东吴证券—氢能深度:绿氢,第四次能源革命的载体(附报告)

投资要点

绿氢是可再生能源深度脱网与工业深度脱碳的完美结合,10年高速增长产业周期开启:绿氢是通过光伏、风电以及太阳能等可再生能源发电实现电解水制氢,一方面生产过程实现零碳排放,另一方面以其大规模、长周期、长距离等储能优势有效解决可再生能源消纳问题。绿氢下游短期空间来自在化工领域对灰氢替代,长期增量空间来自交通领域、天然气加氢、炼钢用氢,助力工业、交通领域减碳,是全球第四次能源革命的重要载体。21年全球纯氢气产量7000万吨左右,其中绿氢占比不足0.1%,23-24年全球风光氢一体化项目密集开建,我们预计25年绿氢占比有望达到2%,2030年绿氢占比有望达到30%,产量超3000万吨。氢能10年高速成长产业周期已开启。

碳中和的愿景与阳谋,新能源的拼图与闭环,23-25年全球绿氢项目密集开建:国内风光大基地鼓励就地消纳,倒逼配套建设绿氢项目,其中内蒙布局领先,我们统计目前规划绿氢项目近15GW,其中23年1-2月开标项目达到730MW,预估全年开标项目超2GW(对应10万吨),同比翻番。欧盟22年明确至2030年欧盟内自产1000万吨绿氢和进口1000万吨绿氢的目标,为满足这一目标,欧洲能源公司已开始大举布局氢能项目,目前在本土及海外等地规划项目合计氢气产量超470万吨,计划均在2030年前投产,目前已有6.5万吨项目开建,同时欧盟国家已开建专用海底隧道H2Med、航线输送绿氢。美国2021年后氢能布局明显加快,制定了清晰路径,计划到2030/2040/2050年绿氢需求分别达到1000、2000和5000万吨/年,且IRA法案持续10年对绿氢制造给与大额补贴,最高3美元/kg,极大幅度提升绿氢经济性,目前美国绿氢规划项目集中于加州及德州,已开建的两大项目合计规划产量10万吨。

绿氢成本下降路径清晰,零碳加持预估25-27年基本可实现平价:绿氢性价比提升来自于电费成本下降和碳排放考核趋严。煤制氢成本9-10元/kg,天然气制氢成本15元/kg,而绿氢目前在电价0.3元/kwh情况下,平均成本为25元/kg,理想情况下,按照电耗4kwh/标方,电价0.15元/kwh,对应成本为15元/kg,则基本可与天然气制氢平价;若绿氢与风光、风电耦合,年利用小时提高至4000小时以上,则成本有望进一步下降至11元/kg以内,则基本可以实现与煤制氢平价。同时,绿氢实现零排放,若考虑碳价加持,若碳价从50元/吨提升至200元/吨,则绿氢成本在16-18元/kg即可实现制氨制甲醇平价。

制氢环节产业放量在即,核心设备及部件弹性大:水电解制氢技术以碱性为主流,更适合规模化集中式生产,PEM技术将在小型分布式领域作为补充。目前1000标方/h碱性电解槽整线含EPC价格为1000万,设备900万,其中电解槽占比超50%。按照全球2030年绿氢占比近30%,对应1000标方电解槽需求超2.5万台,对应市场空间1500亿+。电解槽核心指标为单线产能、电耗等,由电极(镍丝网喷涂)、隔膜、流场设计等决定,各家指标差异不大,但实际长期运行稳定性差异大,目前新进电解槽厂商近100家,我们更看好积淀深的第一梯队718、竞立、大陆,和技术进步快且资源丰富的新进入者隆基绿能、阳光电源、华电重工、亿利洁能、昇辉科技等。同时电解槽中PPS隔膜成本占比15-20%,看好后续完全国产替代。

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