氢能行业系列深度报告二：绿氢，风正帆悬，平价在望-20210607-国联证券-33页_2mb

报告摘要

绿氢——风正帆悬，平价在望

核心内容

本报告探讨了绿氢在深度脱碳领域的应用前景与成本发展趋势。绿氢作为连接可再生能源与终端应用场景的绿色二次能源，将在工业、建筑、交通等领域发挥重要作用。随着我国“3060双碳”目标的推进，绿氢的降本路径与应用潜力成为关注重点。

主要观点

绿氢是实现深度脱碳的关键：绿氢通过可再生能源电解水制取，具有清洁无碳、灵活高效、应用场景广泛等优势，能够将大量可再生能源电力转化为终端能源使用。
绿氢成本有望在2030年实现与灰氢平价：当前绿氢成本较高，但随着技术进步和规模扩大，预计到2030年，部分可再生资源优势区域的绿氢成本将降至10-12元/kg，具备与灰氢（约10元/kg）竞争的能力。
绿氢大规模应用预计在2035-2040年实现：近5年绿氢将率先在供热和重卡领域应用，2030年后在重型运输领域实现价格竞争力，2035年后在主流工业和交通领域大规模应用。
绿氢在不同领域的应用潜力：
- 交通领域：氢燃料电池汽车（FCEV）将在重卡等重型运输中率先应用，与纯电动汽车（BEV）形成互补。
- 工业领域：绿氢可作为炼钢、合成氨、甲醇等工业领域的低碳替代方案，助力工业脱碳。
- 建筑领域：天然气掺氢（HCNG）是一种可行的低碳供热方式，适合当前基础设施条件，具备经济性与低碳化的双重优势。

关键信息

我国氢气需求预测：预计到2060年，我国年需求量将从0.37亿吨增至1.3亿吨，终端能源占比从5%提升至20%。
绿氢成本预测：2020年绿氢成本为30.8元/kg，预计2030年降至16.9元/kg，部分资源优势区域可实现与灰氢平价。
氢能产业链关键设备：储氢罐、压缩机等设备将在绿氢规模化应用中获得数量级增长，是长期投资重点。
重点投资标的：包括燃料电池龙头亿华通、光伏制氢企业宝丰能源、氢能炼钢企业河钢股份、储氢罐企业中集安瑞科、压缩机企业汉钟精机。

投资建议

短期（2020-2025）：关注氢燃料电池重卡及燃料电池堆，因产业链仍处于技术储备及降本突破阶段。
中期（2025-2035）：关注燃料电池车、电堆、具备绿氢布局的工业龙头公司，如宝丰能源、河钢股份等，因部分区域绿氢成本已接近灰氢。
长期（2035-2050）：重点关注贯穿氢能产业链的关键设备，如储氢罐、压缩机等，伴随绿氢规模化应用而迎来增长。

风险提示

可再生能源成本下降不及预期；
氢能应用技术发展不及预期；
相关政策不及预期。

投资评级

投资建议：中性；
上次建议：中性。

作者信息

分析师：吴程浩；
执业证书编号：S0590518070002；
电话：0510-85613163；
邮箱：wuch@glsc.com.cn。

图表目录（关键图表）

图表1：全球平均气温已升高达 $1^{\circ}C$；
图表2：全球能源体系转型过程；
图表3：我国一次能源消费量（亿吨标准煤）；
图表4：我国一次能源消费结构（%）；
图表5：全球前五大碳排国排量（百万吨 $\mathbf{CO}_2$）；
图表6：全球前五大碳排国排放占比（%）；
图表7：我国二氧化碳排放结构（2020年）；
图表8：主要国家的碳排放达峰时间和承诺实现碳中和时间；
图表9：2050年能源需求的情景分析；
图表10：2050年 $\mathbf{CO}_2$ 排放情景分析；
图表11： $2^{\circ}C$ 及 $1.5^{\circ}C$ 目标导向下的 $\mathbf{CO}_2$ 排放结构（亿吨）；
图表12：氢能将可再生能源整合至终端使用；
图表13：我国氢能需求预测（万吨）；
图表14：氢燃料电池汽车结构图；
图表15：氢燃料电池反应原理；
图表16：不同制氢途径燃料电池乘用车全生命周期温室气体排放对比；
图表17：不同制氢途径燃料电池公交车全生命周期温室气体排放对比；
图表18：我国商用车温室气体排放位居道路运输领域首位；
图表19：我国汽柴油表观消费量及 $\mathbf{CO}_2$ 排放量合计；
图表20：国内FCEV与BEV销量情况（辆）；
图表21：FCEV与BEV对比；
图表22：FCEV、BEV、ICE燃油经济性对比；
图表23：氢能与燃料电池汽车路线图；
图表24：交通运输市场的划分；
图表25：中国氢气生产与消费（2020年）；
图表26：合成氨产业链；
图表27：国内合成氨及尿素历史产量情况（万吨）；
图表28：国内甲醇产能及产量情况（万吨）；
图表29：国内甲醇生产工艺结构（2018年）；
图表30：钢铁冶炼工艺流程图；
图表31：中国粗钢产量占全球一半水平（万吨）；
图表32：绿氢炼钢工艺能实现钢铁生产深度脱碳；
图表33：瑞典钢铁HYBRIT项目流程示意图；
图表34：德国萨尔茨吉特钢铁SALCOS项目设想图；
图表35：工业中 $40%$ 二氧化碳排放来源于燃料燃烧供热（Gt $\mathsf{CO}_2$）；
图表36：多数国家冬季取暖依靠的是燃烧天然气；
图表37：HCNG技术路线图；
图表38：天然气与氢基本参数对比（标准大气压下）；
图表39：埃姆兰岛HCNG家用实地测试项目；
图表40：各国/地区天然气管道内掺氢比例设定；
图表41：中国天然气消费量（亿立方米）；
图表42：中国天然气消费结构（2018年）；
图表43：HCNG价格敏感性分析（按体积计价）；
图表44：三种较为成熟的制氢技术路线对比；
图表45：不同制氢技术经济性与碳排放；
图表46：国内电解水制氢主要技术路线的性能特点对比；
图表47：CCUS技术成本（元/kg- $\mathbf{CO}_2$）；
图表48：碱性电解绿氢成本结构；
图表49：碱性电解绿氢全生命周期成本拆解；
图表50：碱性电解绿氢全生命周期成本预测（元/kg）；
图表51：绿氢成本与灰氢成本对比；
图表52：绿氢在终端应用价格竞争力；
图表53：氢能产业链重点上市公司（以2021年6月4日收盘测算市值、估值）。

总结

绿氢作为实现碳中和目标的重要工具，将在交通、工业、建筑等多个领域发挥关键作用。尽管当前绿氢成本较高，但预计到2030年，部分资源优势区域可实现与灰氢平价，2035-2040年实现大规模应用。在投资层面，短期应关注政策主推方向，中期应关注具备绿氢布局的龙头企业，长期则应关注氢能产业链关键设备。绿氢的推广与应用将面临技术、成本和政策等多重挑战，但其在实现深度脱碳方面具有不可替代的作用。

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