氢能碳中和时代的零碳能源.pdf

返回 相关 举报
氢能碳中和时代的零碳能源.pdf_第1页
第1页 / 共18页
氢能碳中和时代的零碳能源.pdf_第2页
第2页 / 共18页
氢能碳中和时代的零碳能源.pdf_第3页
第3页 / 共18页
氢能碳中和时代的零碳能源.pdf_第4页
第4页 / 共18页
氢能碳中和时代的零碳能源.pdf_第5页
第5页 / 共18页
亲,该文档总共18页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
碳中和系列报告 能源篇 氢能,碳中和时代的零碳能源 行 业 深 度 报 告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 行 业 报 告 环保公用 2021 年 03 月 30 日 强于大市 ( 维持 ) 行情走势图 相关研究报告 行业深度报告 *环保公用 *他山之石, 从欧盟碳交易看我国碳中和的投资机 会 2021-03-17 行业年度策略报告 *环保公用 *运营稳 健,科创兴起 2020-12-11 证券分析师 樊金璐 投资咨询资格编号 S1060520060001 010-56800134 f 李军 投资咨询资格编号 S1060519050001 010-56800119 研究助理 李鹞 一般从业资格编号 S1060119070028 liy 氢能是替代化石能源实现碳中和的重要选择: 氢能已经成为应对气候变 化、建设脱碳社会的重要能源。欧、美、日、韩等发达国家纷纷制定氢能 路线图,加快推进氢能产业技术研发和产业化布局。氢能产业已成为我国 能源战略布局的重要组成。 2019 年氢燃料电池产业相关投资及规划资金 1805 亿元。尽管受到疫情影响, 2020 年氢能投资金额仍有 1600 亿元, 市场对于氢能产业依旧充满信心。 我国氢气生产以西北、华北为主,主要来自化石能源: 2020 年我国氢能 产量和消费量均已突破 2500 万吨,已成为世界第一大制氢大国。从区域 分布看,氢能生产主要 产生在西北和华北地区,产量超过 400 万吨的省份 有内蒙和山东,产量超过 300 万吨的省份有新疆、陕西和山西。氢能源按 生产来源划分,可以分为 “灰氢 ”、 “蓝氢 ”和 “绿氢 ”三类。目前,我国氢气主 要来自灰氢。未来与大规模光伏发电或风力发电配套的电解水制绿氢将成 为发展趋势。 副产气制氢在技术经济环境方面具有显著优势: 氢气生产方式较多,有氯 碱副产气、干气、焦炉煤气、乙烷裂解副产气、甲烷、煤炭、天然气、电 解水等多种制氢方式。其中,副产气制氢在能源效率、污染排放、碳排放、 成本方面占据优势。比如丙烷脱氢成本约 13 元 /kg,水电解 制氢成本约 30 元 /kg。各地区发展氢能产业链时,应充分结合区域能源结构,优先使用副 产氢气和富余能源进行利用。 氢能冶金领域处于研究示范阶段 : 我国钢铁行业碳排放量占全国碳排放总 量的 15%左右,面临较大的碳减排压力。从生产工艺来看,钢铁行业碳排 放主要来自焦炭。国内外钢铁企业均有尝试使用氢气替代焦炭冶炼,按照 2020 年生产 10.5 亿吨粗钢,估算需要 3.5 万亿 kWh 电生产氢气,大约占 2020 年电力生产的 47%。 氢能用于交通领域进入推广应用阶段 : 我国燃料电池汽车已进入商业化初 期,截止 2020 年底,我国燃料电池汽车保有量 7352 辆。预计 2050 年氢 能在中国终端能源体系中占比至少达到 10%,交通运输领域用氢 2458 万 吨,约占该领域用能比例 19%,燃料电池车产量达到 520 万辆 /年。 投资建议: 氢能是替代化石能源实现碳中和的重要选择。随着氢能逐步用 于汽车、钢铁等行业,氢能的利用量将逐步增长,焦化、氯碱、丙烷脱氢 和乙烷裂解等产业受益副产氢气应用,建议关注金能科技、东华能源。氢 能炼钢还处于研究和示范阶段,建议关注头部公司的示范进展。氢燃料电 池车辆由于能量效率高、安全性高、无排放、寿命长等优点,有望逐步推 广 ,推荐潍柴动力、宇通客车、长城汽车、上汽集团。 风险提示: 1)碳中和政策实施不及预期; 2)氢能价格难以大幅下降; 3) 燃料电池成本下降不及预期; 4)氢能冶金技术发展不及预期。 -20% 0% 20% 40% 60% 80% Mar-20 Jun-20 Sep-20 Dec-20 沪深 300 环保公用 证 券 研 究 报 告 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 2 / 18 正文目录 一、氢能是替代化石能源实现碳中和的重要选择 .4 二、当前中国氢气生产分布和来源 .5 2.1 氢能分布在西部 . 5 2.2 氢气来源仍然以化石燃料为主 . 5 三、不同技术制氢的技术经济环境性分析 .8 四、氢能冶金领域处于研究示范阶段 .10 五、氢能用于交通领域进入推广应用阶段 .12 5.1 氢能 +燃料电池产业链市场前景广阔 . 12 5.2 氢燃料电池产业需大幅降低成本 . 16 五、投资建议 .17 六、风险提示 .17 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 3 / 18 图表目录 图表 1 氢能替代主要领域 . 4 图表 2 氢能投资呈现增长趋势(亿元) . 4 图表 3 从区域分布看,氢能生产主要分布在西北和华北地区(万吨) . 5 图表 4 从氢的来源看可分为灰氢、蓝青、绿氢 . 6 图表 5 2020 年我国氢气主要来源占比 . 6 图表 6 2020 年我国氢气主要消费途径占比 . 6 图表 7 当前中国氢气生产 和消费主要工艺 . 6 图表 8 副产气制氢在经济性、碳排放等方面具有综合优势 . 8 图表 9 副产气制氢能源效率最高 . 9 图表 10 以现状电力结构看,电解水制 氢碳排放最高 . 9 图表 11 工业副产氢成本最低 . 10 图表 12 我国钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的 15%左右 . 10 图表 13 HYBRIT项目工艺流程与传统高炉流程对比 . 11 图表 14 SALCOS 项目工艺流程 . 12 图表 15 奥钢联 H2FUTURE 项目产业链 . 12 图表 16 氢能 +燃料电池产业链 . 13 图表 17 国内燃料电池汽车主要政策 . 13 图表 18 各地出台的氢燃料电池政策 . 14 图表 19 央企积极布局氢能产业链 . 14 图表 20 2020 年我国燃料电池汽车保有量 7352 辆 . 15 图表 21 2020 年底加氢站建成 128 座 . 15 图表 22 中国氢能及燃料 电池产业总体目标 . 15 图表 23 氢燃料电池车与汽油车、电动车经济性对比 . 16 图表 24 国内燃料电池车的总成本发展趋势(美元 /百公里) . 16 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 4 / 18 一、氢能是替代化石能源实现碳中和的重要选择 氢能(氢的能源利用)受到全球广泛关注,成为应对气候变化、建设脱碳社会的重要 产业 方向。欧、 美、日、韩等发达国家纷纷制定氢能路线图,加快推进氢能产业技术研发和产业化布局。 当前,我国氢气生产利用主要在以石化化工行业为主的工业领域,以 “原料 ”利用为主, “燃料 ”利用为 辅。我国发展氢能具有良好基础,也面临诸多挑战。绿氢供应、氢储运路径和基础设施建设、氢燃 料电池核心技术装备、氢燃料电池汽车技术装备等均待逐一攻破,必须实事求是、客观冷静、积极 创新,争取少走弯路,开创氢能技术突破和产业化新局面。 氢能产业已成为我国能源战略布局的重要部分。 2020年,氢能被纳入能源法(征求意见稿)。 2021 年,氢 能列入国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要未来产业布局。 氢能产业发展初期,依托现有氢气产能、就近提供便捷廉价氢源,支持氢能中下游产业发展,降低 氢能产业起步难度,具有积极的现实意义。绿氢在 “碳中和 ”中可以用在绿电无法发挥作用的领域实现 互补,如氢冶金、化工、重卡交通燃料 、 供热等。面向未来,当绿氢成为稳定足量的低价氢源时, 绿氢促进工业脱碳将更好地发挥氢能价值。 图表 1 氢能替代主要领域 资料来源:清华大学,平安证券研究所 疫情未改变氢能产业投资积极局面。根据公开信息初步统计, 2019年氢燃料电池产业相关投资及规 划资金 1805亿元。尽管受到疫情影响, 2020年氢能产业整体发展速度有所放缓,但在投资方面, 投资金额 1600 亿元,仅有 11%左右的降幅,显示了市场对于氢能产业依旧充满信心。 图表 2 氢能投资呈现增长趋势(亿元) 资料来源:中国石化集团经济技术研究院,平安证券研究所 850 1805 1600 850 2655 4255 0 2000 4000 6000 2018 2019 2020 氢能产业投资 累计投资 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 5 / 18 二、当前中国氢气生产分布和来源 2.1 氢能分布在西部 2019 年以来,国家、各级地方政府对氢能产业发展高度重视,陆续出台了多项规划和发展目标,众 多企业和科研机构纷纷开展技术攻关。中国煤炭加工利用协会统计, 2020年我国氢 能产量和消费量 均已突破 2500 万吨,已成为世界第一大制氢大国。 从区域分布看, 氢能生产主要产生在西北和华北地区,根据 2019 年数据,产量超过 400 万吨的省 份有内蒙和山东,产量超过 300万吨的省份有新疆、陕西和山西,产量超过 200万吨的省份有宁夏、 河南和河北,产量超过 100 万吨的省份有江苏、安徽、四川、辽宁和湖北。 图表 3 从区域分布看,氢能生产主要分布在西北和华北地区(万吨) 资料来源:清华大学,平安证券研究所 2.2 氢气来源仍然以化石燃料为主 氢能源按生产来源划分,可以分为 “灰氢 ”、 “蓝氢 ”和 “绿氢 ”三类。 “灰氢 ”是指利用化石燃料石油、天然 气和煤制取氢气,制氢成本较低但碳排放量大; “蓝氢 ”是指使用化石燃料制氢的同时,配合碳捕捉和 碳封存技术,碳排放强度相对较低但捕集成本较高; “绿氢 ”是利用风电、水电、太阳能、核电等可再 生能源电解制氢,制氢过程完全没有碳排放,但成本较高。目前,我国氢气主要来自灰氢。 从来源看 , 我国的氢源结构目前仍是以煤为主,来自煤制氢的氢气占比约 62%、天然气制氢占 19%, 电解水制氢仅占 1%,工业副产占 18%。就消费情况看,目前的氢能基本全部用于工业领域,其中, 生产合成氨用氢占比为 37%、 甲醇用氢占比为 19%、炼油用氢占比为 10%、直接燃烧占比为 15%、 其他领域占比为 19%。 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 6 / 18 图表 4 从氢的来源看可分为灰氢、蓝 氢 、绿氢 资料来源:清华大学,平安证券研究所 图表 5 2020 年我国氢气主要来源占比 图表 6 2020 年我国氢气主要消费途径占比 资料来源:中国煤炭加工利用协会,平安证券研究所 资料来源:中国煤炭加工利用协会,平安证券研究所 图表 7 当前中国氢气生产和消费主要工艺 资料来源:石油和化学工业规划院,平安证券研究所 煤制氢 62% 天然气制 氢 19% 电解水制 氢 1% 工业副产 氢 18% 生产合成 氨用氢 37% 甲醇用氢 19% 炼油用氢 10% 直接燃烧 15% 其他 19% 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 7 / 18 ( 1)以煤为原料制氢 煤制氢的本质是以 煤中 碳取代水中的氢,最终生成氢气和二氧化碳。这里,碳起到 还原 作用并为置 换反应提供热。 以煤为原料制取含氢气体的方法主要有两种: 一是煤的焦化(或称高温干馏) ,煤在隔绝空气条件下,在 900-1000 制取焦炭,副产品为焦炉煤 气。焦炉煤气组份中含氢气 55%-60%(体积)、甲烷 23%-27%、一氧化碳 5%-8%等。每吨煤可得煤 气 300-350m3,作为城市煤气,亦是制取氢气的原料。 二是煤的气化 ,使煤在高温常压或加压下,与水蒸汽或氧气(空气)等反应转化成气体产物。气体 产物中氢气的含量随不同气化方法而异。 ( 2)天然 气制氢 天然气的主要成分是甲烷( CH4),本身就含有氢。和煤制氢相比,用天然气制氢产量高、加工成本 较低,排放的温室气体少,因此天然气成为国外制造氢气的主要原料。其中天然气蒸汽转化是较普 遍的制造氢气方法。 ( 3)重油部分氧化制造氢气 重油是炼油过程中的残余物,可用来制造氢气。重油部分氧化过程中碳氢化合物与氧气、水蒸气反 应生成氢气和二氧化碳。该过程在一定的压力下进行,可以采用催化剂,这取决于所选原料与过程。 ( 4)水电解制造氢气 水电解制得的氢气纯度高,操作简便,但需耗电。水电解制氢的效率一般在 75%-85%,一般生产 1m3氢气和 0.5m3氧气的电耗为 4-5kWh。根据热力学原理,电解水制得 1m3氢气和 0.5m3氧气的最 低电耗要 2.95 度电。 根据石油和化学工业规划院统计,我国电解水制氢装置约 1500-2000套,产量约 10-20万吨。与大 规模光伏发电或风力发电配套的电解水制氢装置正在进行小规模示范。 项目 1:河北建投张家口沽源风电制氢综合利用示范项目 投资方:河北建投新能源有限公司 建设规模: 200MW 风电场、 10MW 电解水制氢和氢气综合利用系统 制氢能力: 1752 万标准立方米 制氢规模:一期 4MW 电解水制氢 +2400Nm3/h中压水电解制氢设备 总投资: 20.3 亿元 年销售收入: 2.6亿元 项目 2:吉林省长岭龙凤湖 20万千瓦风电制氢示范项目 投资方:北京天润新能有限公司 建设规模: 200MW 风电场、 700万立方米制氢、 CNG混氢项目( H2: CNG 2: 8混合进 CNG汽 车) 制氢规模:一期 4MW 电解水制氢 +2400Nm3/h 中压水电解制氢设备 总投资: 25.5 亿元 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 8 / 18 ( 5)生物质制造氢气 家庭、农业、林业等产生的生物质可用于生产氢气。原料包括杨树、柳树和柳枝,以及来自厌氧消 化或垃圾填埋所产生的沼气等。生物质可 以使用成熟的技术进行气化,甚至在气化过程中与煤或废 塑料共同反应,如果与碳捕获技术结合,就有可能生产出负碳氢。沼气有额外的净化要求,可以通 过类似于蒸汽甲烷重整( SMR)的过程进行改造以产生氢气。 ( 6)工业副产氢气净化 焦炉气、氯碱、丙烷脱氢制丙烯和乙烷裂解制烯烃副产的粗氢气可以经过脱硫、变压吸附和深冷分 离等精制工序后作为燃料电池车用氢源,成本远低于化工燃料制氢、甲醇重整制氢和水电解制氢等 路线。 三、不同技术制氢的技术经济环境性分析 氢气生产方式较多,氯碱副产气、干气、焦炉煤气、乙烷裂解副产气、甲烷、煤炭、天然气、电解 水等多种制氢方式。其中,氯碱副产气、干气、焦炉煤气、乙烷裂解副产气等副产气制氢在能源效 率、污染排放、碳排放、成本方面占据优势。各地区发展氢能产业链时,应充分结合区域能源结构, 优先使用副产氢气和富余能源进行利用。 图表 8 副产气制氢在经济性、碳排放等方面具有综合优势 制氢方式 优点 缺点 能源效率( %) 氢气价格 (元 /kgH 2) 氢气成本 (元 /Nm3) 碳排放 ( kgCO2/kgH2) 化石燃 料制氢 天然气制氢 产量高,成本低 排放温室气体 83 13-20 0.6-1.2 10 煤制氢 产量高,成本低,商业化技术成熟 排放温室气体 63 10-15 1-1.2 20-25 工业副 产物制 氢 焦炉气制氢 利用副产物,成本低 焦炉气具有污染 性,建设地点受制 于原料供应 焦炉气提取制氢 80;焦炉气转 化制氢 60 6-11 1.2 5 氯碱制氢 产品纯度高,原料丰富 建设地点受制于原料供应 80 10-17 1.3-1.5 5 电解水制氢 环保,产品纯度高 耗电量大,成本高 45-55 13-46 3-5 25-30 资料来源:石油和化学工业规划院,平安证券研究所 从能源效率来看, 氯碱副产气制氢、干气制氢、焦炉煤气提取制氢能源效率均在 80%以上,天然气 制氢、乙烷裂解副产气制氢、 PDH副产气制氢、甲醇制氢、焦炉煤气转化制氢能源效率 60%-80%, 煤制氢能源效率在 50%-60%,电解水制氢能源效率在 50%以下。 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 9 / 18 图表 9 副产气制氢能源效率最高 资料来源:石油和化学工业规划院,平安证券研究所 从污染物排放来看 ,排污强度由小到大分别为:电解水制氢 天然气制氢 甲醇制氢 副产气制氢 煤 制氢。 从碳排放来看 ,副产气制氢 天然气制氢 干气制氢 甲醇制氢 煤制氢电解 电解水制氢(基于现有 电网电力结构),如果考虑清洁能源(光伏、风电、水电等),清洁能源电解水碳排放接近为零。 图表 10 以现状电力结构看,电解水制氢碳排放最高 资料来源:石油和化学工业规划院,平安证券研究所 从成本来看 ,制氢成本与原料价格关系最大,控制氢能价格需要控制原料价格;根据设定的价格范 围,从平均成本看,焦炉煤气制氢 煤制氢 其他副产气制氢 甲醇制氢 天然气制氢 水电解制氢。 因地制宜,选择合适原料制氢,氢气出厂价格可低于 15 元 /kg,可与煤制氢成本相当。 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 10 / 18 图表 11 工业副 产氢成本最低 资料来源:石油和化学工业规划院,平安证券研究所 注:水电制氢低电价情景包括弃电、部分资源地自发电、燃煤电厂边际成本、部分省份谷电 四、氢能冶金领域处于 研究 示范阶段 根据中国经济导报于 2020 年 10 月 14 日发表的钢铁行业是落实碳减排目标的重要责任主体一 文中相关专家提供的数据,我国钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的 15%左右,是国内碳排放量 最高的制造业行业。 图表 12 我国钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的 15%左右 资料来源 :中国经济导报,平安证券研究所 从生产工艺来看,钢铁行业碳排放主要在于长流程生产工艺是以煤炭为能源、焦炭为还原剂来进行 辅助冶炼,而煤炭和焦炭是钢铁行业产生二氧化碳排放的主要来源。 钢企需要从碳输入层面减少钢 铁生产过程中的碳使用量(甚至不用碳),在这方面,瑞典钢铁 HYBRIT 项目、 SALCOS 项目和 H2FUTURE 项目等都是有益的探索。宝钢、河钢、酒钢等国内钢铁企业也在开展氢能冶金的研究和 示范项目。从现有数据看, 2020年我国钢铁行业用煤 7.3亿吨,如果完全被氢气替代,将产生大量 氢能需求。根据瑞典 HYBRIT项目估算, 450万吨 /年钢铁产能需 要 150亿 kWh电制氢,按照 2020 年生产 10.5 亿吨粗钢,需要 3.5 万亿 kWh 电 ,大约占 2020 年电力生产的 47%。 15% 85% 钢铁工业 其他 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 11 / 18 ( 1)瑞典钢铁 HYBRIT项目 2016 年,瑞典钢铁公司( SSAB)、瑞典大瀑布电力公司( VATTENFALL)和瑞典矿业集团( LKAB) 联合成立了 HYBRIT项目,主要目的是大幅降低碳排放。按照 HYBRIT项目计划, 2016年 -2017年 为项目预研阶段,主要工作内容包括评估非化石能源冶炼的潜力,以及二氧化碳的捕集、存储和利 用等。 2018 年初公布的研究结果表明:按照 2017年底的电力、焦炭价格和二氧化碳排放交易价格, HYBRIT 项目采用的氢冶金工艺成本比传统高炉冶炼工艺高 20%-30%。 SSAB采用长流程工艺的吨钢二氧化 碳排放量为 1600千克(欧洲其他国家的水平约为 2000千克 -2100千克),电力消耗为 5385千瓦时; 采用 HYBRIT工艺的吨钢二氧化碳排放量仅为 25 千克,电力消耗为 4051 千瓦时。 该项目的中试研究阶段为 2018年 -2024年,示范运行阶段为 2025年 -2035年。在为期 10年的示范 运行阶段主要进行运行测试,以确保到 2035 年实现商业化运行。 HYBRIT 项 目的工艺基本思路是:在高炉生产过程中用氢气取代传统工艺的煤和焦炭(氢气由清洁 能源发电产生的电力电解水产生),氢气在较低的温度下对球团矿进行直接还原,产生海绵铁(直接 还原铁),并从炉顶排出水蒸气和多余的氢气,水蒸气在冷凝和洗涤后实现循环使用。 图表 13 HYBRIT 项目工艺流程与传统高炉流程对比 资料来源 :中国钢铁新闻网,平安证券研究所 ( 2)萨尔茨吉特 SALCOS 项目 2019 年 4 月份,在汉诺威工业博览会上,德国萨尔茨吉特钢铁公司(以下简称萨尔茨吉特)与 TENOVA公司(一家为金属上下游行业提供节能降耗技术解决方案的公司)签署了一份谅解备忘录, 旨在继续推进以氢气为还原剂炼铁,从而减少二氧化碳排放的 SALCOS 项目。 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 12 / 18 SALCOS项目旨在对原有的高炉 -转炉炼钢工艺路线进行逐步改造,把以高炉为基础的碳密集型炼钢 工艺逐步转变为直接还原炼铁 -电弧炉工艺路线,同时实现富余氢气的多用途利用。 图表 14 SALCOS 项目工艺流程 资料来源 :中国钢铁新闻网,平安证券研究所 ( 3)奥钢联 H2FUTURE 项目 2017 年初,由奥钢联发起的 H2FUTURE 项目旨在通过研发突破性的氢气替代 焦炭冶炼技术,降低 钢铁生产过程中的二氧化碳排放,最终目标是到 2050 年减少 80%的二氧化碳排放。 H2FUTURE 项目的成员单位包括奥钢联、西门子、 VERBUND(奥地利领先的电力供应商,也是欧 洲最大的水力发电商)公司、奥地利电网( APG)公司、奥地利 K1-MET(冶金能力中心 Metallurgical Competence Center)中心组等。 图表 15 奥钢联 H2FUTURE 项目产业链 资料来源 :中国钢铁新闻网,平安证券研究所 五、氢能用于交通领域进入推广应用阶段 5.1 氢能 +燃料电池产业链市场前景广阔 ( 1)氢燃料电池产业链 氢燃料电池产业链包括:制氢、储运氢、加氢站、燃料电池系统、燃料电池各项应用。其中储运氢 技术主要包括气态储运、低温液态储运、 固体储运 、有机液态储运。 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 13 / 18 图表 16 氢能 +燃料电池产业链 资料来源 :石油和化学工业规划院,平安证券研究所 ( 2)国家和地方均出台氢燃料汽车政策支持产业发展 新能源汽车产业发展规划( 2021-2035年)指出,要有序推进氢燃料电池供给体系建设,包括提 高氢燃料制储运经济性和推进加氢基础设施建设。此外,要建设智能基础设施服务平台,统筹加氢 技术和接口、车用储氢装置。 示范应用推动行业快速发展。 2020年 9月五部委下发了关于开展燃料电池汽车示范应用的通知, 指出示范期暂定为四年,示范期间,五部门将采取 “以奖代补 ”方式,对入围示范的城市群按照其目标 完成情况给予奖励。随着国家及地方产业政策的逐步实施、我国氢燃料电池核心技术的逐步突破积 累、相关配套产业的逐步完善,氢燃料电池及新能源汽车行业未来将有广阔的发展空间。 各地抢抓氢能产业布局,目前已有包括京津冀、长三角、珠三角、四川、山东等 30余个省市级的氢 能发展规划相继出台。 图表 17 国内燃料电池汽车主要政策 时间 政策 主要内容 2001 年 “863 电动汽车重卡科技专项 ” 发展三纵三横发展体系,包含燃料电池汽车和燃料电池汽车系统的开发 2014 年 关于新能源汽车充电设施 建设奖励的通知 符合标准的加氢站奖励 400 万元 2016 年 “十三五 ”国家战略性新兴产业发展规划 到 2020 年实现燃料电池汽车批量生产和规划化示范应用 2019 年 中国氢能源及燃料电池产业白皮书 2050 年氢能源占比约 10%,氢能需求量接近 6000 万吨,加氢站达到 1000 座以上 2020 年 9 月 关于完善新能源汽车推广 应用财政补贴政策的通知 将购置补贴调整为选择示范城市或区域,重点围绕关键零部件 的技术攻关和产业化应用开展示范。示范为期 4 年,采取 “以奖 代补 ”方式对示范城市给予奖励。 2020 年 10 月 节能与新能源汽车技术路 线图( 2.0 版) 提出 2030-2035 年实现氢能及燃料电池汽车的大规模的应用, 燃料电池汽车保有量达 100 万辆左右 资料来源:同济大学,平安 证券 研究所 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 14 / 18 图表 18 各地出台的氢燃料电池政策 省区市 政策名称 京津冀 北京市氢燃料电池汽车产业发展规划 天津市氢能产业发展行动方案( 2020-2022 年) 河北省氢能源产业中长期发展规划 长三角 上海市燃料电池车发展规划 江苏省氢燃料电池汽车产业发展行动规划 浙江省加快培育氢能产业发展的指导意见 安徽六安氢能产业发展规划( 2020-2025)、铜陵氢能产业规划 珠三角 广东广州市氢能产业发展规划( 2019-2030 年)、佛山市氢能源产业发展规划( 2018-2030 年)、茂名市氢能产业发展规划 其他 山东省氢能源产业中长期发展规划( 2019-2035) 山西省氢能源产业中长期发展规划 内蒙古自治区氢能源产业中长期发展规划 吉林省氢能源产业中长期发展规划 重庆市氢燃料电池汽车产业发展指导意见 湖北武汉氢能产业发展规划方案 四川成都市氢能产业发展规划( 2019-2023 年) 资料来源 :石油和化学工业规划院,平安证券研究所 ( 3)氢燃料电池产业进入商业化初期,前景广阔 我国燃料电池汽车已进入商业化初期,截止 2020年底,我国燃料电池汽车保有量 7352辆。加氢站 建设进度逐步加快,截止 2020 年底,加氢站建成 128 座。同时,中石油、中石化、国家能源集团 等二十余家大型央企纷纷跨界发展氢能产业。 图表 19 央企积极布局氢能产业链 产业领域 重点布局企业 储运零售终端建设和运营 中国石化、中国石油 氢能产业链及氢能装备 国家能源集团、中船重工 (718 所 ) 氢燃料电池及其核心部件 国家电投、东方电气、中船重工 (712 所 ) 终端应用燃料电池汽车、列车、氢冶金 东风集团、一汽集团、中国中车、宝武集团 资料来源 :石油和化学工业规划院,平安证券研究所 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 15 / 18 图表 20 2020 年我国燃料电池汽车保有量 7352辆 图表 21 2020 年底加氢站建成 128座 资料来源:中国石化集团经济技术研究院,平安证券研究所 资料来源:中国石化集团经济技术研究院,平安证券研究所 根据国际氢能委员会预计,到 2050 年,氢能将承担全球 18%的能源终端需求,创造超过 2.5 万亿 美元的市场价值,燃料电池汽车将占据全球车辆的 20%-25%,届时将成为与汽油、柴油并列的终端 能源体系消费主体。 根据中国氢能联盟预计, 2050 年氢能在中国终端能源体系中占比至少达到 10%,氢气需求量接近 6000 万吨,其中交通运输领域用氢 2458万吨,约占该领域用能比例 19%,燃料电池车产量达到 520 万辆 /年。 中国氢能源及燃料电池产业白皮书指出,交通领域将是氢能消费的重要突破口,在商用车领域, 2030 年燃料电池商用车销量将达到 36万辆,占商用车总销量的 7%(乐观情景将达到 72万辆,占 商用车总销量 13%); 2050 年销量有望达到 160 万辆,占比 37%(乐观情景下销量 300 万辆,占 比 70%以上)。 图表 22 中国氢能及燃料电池产业总体目标 产业目标 现状( 2019) 近期目标( 2020-2025) 中期目标 ( 2026-2035) 远期目标 ( 2036-2050) 氢能源比例( %) 2.7% 4% 5.9% 10% 产业产值(亿元) 3000 10000 50000 120000 加氢站(座) 23 200 1500 10000 燃料电池车(万辆) 0.2 5 130 500 固定式电源 /电站(座) 200 1000 5000 20000 燃料电池系统(万套) 1 6 150 550 资料来源 :中国氢能联盟,平安证券研究所 629 1272 1527 2737 1177 639 1911 3438 6175 7352 0 2000 4000 6000 8000 2016 2017 2018 2019 2020 (辆) 销量 累计销量 10 14 31 61 128 0 20 40 60 80 100 120 140 2016 2017 2018 2019 2020 (座) 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 16 / 18 5.2 氢燃料电池产业需大幅降低成本 氢燃料电池车具有能量密度高、安全、舒适等优点。燃料电池的能量密度高,可达 0.5-1.0kWh/kg, 特别适合重载车。电堆与氢罐是分开的,提高了发动机的安全性,电堆不易产生爆炸。氢燃料电池 车在续驶里程、加氢时间、驾驶舒适性均可与燃油车接近。 目前,氢燃料电池车必须解决购置和使用成本较高的问题,经济性是能否大规模发展的关键。 a)目前燃料电池发动机贵,导致一辆车售价是燃油车的三倍左右,锂电池车的 1.5-2.0 倍; b)加氢站的建设费用高达 1200-1500 万元。 c)在加氢站的加氢费用每公斤高达 60-80 元,只有降到 40 元以下才具备与燃油车竞争的基础。 因此,要实现无补贴的燃料电池车商业化,必须大幅度降低燃料电池发动机的成本和氢气的成本, 同时降低加氢站的建设费用。 根据德勤的分析,中国氢燃料电池公交车的总成本( TCO,购买成本和运营成本)在 2019年为 178 美元 /百公里,预计到 2029年 TCO 将下降至 55美元 /百公里,将低于纯电动公 交和燃油公交车的成 本。 图表 23 氢燃料电池车与汽油车、电动车经济性对比 某国产氢燃料电池乘用车 某国产汽油乘用车 某国产纯电动乘用车 车辆价格 50 万元 16.88 万元 34.83 万元 总行驶里程 15 万 km 60 万 km 30 万 km 百公里能源消耗量 1kg/100km 6.5L/100km 16kWh/100km 能源购买成本 60 元 /kg 7.1 元 /L(92 号汽油 ) 1.0-1.2 元 /kWh 百公里能源费用 60 元 46 元 16-19.2 元 资料来源 :石油和化学工业规划院,平安证券研究所 图表 24 国内燃料电池车的总成本发展趋势(美元 /百公里) 资料来源:德勤,平安证券研究所 环保 行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告,如经由未经许可的渠道获得研究报告,请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 17 / 18 五、投资建议 氢能是替代化石能源实现碳中和的重要选择。氢能已经成为应对气候变化、建设脱碳社会的重要 产 业 方向。欧、美、日、韩等发达国家纷纷制定氢能路线图,加快推进氢能产业技术研发和产业化布 局。氢能产业已成为我国能源战略布局的重要部分。我国已经成为全球最大的氢气生产国,但是目 前氢气主要来自灰氢(化石燃料),未来与大规模光伏发电或风力发电配套的电解水生产绿氢,可以 解决可再生能源的波动性问题。 随着氢能逐步用于汽车、钢铁等行业,氢能的利用量将逐步增长,关注焦化、氯碱、丙烷脱氢和乙 烷裂解副产氢气的应用,建议关注金能科技、东华能源。 氢能炼钢还处于研究和示范阶段,建议关 注头部公司的示范进展。氢燃料电池车辆由于能量效率高、安全性高、无排放、寿命长等优点,将 助力碳中和早日达标,推荐潍柴动力、宇通客车、长城汽车、上汽集团。 六、风险提示 ( 1)政策实施不及预期 碳中和目标的实现需要相关政策大力推行,如执行力度不及预期将对氢能推广产生不利影响。 ( 2)氢能价格难以大幅下降 其他低碳或零排放技术快速发展,氢能价格难以大幅下降,指示在经济性上优势不明显,推广不及 预期。 ( 3)燃料电池成本下降不及预期 氢燃料电池技术整车成本较高,如果成本难以大幅下降,或对氢能的推广应用产能影响。 ( 4)氢能冶金技术发展不及预期 氢能冶金还处于研究和示范阶段,如果进展不及预期或成本难以大幅下降,对氢能在冶金行业的推 广应用产生一定影响。 平安证券研究所投资评级: 股票投资评级 : 强烈推荐(预计 6 个月内,股价表现强于沪深 300 指数 20%以上) 推 荐 (预计 6 个月内,股价表现强于沪深 300 指数 10%至 20%之间) 中 性 (预计 6 个月内,股价表现相对沪深 300 指数在 10%之间) 回 避 (预计 6 个月内,股价表现弱于沪深 300 指数 10%以上) 行业投资评级 : 强于大市 (预计 6 个月内,行业指数表现强于沪深 300 指数 5%以上) 中 性 (预计 6 个月内,行业指数表现相对沪深 300 指数在 5%之间) 弱于大市 (预计 6 个月内,行业指数表现弱于沪深 300 指数 5%以上) 公司声明及风险提示: 负责撰写此报告的分析师(一人或多人)就本研究报告确认:本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格。 平安证券股份有限公司具备证券投资咨询业务资格。本公司研究报告是针对与公司签署服务协议的签约客户的专属研 究产品,为该类客户进行投资决策时提供辅助和参考,双方对权利与义务均有严格约定。本公司研究报告仅提供给上 述特定客户,并不面向公众发布。未经书面授权刊载或者转发的,本公司将采取维权措施追究其侵权责任。 证券市场是一个风险无时不在的市场。您在进行证券交易时存在赢利的可能,也存在亏损的风险。请您务必对此有清 醒的认识,认真考虑是否进行证券交易。 市场有风险,投资需谨慎。 免责条款: 此报告旨为发给平安证券股份有限公司 (以下简称 “平安证券 ”)的特定客户及其他专业人士。未经平安证券事先书面 明文批准,不得更改或以任何方式传送、复印或派发此报告的材料、内容及其复印本予任何其他人。 此报告所载资料的来源及观点的出处皆被平安证券认为可靠,但平安证券不能担保其准确性或完整性,报告中的信息 或所表达观点不构成所述证券买卖的出价或询价,报告内容仅供参考。平安证券不对因使用此报告的材料而引致的损 失而负上任何责任,除非法律法规有明确规定。客户并不能仅依靠此报告而取代行使独立判断。 平安证券可发出其它与本报告所载资料不一致及有不同结论的报告。本 报告及该等报告反映编写分析员的不同设想、 见解及分析方法。报告所载资料、意见及推测仅反映分析员于发出此报告日期当日的判断,可随时更改。此报告所指 的证券价格、价值及收入可跌可升。为免生疑问,此报告所载观点并不代表平安证券的立场。 平安证券在法律许可的情况下可能参与此报告所提及的发行商的投资银行业务或投资其发行的证券。 平安证券股份有限公司 2021 版权所有。保留一切权利。 平安证券研究所 电话: 4008866338 深圳 上海 北京 深圳
展开阅读全文
相关资源
相关搜索
资源标签

copyright@ 2017-2022 报告吧 版权所有
经营许可证编号:宁ICP备17002310号 | 增值电信业务经营许可证编号:宁B2-20200018  | 宁公网安备64010602000642