深度报告-20221217-国金证券-燃料电池行业产业链系列报告之十三_绿氢催生新兴市场启动_电解水设备技术路线与成本之争_34页_3mb

燃料电池行业研究总结

核心内容

燃料电池行业正迎来快速发展，绿氢需求激增推动电解水制氢设备市场增长。2025年，交通、工业和储能领域合计氢气需求量将超过50万吨，电解槽累计装机需求超15GW，潜在市场规模达310亿元。绿氢作为清洁能源，将在未来成为主要氢气来源，尤其在减碳要求严格的工业和交通领域，以及需要储能的电力领域。

主要观点

1. 绿氢需求增长

   • 交通领域：燃料电池汽车保有量预计超10万辆，绿氢需求21万吨，年复合增长率达216%。
   • 工业领域：钢铁产量预计超20亿吨，绿氢需求10万吨，年复合增长率约96%。
   • 储能领域：2025年氢气需求预计超50万吨，其中季度调峰需求18.3万吨，年复合增长率80%；日度调峰需求2.1万吨，年复合增长率51%。

2. 电解槽技术路线与成本分析

   • 碱式电解槽（ALK）与质子交换膜电解槽（PEM）是当前主流技术，ALK商业化程度高，成本低；PEM效率高，适合波动能源，但成本较高。
   • 当前ALK设备成本仅为PEM的五分之一，但随着PEM成本下降，两者在制氢成本上将趋于平衡。
   • 碱式电解槽适合西部大规模制氢，PEM适合东部站内制氢，未来可能实现两者混合搭配。

3. 电解水制氢发展趋势

   • 高效化、低成本、规模化是未来发展方向，提升效率、利用低电价能源、扩大生产规模将有效降低制氢成本。
   • SOEC（固体氧化物电解槽）技术尚处于实验室阶段，但具有高效率、无贵金属催化剂的优势，未来有望成为主流。

4. 投资建议

   • 推荐昇辉科技、隆基绿能、阳光电源等布局电解水设备的企业，同时关注储氢瓶企业如京城股份、中集安瑞科，以及PEM电解槽企业如NEL、ITM Power、Plug Power。

关键信息

• 2025年电解槽装机需求：预计累计装机超15GW，市场规模超300亿元。
• 绿氢渗透率：交通领域12%，工业领域1%，储能领域1%。
• 技术对比：ALK设备成本低、效率低，PEM效率高、成本高，SOEC效率高、无贵金属，但技术尚不成熟。
• 成本测算：在电费为0.3元/kWh时，混合方案（80%ALK+20%PEM）的制氢成本最低，ALK次之，PEM最高。

电解水制氢主要应用场景

投资标的与相关业务

风险提示

• 技术研发进度不及预期
• 下游氢能需求不佳
• 政策落地不及预期

技术路线对比

未来趋势

• 高效化：提升能量转换效率，降低电耗，理论上可节省27%的电能，降低20%的制氢成本。
• 低成本：利用弃电资源，配合可再生能源波动，实现低成本制氢。
• 规模化：设备规模化生产将有效降低单位制氢成本，推动电解水制氢产业规模化发展。

国内外核心企业近况

• 派瑞氢能：PEM电解槽产品已实现量产，产品系列覆盖多种规格。
• 考克利尔竞立：ALK电解槽技术成熟，已应用于多个大型项目。
• 天津大陆制氢：ALK电解槽技术成熟，产品覆盖多个氢气产量范围。
• 隆基绿能：碱式电解槽已实现量产，2022年计划扩大产能。
• 阳光电源：具备PEM与ALK电解槽生产能力，拥有大型测试平台。
• 国富氢能：布局ALK与PEM电解槽，与卡沃罗合作开发PEM设备。
• 卡沃罗：PEM电解槽技术领先，已实现大功率设备生产。
• 昇辉科技：碱式电解槽设备已上线，计划推出更大功率设备。
• NEL：碱式电解槽产能扩大，PEM电解槽技术先进。
• ITM Power：PEM电解槽技术成熟，订单增长显著。
• Plug Power：PEM电解槽技术先进，已实现小批量生产。