蓄势待发,氢能产业驶入“快车道”

华夏基金 2023-04-27 07:53

氢(H),元素周期表118个元素之首,重量最轻的化学元素,也是宇宙中分布最广泛的物质。

氢能,被誉为“21世纪最清洁的能源”,是当下最热门的二次能源之一,同时也被看做是第三次能源革命最重要的媒介。

蓝海赛道“氢氢来”,氢能产业的发展驶入了“快车道”。


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何以为 氢?


氢能,是通过氢气和氧气的化学反应来产生能量的,初中最早接触到的化学方程式『2H2+O2=点燃=2H2O』一句话概括起来就是“氢氧反应产生水”。

正是因为氢气燃烧的化合反应不会产生一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、粉尘这类的污染物,氢也被称为“21世纪的终极能源”。

一个再熟悉不过的元素,为何会在新一轮能源革命中扮演如此重要的角色呢?

氢能储量丰

最常见的氢在水里,而覆盖地球表面71%的水资源中有大量可开发的氢能。

氢能效能更高

氢气的热值是常见燃料中最高的,简单来说就是燃烧相同质量的氢,所提供的能量是最大的,约为汽油的3倍、焦炭的4.5倍

氢能零污染

氢氧反应产生水,真正实现了零碳排放。

如此优质的能源为什么没有受到“重用”,实现大规模商业化的落地呢?这就要从氢能源的产业链路来看了。

完整的氢能源产业链包括“制、储、运、加”以及具体的应用环节。

资料来源:毕马威分析、开源证券

在制氢环节,通过光伏、风电等可再生能源发电制备的“绿氢”,其碳排放量是最少的,也是我们追求的终极目标。但绿氢生产成本高,其中使用的电解槽这一设备成本占到了整个制氢成本的40%。

氢能分类(根据不同制氢方法).资料来源:中银证券

在储运环节,如何安全压缩氢气、安全运输氢气,也是另企业头疼的一个难题。氢能源易燃易爆炸,且自身密度过低,对储运环节有较高的成本要求。

尽管成本较高、商业化实现难度较大,各国围绕氢能开发和利用的步履却没有停歇。目前全球已有42个国家和地区发布了氢能政策(数据来源:国家能源局)。

我国于2016年首次提出氢能产业发展路线图,2022年国家政策持续加码,发布了《氢能产业中长期规划(2021-2035年)》,进一步明确氢能产业的发展方向和战略布局。

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氢能产业 周期开启

作为实现碳中和目标的重要方式,我国已经掌握氢能制备、储运、加氢、燃料电池和系统集成等主要技术和生产工艺,在制、储、运、加、用等全产业链规模以上工业企业超过300家,氢能的产业链显现,产业周期开启。

上游:电解槽赛道爆发在即

电解槽是电解水制氢的核心设备,存在技术壁垒,其关键材料当前主要依赖进口,价格昂贵。但国内电解槽企业实力强劲、新能源公司积极入局,推动绿氢降本。

欧洲和中国引领了全球电解槽的产能,占比分别为44%和36%,到2025年时,欧洲与中国的电解槽产能合计将占到全球的68%。

电解槽装机和扩产提速,核心设备放量显著。

中国和欧洲电解槽企业产能规模全球领先,资料来源:IEA,平安证券

中游:国内“氢气走廊”雏形初现

4月16日,中石油宣布用现有天然气管道长距离输送氢气的技术获得了突破,氢能规模运输难题已破解,也就是说一条管道可以同时运天然气和氢气了,这为中国今后实现大规模、低成本的远距离氢能运输提供了技术支撑

中石化也于日前宣布,“西氢东送”输氢管道示范工程被纳入《石油天然气“全国一张网”建设实施方案》,管道全长400多公里,是中国首条跨省区、大规模、长距离的纯氢输送管道。

“两桶油”在技术上的突破、以及全国油气管网的规划和建设上发力,抢滩布局氢能。

此外,在基础设施建设方面,我国加氢站的数量居世界第一,目前全国已建成的加氢站数量超过350座,约占全球总数的40%,与此同时,不少加油站也开始布局加氢业务。据毕马威援引的专家数据,未来加氢站的建设仍有30%-40%的降本空间

资料来源:车百智库,KPMG《一文读懂氢能产业》,中银证券

下游:工业和交通成主要应用领域

就应用端来说,氢能作为清洁能源可以在多个场景中代替汽油、柴油、天然气等能源,促进节能减排及深度脱碳。

在碳中和的大背景下,工业领域对绿氢需求的确定性是较高的,石油、化工、钢铁等行业面临的碳减排压力较大,因此这些企业具备更强的脱碳需求,也更加愿意使用绿氢。

据中国氢能联盟测算,在2020-2060年间,使用氢能有望实现超过200亿吨的累计减排量。

2020-2060年各行业用氢累计减排量,资料来源:中国氢能联盟,中银证券

而在交通领域,国内车企在氢燃料电池领域的布局明显加快。2021年我国首批3个燃料电池汽车示范城市群落地;今年4月,上海、广州等地的氢能源车以网约车形式开启运营。

据中国汽车工程学会测算,2025 年中国氢燃料电池汽车保有量将达到 10 万辆左右。

2016-2022年我国氢燃料电池汽车销量及增速,资料来源:中汽协、香橙会氢能数据库,中银证券

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氢能产业基本面 已发生变化

氢能源板块在过去几年间也存在过阶段性炒作,但都无疾而终。而如今再看氢能,已经不是“雷声大雨点小”的阶段了。

华夏新能源车龙头基金经理杨宇表示,站在当前时点,旗帜鲜明地看好氢能源的发展。

华夏新能源龙头车基金经理 杨宇

为什么看好氢能源?我们认为它是在众多新变化、新技术中置信度最高的。考虑到氢能源巨大的市场空间,以及其所处的商业化发展阶段,我们整体而言看好氢能源行业的机会。

制氢端看,氢能产业化提速的背景下,电解槽出货量显著提升。

据高工产业研究院数据统计,2022年国内电解槽出货量同比翻倍,大幅增长106%。而2023年一季度氢电解槽招标量已达2022年全年国内电解槽出货量的60%,达到452MW。

资料来源:氢云链,平安证券

用氢端看,氢燃料电池成本的下降及规模化生产双向发力,对于进一步降本潜力巨大,而成本的下降有利于燃料电池的放量。

综合来看,整个氢能源行业的基本面发生了根本性的变化。氢能作为新能源众多细分领域之一,已经进入了商业化发展的第一个阶段,目前处于加速成长的位置,市场对此明显低估。

回看近年资本市场浪潮翻涌,此刻的氢能源或许如2015年的光伏行业、2016年的锂电池行业,其市场空间是巨大的。

深度脱碳、保障能源安全、实现经济可持续增长的核心驱动力来看,氢能产业具备宽阔的使用场景和庞大的产业链价值。

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