氨燃燒研究進(jìn)展,中信建投國內(nèi)綠氫需求主線3:歐洲百萬噸綠醇需求外溢至國內(nèi),設(shè)備投資強(qiáng)度提升
邏輯1:綠醇碳足跡認(rèn)證要求下,綠醇項(xiàng)目單噸氫氣所需電解槽為國內(nèi)項(xiàng)目約2倍歐洲綠醇碳足跡追蹤要求下綠氫制備的電力需來自于綠電,因此多以離網(wǎng)制氫方式進(jìn)行,單噸氫氣的電解槽用量約為國內(nèi)當(dāng)前化工配套綠氫項(xiàng)目的2倍。
邏輯2:綠醇產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)備投資強(qiáng)度高于綠氫,生物質(zhì)氣化+電解槽雙布局標(biāo)的彈性提升圖、歐盟船舶脫碳預(yù)計(jì)2025年將形成百萬噸綠醇需求外溢至國內(nèi)項(xiàng)目單位gCO2/MJ%2020912025E892030E862035E782040E632045E352050E18溫室氣體排放強(qiáng)度較2020年基準(zhǔn)降低0%2%6%15%4.3831%62%80%全球5000GT以上船舶數(shù)量萬只%3.503.771.5%0.870.027804.061.5%0.930.06252213192.0%14523.874.7726.295.268834.715.085.47yoy1.5%1.011.5%1.081.5%1.171.5%1.26受CBAM及FuelEU
Maritime法規(guī)影響的船舶數(shù)量綠醇船舶需求萬只萬只萬噸/年萬噸%0.1565663530.34151238410.721.01綠醇需求量32584187498.0%1996268.4153.68282.9756.5911404656452932689100.0%2831212.0842.42217.1143.4215852941-氫氣需求量-中性39生物質(zhì)氣化比例-樂觀假設(shè)-氫氣需求量-樂觀90.0%4494.0%38696.0%907萬噸GW每五年電解槽需求-中性平均每年電解槽需求-中性每五年電解槽需求-樂觀平均每年電解槽需求-樂觀中國承接的歐洲船運(yùn)綠醇需求-氫氣需求量-中性10.155.0711.415.7127357.7511.5562.5912.522298124126.9525.39135.6227.125293294GWGWGW萬噸萬噸GW1446平均每年電解槽需求-中性-氫氣需求量-樂觀1.78152.38515.7112.9331827.6869933.63991萬噸GW135平均每年電解槽需求-樂觀2.002.646.2213.8729.3035.0113資料:政府官網(wǎng),國際船舶網(wǎng),歐盟官方公報(bào)(OfficialJournal),中信建投市場空間-全球:全球雙碳目標(biāo)下萬億級別設(shè)備及運(yùn)營市場可期圖、全球綠氫及電解槽市場空間項(xiàng)目單位20210.5658202220232024E2025E全球出貨7.32026E2027E2028E2029E2030E2035E2040E2045E2050E電解槽出貨量GW%1.03.04.550.62%37912.064.13%52318.554.74%58634.485.97%76974.3151.5392.921.01%4636573.67.86%66987.64%5415764.95.92%89806.04%72381267.910.64%1507410.91%11964yoyyoyyoyyoy106.00%
200.00%61.14%482116.04%
103.85%電解槽市場規(guī)?!?ALK系統(tǒng)新增市場規(guī)?!?PEM系統(tǒng)新增市場規(guī)模氫氣運(yùn)營市場規(guī)模億元%11982.43%16303155.80%45112546.30%664191169.85%134024.77%6827.39%1108.33%15612.06%22231.35%36519.39%3535億元%111.67%
173.18%53.57%31060.31%37342.43%36642.25%36364.22%40481.82%462101.95%57121.40%11018.90%12835.97%174310.57%3110億元%5710278.49%31259153.03%6419.82%11220.13%161-1.71%241-0.81%35411.24%57014.22%109067423.69%210214.0311%360302250215.41%6.31%57193353609.46%12.28%7462146037億元萬噸%11-氫氣總產(chǎn)能3112954821302003381362yoy206.00%
173.40%
85.48%52.17%海外出貨3.658.15%53.76%68.53%99.56%
102.05%
51.82%5.42%電解槽出貨量GW%0.26050.51.52.350.62%3446.371.94%44510.161.14%47620.198.88%59545.797.4280.723.58%3438430.18.91%5191608.67.19%7346970.29.78%11704yoy106.00%
200.00%61.14%430127.91%
112.95%電解槽市場規(guī)模億元1092708001302國內(nèi)出貨87電解槽市場規(guī)模(本土+出口)‘-ALK系統(tǒng)新增市場規(guī)?!?PEM系統(tǒng)新增市場規(guī)模億元%1092.24%838287.26%235237.18%4511836.41%10115834.05%13524454.02%20943277.29%37078982.48%683153414.23%135520215.68%181723623.16%2147452913.91%3721yoyyoyyoy64.93%75億元%489.96%2187.21%1597.76%766.80%1134.41%1733.58%2354.64%3577.21%6284.49%10514.67%1796.05%2043.39%21511.63%809億元%1102.23%
699.23%
-52.44%53.41%49.79%36.86%50.39%77.80%70.44%11.19%2.66%1.10%30.31%14資料:政府官網(wǎng),國際船舶網(wǎng),歐盟官方公報(bào)(OfficialJournal),中信建投市場空間-海外:長期萬億級別設(shè)備及運(yùn)營市場可期圖、海外綠氫及電解槽市場空間項(xiàng)目單位2021202220232024E
2025E
2026E
2027E
2028E
2029E
2030E
2035E
2040E
2045E
2050E海外出貨電解槽出貨量GW%0.20.51.52.33.66.310.120.145.797.4280.7430.1608.6970.2yoy106.00%200.00%
50.62%
61.14%
71.94%
61.14%
98.88%
127.91%112.95%
23.58%
8.91%
7.19%
9.78%電解槽市場規(guī)模億元億元%601092703444304454765958001302343851917346
11704‘-ALK系統(tǒng)新增市場規(guī)模48264169951362264008362515411258199403yoy137.45%211.82%
56.29%
68.84%
38.43%
42.81%
65.89%
77.13%
109.07%
24.64%
10.33%
7.19%
10.08%‘-PEM系統(tǒng)新增市場規(guī)模億元%56100243303361349340369400466922107915272301yoy78.09%
142.53%
24.40%
19.33%
-3.32%
-2.63%
8.58%
8.24%
16.48%
14.64%
3.19%
7.19%
8.54%氫氣運(yùn)營市場規(guī)模億元7193968971502273837651528
13698
28983
47189
6188815資料:政府官網(wǎng),國際船舶網(wǎng),歐盟官方公報(bào)(OfficialJournal),中信建投市場空間-國內(nèi):千億設(shè)備+萬億運(yùn)營市場規(guī)模,海外為第二曲線圖、國內(nèi)綠氫及電解槽市場空間項(xiàng)目單位2021202220232024E2025E國內(nèi)出貨872026E2027E2028E2029E2030E2035E2040E2045E2050E電解槽市場規(guī)模(本土+出口)億元%5411038521181582444327891534202123623.16%2147452913.91%3721yoy92.24%
287.26%
37.18%
64.93%
36.41%
34.05%
54.02%
77.29%
82.48%
14.23%
5.68%23
45
75
101
135
209
370
683
1355
181789.96%
187.21%
97.76%
66.80%
34.41%
33.58%
54.64%
77.21%
84.49%
14.67%
6.05%15
11
17
23
35
62
105
179
204‘-ALK系統(tǒng)新增市場規(guī)模‘-PEM系統(tǒng)新增市場規(guī)模億元%8yoyyoy3.39%21511.63%809億元%27102.23%
699.23%
-52.44%
53.41%
49.79%
36.86%
50.39%
77.80%
70.44%
11.19%
2.66%1.10%30.31%本土裝機(jī)電解槽出貨量GW%0.20.51.52.33.65.78.414.328.654.1112.3143.5156.31.72%1635297.713.75%3370yoy106.00%
200.00%
50.62%
61.14%
56.31%
47.71%
70.47%
99.42%
89.29%
15.72%
5.04%電解槽市場規(guī)模億元億元%5103435527810917432660911981507‘-ALK系統(tǒng)新增市場規(guī)模4818284161861392645041020130414192561yoyyoy89.96%
132.50%
49.72%
47.74%
49.15%
41.38%
61.58%
89.43%
91.15%
15.12%
5.04%15
11
17
23
35
62
105
179
204102.23%
699.23%
-52.44%
53.41%
49.79%
36.86%
50.39%
77.80%
70.44%
11.19%
2.66%1.72%21512.53%809‘-PEM系統(tǒng)新增市場規(guī)模氫氣運(yùn)營市場規(guī)模億元%14271.10%1000430.31%12733億元122544639212718832457437377047出海市場0.7ALK電解槽出貨量GW0.00.00.10.31.21.83.47.314.628.143.060.97.19%10%97.09.78%10%yoy%351.87%
114.85%
63.35%
52.66%
87.83%
114.50%
99.64%
13.96%
8.91%海外市占率/%ALK電解槽出海規(guī)模/億元0%0%5%15%20%19%18%17%16%15%10%10%0041734404970107179335514727115916資料:政府官網(wǎng),國際船舶網(wǎng),歐盟官方公報(bào)(OfficialJournal),中信建投技術(shù)路線:堿性電解槽是現(xiàn)階段相對成熟的技術(shù)路線
根據(jù)電解質(zhì)的不同,電解水制氫技術(shù)可分為四類,分別是堿性(ALK)電解水制氫、質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫、固體聚合物陰離子交換膜(AEM)電解水制氫、固體氧化物(SOEC)電解水制氫。表、制氫技術(shù)路線對比比較項(xiàng)目電解質(zhì)電流密度(A/cm-2)電耗(kWh/m3)電解效率/%ALK20%-30%KOH或NaOH<0.8PEMPEM(常用Nafion)1~4AEWSOECY2O3/ZrO20.2-0.4陰離子交換膜1~24.5-5.53.8-5.0--≈3.664-7870-9085-100工作溫度/℃60-8050-8060600-1000工作壓力/bar產(chǎn)氫純度/%工作負(fù)載/%相對設(shè)備體積后端壓力1~30≥99.840-120130-80≥99.99-1≥99.99-20-150----~1/3-~3.5MPa-操作特征需控制壓差,產(chǎn)氫需脫堿強(qiáng)堿腐蝕性,運(yùn)維復(fù)雜充分產(chǎn)業(yè)化快速啟停,僅水蒸汽無腐蝕性介質(zhì),運(yùn)維簡單初步商業(yè)化啟停不便,僅水蒸汽可維護(hù)性-技術(shù)成熟度實(shí)驗(yàn)室階段初期示范資料:大連化物所,中信建投17ALK電解槽原理:目前裝機(jī)主流的技術(shù)路線
堿性電解水技術(shù)(
AWE/ALK),以30%(質(zhì)量比)KOH(目前主流)或26%NaOH的水溶液為電解質(zhì),用隔膜(
PPS膜或復(fù)合膜)將陰陽兩極分離開,對兩個(gè)金屬(合金)電極通直流電、水分子分解生成氫氣和氧氣。在直流電作用下,
1)陰極氫析出反應(yīng)(HER):4H2O+4e?=2H2↑+4OH?:水分子被分解為氫離子H+和氫氧根離子OH-,其中H+得到電子生成氫原子、并進(jìn)一步生成氫分子H2;
2)
陽極氧析出反應(yīng)(OER):4OH?=
2H2O
+4e-+O2↑:OH-則在電場作用下穿過多孔隔膜到達(dá)陽極、進(jìn)而失去電子生成水分子H2O和氧分子O2。表、ALK制氫系統(tǒng)關(guān)鍵組件圖、ALK電解槽關(guān)鍵組件資料:IRENA,中信建投資料:
碳索氫能,中信建投18ALK系統(tǒng)成本拆分:電解槽是核心,雙極板、電極、隔膜價(jià)值分配占優(yōu)表、電解槽是核心,雙極板、電極、隔膜價(jià)值分配占優(yōu)項(xiàng)目單位2021202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E電解槽成本拆分電解槽成本成本占比(系統(tǒng))極板成本成本占比(系統(tǒng))極框成本成本占比(系統(tǒng))電極成本成本占比(系統(tǒng))隔膜成本成本占比(系統(tǒng))密封墊圈/螺栓等成本成本占比(系統(tǒng))制造成本成本占比(系統(tǒng))端壓板成本%元/kw%73%27%9%74%27%9%74%27%9%73%27%9%72%28%8%71%28%8%69%68%27%7%67%26%7%67%29%7%68%30%7%68%30%7%68%30%7%68%30%7%68%30%7%68%30%7%28%8%元/kw%元/kw%17%9%17%9%17%9%17%8%16%8%15%7%15%7%15%7%14%6%12%6%12%6%12%6%12%6%12%6%12%6%12%6%元/kw%元/kw%5%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%元/kw%5%5%5%5%5%5%5%6%6%6%6%6%6%6%6%6%元/kw%成本占比(系統(tǒng))1%1%1%1%1%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%電解槽附件系統(tǒng)成本拆分附件系統(tǒng)成本成本占比(系統(tǒng))%元/kw%27%17%5%26%16%5%26%16%5%27%16%5%28%17%6%29%18%6%31%18%6%32%19%6%33%20%7%33%20%7%32%20%6%32%20%6%32%20%6%32%20%6%32%20%6%32%20%6%-電氣設(shè)備成本占比(系統(tǒng))-氣液分離框架成本占比(系統(tǒng))-干燥純化框架成本占比(系統(tǒng))元/kw%元/kw%5%5%5%5%6%6%6%6%7%7%6%6%6%6%6%6%19資料:IRENA,BNEF,信建投PEM電解槽原理:中期有望搭配ALK解決離網(wǎng)制氫波動性問題
PEM電解水技術(shù)是將水分子電離為OH?和H+、通過質(zhì)子交換膜(
PEM膜)傳輸H+,生成氫氣、氧氣和可循環(huán)使用的水,不需要添加液體電解質(zhì),可以避免ALK使用強(qiáng)堿性液體電解質(zhì),實(shí)現(xiàn)潔凈排放。由于PEM槽的陽極處于強(qiáng)酸性和高電壓環(huán)境、陰極處于強(qiáng)堿性環(huán)境,陽極的非貴金屬容易被腐蝕、并容易與PEM膜中的磺酸根離子結(jié)合進(jìn)而降低H+傳導(dǎo)能力,因此更依賴難加工的鈦合金和鉑、鈀、釕、銥等貴金屬。
1)陰極氫析出反應(yīng)(HER):4H++4e?=2H2↑
2)
陽極氧析出反應(yīng)(OER):2H2O
=
4H++4e?+
O2↑表、PEM電堆結(jié)構(gòu)及核心部件圖、PEM電解槽關(guān)鍵組件資料:IRENA,中信建投資料:
新能源時(shí)代,中信建投20PEM電解槽瓶頸之一:受制于催化劑供給
現(xiàn)階段PEM電解槽Ir用量約為500kg/
GW,預(yù)計(jì)2035年/2050年用量有望降低至225/35kg/
GW,當(dāng)前全球Ir金屬產(chǎn)量約為7~
7.
5t/年,若不增加供應(yīng),24/35/50年的技術(shù)水平下可支持15/
33/
213GW電解槽需求,僅可支持2050年全球裝機(jī)的20%。
PEM電解槽的關(guān)鍵金屬由少數(shù)國家主導(dǎo),南非供應(yīng)全球70%以上的Pt以及超過全球
85%的Ir,PEM電解槽的發(fā)展將與上游原材料的主要供給供應(yīng)國家緊密相關(guān)。我國的貴金屬資源Pt、Ir極度匱乏,PEM電解槽大規(guī)模發(fā)展所需的Pt系金屬需要依賴進(jìn)口。表、PEM電解槽貴金屬使用情況圖、電解槽關(guān)鍵材料供應(yīng)國家分布項(xiàng)目單位2020年(IRENA)現(xiàn)狀_2024目標(biāo)(IRENA_2035)
目標(biāo)(DOE_2050)電流密度電壓A/cm2V2.001.503.501.171166.671.500.5-1750.005.00//2.001.501.000.50500.000.4-0.60.50500.001.501.63.002.67////mg/cm2g/kwkg/GWmg/cm2g/kwkg/GWmg/cm2GW0.2-0.40.05-0.4225.000.50//Ir載量//////Pt載量0.25//250.000.80//Pt系金屬全球裝機(jī)0.12521313132776Ir需求量t//0.817Pt需求量t//0.819Pt系金屬需求量t//1.6367.5噸Ir支持全球裝GW6.415.033213機(jī)資料:IRENA,DOE,中信建投資料:
European
Commission,中信建投21PEM系統(tǒng)成本拆分:電解槽是核心,雙極板、MEA價(jià)值分配占優(yōu)表、電解槽是核心,雙極板、電極、隔膜價(jià)值分配占優(yōu)項(xiàng)目單位2021202220232024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E電解槽成本拆分電解槽成本成本占比(系統(tǒng))極板成本成本占比(系統(tǒng))極框成本成本占比(系統(tǒng))電極成本成本占比(系統(tǒng))隔膜成本成本占比(系統(tǒng))密封墊圈/螺栓等成本成本占比(系統(tǒng))制造成本成本占比(系統(tǒng))端壓板成本%元/kw%73%27%9%74%27%9%74%27%9%73%27%9%72%28%8%71%28%8%69%68%27%7%67%26%7%67%29%7%68%30%7%68%30%7%68%30%7%68%30%7%68%30%7%68%30%7%28%8%元/kw%元/kw%17%9%17%9%17%9%17%8%16%8%15%7%15%7%15%7%14%6%12%6%12%6%12%6%12%6%12%6%12%6%12%6%元/kw%元/kw%5%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%元/kw%5%5%5%5%5%5%5%6%6%6%6%6%6%6%6%6%元/kw%成本占比(系統(tǒng))1%1%1%1%1%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%2%電解槽附件系統(tǒng)成本拆分附件系統(tǒng)成本成本占比(系統(tǒng))%元/kw%27%17%5%26%16%5%26%16%5%27%16%5%28%17%6%29%18%6%31%18%6%32%19%6%33%20%7%33%20%7%32%20%6%32%20%6%32%20%6%32%20%6%32%20%6%32%20%6%-電氣設(shè)備成本占比(系統(tǒng))-氣液分離框架成本占比(系統(tǒng))-干燥純化框架成本占比(系統(tǒng))元/kw%元/kw%5%5%5%5%6%6%6%6%7%7%6%6%6%6%6%6%22資料:IRENA,BNEF,信建投AEM電解槽原理:億緯、臥龍發(fā)力,有望成為最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉粗茪浼夹g(shù)
AEM電解水技術(shù)基于ALK和PEM制氫技術(shù)發(fā)展起來。AEM制氫使用純水或低濃度堿液作為電解質(zhì),水由陽極穿過AEM膜滲透到陰極,在陰極發(fā)生析氫反應(yīng)產(chǎn)生OH?和H2,OH?穿過AEM膜傳導(dǎo)到陽極,并在陽極發(fā)生析氧反應(yīng)。AEM電解槽與PEM電解槽結(jié)構(gòu)相似,電解小室主要由陰離子交換膜、催化劑層、氣體擴(kuò)散層和雙極板組成。AEM與PEM都可以實(shí)現(xiàn)高壓制氫,以及實(shí)現(xiàn)動態(tài)響應(yīng),但AEM相較于PEM成本更低,主要體現(xiàn)在:1)在弱堿性條件下工作,AEM可以使用價(jià)格低廉的非貴金屬催化劑。2)AEM、多孔傳輸層、雙極板的成本均低于PEM中的同類部件
1)陰極氫析出反應(yīng)(HER):4H2O+4e
?
=
2H2↑+4OH?
2)
陽極氧析出反應(yīng)(OER):4OH?
=2H2O+4e-
+
O2↑表、AEM電堆結(jié)構(gòu)及核心部件圖、AEM技術(shù)現(xiàn)狀與未來關(guān)鍵性能指標(biāo)指標(biāo)2020年1.4~2.02050年目標(biāo)研發(fā)重點(diǎn)電催化劑電壓范圍(V)<2工作溫度(C)40~60<3.580膜、電催化劑膜電池壓力(MPa)>7.0正常電流密度(A/cm2)電堆產(chǎn)氫功耗(KWh/Kg)系統(tǒng)產(chǎn)氫功耗(KWh/Kg)負(fù)載范圍0.2~2>2膜、電催化劑電催化劑、膜氫廠平衡膜51.5~6657~695~100%52~67%99.9~99.999%>5000未知<42<455~200%>75%>99.9999%100000<100<200電解效率電催化劑膜H,純度電堆生命周期(h)≧1MW電堆成本(USD/KW)≦10MW系統(tǒng)成本(USD/KW)膜、電極膜電極未知整流器資料:IRENA,中信建投資料:
新能源時(shí)代,中信建投23SOEC電解槽原理:高氧化性/還原性/高溫環(huán)境對材料的穩(wěn)定性要求高
SOEC原理是在高溫條件(
600-
1000°C)下電解水制氫,按傳導(dǎo)電荷的不同,可以分為氧離子傳導(dǎo)型和質(zhì)子傳導(dǎo)型。質(zhì)子傳導(dǎo)型SOEC在陽極側(cè)供給高溫水蒸氣并發(fā)生氧化反應(yīng)、水分子失去電子后生成氧氣和質(zhì)子,質(zhì)子通過電解質(zhì)傳導(dǎo)到達(dá)陰極后發(fā)生還原反應(yīng)、在陰極處生成氫氣;氧離子傳導(dǎo)型SOEC從陰極側(cè)供給水蒸氣、水分子在得到電子后生成氫氣、并電離出氧離子,氧離子經(jīng)過電解質(zhì)傳導(dǎo)至陽極后,經(jīng)氧化形成氧氣。本質(zhì)區(qū)別在于:ALK和PEM完全依靠電能拆開氫氧鍵,SOEC依靠熱能+電能拆開氫氧鍵。
質(zhì)子傳導(dǎo)型:
1)陽極氧析出反應(yīng)(OER):2H2O(g)=4H+
+
4e?+O2↑
氧離子傳導(dǎo)型:1)陽極氧析出反應(yīng)(
OER):
2O2?=4e?+O2↑2)
陰極氫析出反應(yīng)(HER):
4H++4e?=2H2↑2)
陰極氫析出反應(yīng)(HER):H2O+
2e?
=
H2↑
+O2?圖、
SOEC(質(zhì)子傳導(dǎo)型)內(nèi)部原理表、SOEC(質(zhì)子傳導(dǎo)型)內(nèi)部原理資料:IRENA,中信建投資料:
新能源時(shí)代,中信建投24經(jīng)濟(jì)性-綠氫:24-25年部分地區(qū)含補(bǔ)貼平價(jià),全面平價(jià)預(yù)計(jì)在25-30年圖、綠氫經(jīng)濟(jì)性及核心參數(shù)敏感性測算
當(dāng)前綠氫成本:在
既定
目標(biāo)運(yùn)
行狀
態(tài)下,
即電
價(jià)成本0.2元
/kWh、電耗綠
氫
成
本
敏
感
性
測
算
(
元
/kg)運(yùn)
行
小
時(shí)
數(shù)
(h)
vs
電
價(jià)
(元
/kwh)4.7kWh/Nm3、制氫設(shè)備及電源成本900萬的情況下,理想的并網(wǎng)型項(xiàng)目的綠氫成本位于14.9元/kg水平,相比于煤制氫平價(jià)存在4.9元/kg的差距。14.90100020003000400050000.1220.9114.1211.8510.7210.040.130.1421.9615.1612.9011.7611.080.1522.4815.6813.4212.2911.610.1623.0016.2113.9412.8112.130.1723.5316.7314.4613.3312.650.1824.0517.2514.9913.8513.170.190.221.4314.6412.3711.2410.5624.5717.7815.5114.3813.7025.0918.3016.0314.9014.22
綠氫成本展望:綜合考慮以上組件價(jià)格、利用小時(shí)數(shù)、電耗、設(shè)備降本因素,短期度電成本下降有限,以2023、2024、2025年度電成本0.2、0.2、0.19元/kWh測算,考慮設(shè)備大型化及能耗指標(biāo)優(yōu)化,我們電耗(kWh/Nm3)
vs
電價(jià)(元/kwh)14.903.40.128.040.138.420.148.800.159.180.169.560.179.930.1810.3110.8611.4011.9512.4913.0413.5813.
50.1910.6911.2611.8212.3912.9613.5314.091
.30.211.0711.6612.2512.8413.4314.0214.611
.9認(rèn)為2023、2024、2025年國內(nèi)綠氫價(jià)格水平位于14.90、13.72、
3.68.458.859.259.6610.0610.5611.0611.5612.0612.5612
8110.4610.9811.5012.0212.5513.073.
33.88.879.299.7110.1310.6111.0911.5712.0512.2912.90元/kg。49.289.7210.1710.6211.0811.541.
64.24.44.64.79.6910.1610.5911.021
.24
平價(jià)依據(jù):10.1010.5110.721)考慮內(nèi)蒙古鄂爾多斯地區(qū)的補(bǔ)貼政策,23/24/25年運(yùn)營的綠氫項(xiàng)目分別給予4/3/2元/kg的補(bǔ)貼,已實(shí)現(xiàn)制氫成本位于10-11元/kg水平,達(dá)到煤制氫8-12元/kg的成本區(qū)間。2)克拉瑪依地區(qū)24/25年補(bǔ)貼3/1.5元/kg,寧東地區(qū)補(bǔ)貼5.6元/kg(24-26年)---限制單項(xiàng)目500W補(bǔ)貼上線設(shè)備成本(百萬元)
vs
電價(jià)(元/kwh)14.902500.129.580.130.1410.6311.4511.6111.7612.2012.6313.0713.5113.9414.380.1511.1511.9712.1312.2912.7213.1613.5914.0314.4614.900.1611.6812.4912.6512.8113.2413.6814.1214.5514.9915.420.1712.2013.0213.1713.3313.7714.2014.6415.0715.5115.950.1812.7213.5413.7013.8514.2914.7315.1615.6016.0316.470.190.210.1110.9311.0811.2411.6812.1112.5512.9813.4213.8513.2414.0614.2214.3814.8115.2515.6816.1216.5616.9913.7714.5914.7414.9015.3415.7716.2116.6417.0817.5172010.4010.5610.7211.1511.5912.0212.4612.9013.338102)在不考慮綠氫自身的綠色溢價(jià)情況下,有望實(shí)現(xiàn)光氫平價(jià)的組合為:電價(jià)0.14元/kWh、綜合電耗4
.2kW
h/Nm3、制氫設(shè)備成本564萬元/5MW,推演彼時(shí)綠氫成本位于10元/kg,這個(gè)節(jié)點(diǎn)有望在2026-2027年實(shí)現(xiàn)。900115014001650190021502400資料:地方政府官網(wǎng),中信建投量/出海:1-7月中標(biāo)同比增長23%,國內(nèi)需求下滑,海外占比+22pct
中標(biāo)量:我們以公開招中標(biāo)口徑統(tǒng)計(jì),2024年1-
7月電解槽中標(biāo)843MW,其中7月單月75MW。24年招標(biāo)節(jié)奏與23年有不同,我們認(rèn)為后續(xù)綠醇項(xiàng)目釋放將帶動電解槽出貨呈現(xiàn)“先抑后揚(yáng)”。
國內(nèi)外:2024年1-7月以來國內(nèi)、海外電解槽訂單分別為653MW、190MW
,同比分別-3.6%、+3700%,海外占比23%,同比+22pct。圖、24年1-7月電解槽招標(biāo)訂單843MW,同比增長24%(單位:MW)2024-國內(nèi)2023-國內(nèi)60050040030020010001月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月資料:地方政府官網(wǎng),國家能源招標(biāo)網(wǎng),氫云鏈,中信建投26技術(shù)路線現(xiàn)狀:ALK電解槽優(yōu)勢在產(chǎn)業(yè)化過程中被進(jìn)一步放大,繼續(xù)保持主流
裝機(jī)結(jié)構(gòu):24年以來ALK占比繼續(xù)提升,依然是電解槽裝機(jī)的主流趨勢,主要系:隨著裝機(jī)規(guī)模化演進(jìn),1)ALK成本為PE
M的1/
4,成本優(yōu)勢顯著;2)ALK的單體規(guī)模可達(dá)到2000-3000Nm3/h,PEM目前成熟產(chǎn)品規(guī)模一般位于200-500Nm3/h,ALK更適配規(guī)?;G氫項(xiàng)目。圖、24年1-7月訂單中,新增訂單中堿性路線依舊是主流(單位:%)20242023ALKALKPEMAEMSOECPEMAEMSOEC資料:地方政府官網(wǎng),國家能源招標(biāo)網(wǎng),氫云鏈,中信建投27競爭格局:行業(yè)集中度有所下滑,龍頭保持領(lǐng)先地位
行業(yè)集中度:2024年上半年,中國制氫電解槽訂單CR3/CR5分別為52%/74%;2023年,中國制氫電解槽訂單CR3/CR5分別為70%/84%。2024年頭部企業(yè)份額有所下降,行業(yè)集中度變低,競爭更加分散。
頭部企業(yè):派瑞氫能與陽光氫能在2023年與2024年上半年保持了市占率前二的龍頭地位,而其他企業(yè)市占率變化幅度較大,競爭較為激烈。圖、市場集中度小幅下降,行業(yè)龍頭保持領(lǐng)先地位(單位:%)2023年中國制氫電解槽企業(yè)市場訂單份額2024上半年中國制氫電解槽企業(yè)中標(biāo)份額16%21%派瑞氫能陽光氫能明陽氫能中車株洲所天津大陸其他26%陽光氫能派瑞氫能隆基氫能長春綠動三一氫能其他26%6%8%16%8%23%21%14%15%資料:能景研究,九派資本,中信建投28價(jià):招標(biāo)未標(biāo)準(zhǔn)化是招中標(biāo)價(jià)差的主因,24年制氫系統(tǒng)價(jià)格或?qū)⑿》陆?/p>
24年電解槽市場價(jià)格趨勢判斷:通過能建24年電解槽招標(biāo)入圍短名單供應(yīng)商的報(bào)價(jià)計(jì)算,堿性電解槽報(bào)價(jià)范圍位于627.
6萬元~726萬元,均價(jià)為682.75萬元,相較于23年綠氫項(xiàng)目電解槽招標(biāo)均價(jià)738萬元,同比下滑55萬元。
內(nèi)蒙古圣元項(xiàng)目:從招標(biāo)預(yù)算來看,制氫系統(tǒng)總預(yù)算1.25E,對應(yīng)70MW(合5MW電解槽14套)電解槽需求,則單套制氫系統(tǒng)預(yù)算為893W。該價(jià)格高于能建短名單價(jià)格上線,預(yù)計(jì)主要為招標(biāo)范圍未形成標(biāo)準(zhǔn)化,項(xiàng)目之間存在差異性,該項(xiàng)目可能包含除核心裝置外的其余設(shè)備。圖、24年電解槽制氫系統(tǒng)價(jià)格趨勢判斷(單位:萬元)多拖一(不含電氣系統(tǒng))注液系統(tǒng)單套均攤電氣系統(tǒng)多拖一降本單臺套預(yù)期價(jià)格(不含電氣系統(tǒng))實(shí)際中標(biāo)價(jià)格10009008007006005004003002001000資料:地方政府官網(wǎng),國家能源招標(biāo)網(wǎng),氫云鏈,中信建投29利:24年招標(biāo)價(jià)格下毛利率位于15-20%,短期承壓
我們基于ALK電解槽系統(tǒng)組件自下而上成本拆分認(rèn)為:1)在當(dāng)前多拖1的集成方案下,附件系統(tǒng)成本得到有效均攤,電解槽成本占比系統(tǒng)73%,價(jià)值量占比較高;2)645W系統(tǒng)售價(jià)對應(yīng)毛利率約為15-20%(假設(shè)除電解槽之外的系統(tǒng)附件為外采)表、
預(yù)計(jì)24年招標(biāo)價(jià)格下毛利率位于15-20%項(xiàng)目單位2021202220232024E系統(tǒng)成本拆分電解槽系統(tǒng)成本電解槽系統(tǒng)售價(jià)萬元/套元/kw萬元/套元/kw%5901179907181535%5861171837167330%5801159725144920%5351070645128917%-電解槽系統(tǒng)成本-電解槽系統(tǒng)成本毛利率電解槽成本拆分電解槽成本萬元%萬元/套43273%66535%43174%61630%43074%53720%39073%46917%成本占比(系統(tǒng))毛利率電解槽售價(jià)%電解
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