氢能产业迎来政策、技术和市场机遇.pdf

请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 Table_Industry 证券研究报告 /行业深度报告 2019 年 05 月 05 日 化工 /新能源 氢能产业迎来政策、技术和市场机遇 Table_Main Table_Title 评级： 买入 分析师： 商艾华 执业证书编号： S0740518070002 Email： shahr.qlzq Table_Profit 基本状况 上市公司数 行业总市值 (百万元 ) 行业流通市值 (百万元 ) Table_QuotePic 行业 -市场走势对比 公司持有该股票比例 Table_Report 相关报告 1 2 3 Table_Finance 重点公司基本状况 简称 股价 (元 ) EPS PE PEG 评级 2018 2019E 2020E 2021E 2018 2019E 2020E 2021E 中国石化 5.68 0.52 0.54 0.58 0.61 10.92 10.54 9.87 9.35 3.09 买入 卫星石化 18.05 0.89 1.26 1.55 2.47 20.45 14.31 11.61 7.31 0.33 增持 东华能源 10.46 0.66 0.87 1.20 1.44 16.00 12.00 8.74 7.24 0.36 增持 滨化股份 6.92 0.45 0.53 0.59 0.62 15.23 13.01 11.81 11.11 0.76 增持 美锦能源 15.17 0.44 0.48 0.53 0.55 34.48 31.60 28.62 27.58 3.29 增持 鸿达兴业 5.62 0.24 0.30 0.38 - 23.420 18.73 14.79 - - 增持 雄韬股份 27.51 0.27 0.31 0.46 0.63 101.89 88.74 59.80 43.67 6.64 增持 注：盈利预测取自 wind一致预期 Table_Summary 投资要点 氢能产业迎来政策、技术和市场机遇。 我国氢能源产业处于导入期， 政策支持、技术革新和 市场 普及是氢能产业规模化的关键。据“十三五”国家战略性新兴产业发展规划，我国将于 2020 年实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。我们认为发展氢能源产业迎来前所未有的机遇： 一是政策支持 ， 氢能产业正在取得政策自上而下的资金支持，加氢基础设施建设的审批条件有望放宽， 配套政策和资金有利于解决加氢站前期资金投入大、氢站运营的安监审批难等问题； 二是 技术革新 ，大规模制氢、储运氢和加氢成本高、电堆 贵金属 使用量大 、催化剂易中毒等 技术 问题已经有 解决途径 ； 三是 市场 普及 ，氢能终端使用成本降低至比汽油便宜指日可待，消费者对于氢燃料汽车的有效需求将大幅提升，进而促进整个产业的快速发展。 同时，产业界加快布局上下游，市场投融资热度持续上升。 目前中国氢能产业与 2013年锂电池政策环境、技术条件和产业资本参与度热度极为相似。 政策持续发力，补贴向基础设施建设倾斜。 2001-18 年我国氢燃料电池汽车产业政策主要集中在需求端和基础科研攻关。 2019 年以来政策向基础设施建设、关键零部件制造和配套运营服务等供给端倾斜。加氢站的建设和运营补贴正同步推进，单站最高建设补贴达 900 万元。氢燃料电池 汽车的购置补贴最高达 50 万元 /辆，远大于纯电动车， 已 基本 覆盖购车成本差距。2020年以后， 政府 针对氢能源产业仍将保持一定强度的财政补贴。 产业化面临用氢成本高的挑战，降成本依赖多元化的供氢体系。 经济、实用是氢能产业化的根本动力。终端用氢成本降低应从制氢、储运、加氢等方面综合考虑。我们认为，因地制宜采用多元化的供氢体系， 能有效降低氢能的平均使用成本。目前，化工装置副产氢气路线制氢成本仅 8-10 元 /kg，潜在可利用规模达 800 万吨 /年，能满足未来数年车用氢气使用量，但储运成本受化工厂和加氢站距离远近的影响大；分布式站内制氢是未来的潜在方向，采用可再生能源弃电电解水制氢成本仅 10 元 /kg。日、美等国均将可再生能源电解水路线作为长期优先发展的路线，原因一是环保，二是能源利用可持续，三是可分布式生产，运输成本低。 产业资本热情高涨，全产业链快速起步。 石化央企具有氢能全产业链布局的优势，中石化在推动加氢站、充换电站取得实质性突破，目前氢气年产量达 200-300 万吨，成本低至 20 元 /kg；国家能源集团牵头成立 国家级 氢能产业联盟；民企设备商 加大 建设 投入，布局氢站建设。 氢能板块上游具有更强的属性，具有氢资源和加氢站的上市公司有望 脱颖而出 。 长期看上游：上游氢资源具有消费品属性。氢资源不同于锂资源或锂电池，作为一次性燃料难以大规模存放，具有一定的消费品属性，需求的快速爆发能创造确定性更高，持续性更长的 价值；中短期看中游：加氢站等基础设施投资建设壁垒远高于充电桩，政策补贴力度也更大。因此，中短期内有资金实力的企业有望率先脱颖而出，存在一定的估值溢价 。 核心结论： 我们认为燃料电池行业将正式起航，燃料电池行业可比 2012年锂电行业，处于产业导入期，国家自上而下推动，技术迭代市场爆发会超预期。 氢气作为燃料电池的核心原料，在交通运输领域的需求将有十倍以上的增长空间。上游制氢、中游加氢站、下游氢燃料电池汽车等氢能产业都将迎来巨大的发展 机遇 。 投资建议： 我们 建议 关注 ： 1.拥有富余 氢资源和有资金实力 延伸布局中下请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 2 - 行业深度 研究 游 的上市公司 。 中国石化 （ 300 万吨副产氢，加氢站布局取得实质性进展）、中国石油 （拥有副产氢，潜在加油站升级加氢站改造的能力）、 中国神华 （煤制氢 产能 20 万吨，潜在产能 800 万吨 ）、 美锦能源 （全产业链布局， 5.9万吨 副产氢，控股云浮锦鸿 60%股权，控股佛山飞驰 51.2%股权，参股鸿基创能）、 卫星石化 （ 28万吨副产氢）、 滨化股份 （ 1.6万吨副产氢）、 东华能源 （ 6 万吨副产氢资源）等； 2.其他标的： 鸿达兴业 （加氢站资源）， 东岳集团 （离子交换膜） 、 雄韬股份 （持股氢璞创能 21.74%） 等。 风险提示事件： 政策不 及预期 ； 加氢站建设审批慢 ；下游销售不 达 预期 。 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 3 - 行业深度 研究 内容目录 一、氢能产业迎来政策、技术和市场机遇 . - 5 - 为何各国政府大力推广氢能产业？ . - 5 - 我国氢燃料电池产业补贴政策有何变化？ . - 15 - 相比纯电动车，氢燃料电池产业补贴力度如何？ . - 17 - 二、终端用氢成本降低依赖多元化供氢体系 . - 18 - 供氢成本降低的关 键环节在何处？ . - 19 - 制氢：化工副产成本最低（ 8元 /kg），降成本空间不大。 . - 19 - 储运：长距离适合管道运输，短距离适合气氢拖车。 . - 22 - 加氢站：设备国产化、 综合能源站模式有望降低成本 . - 23 - 三、如何把握氢能板块的投资机会？ . - 25 - 复盘锂电池板块，上游制氢，中游加氢站有望获得超额收益。 . - 25 - 产业资本积极响应，产业链有望起步加速。 . - 26 - 四、风险提示 . - 30 - 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 4 - 行业深度 研究 图表目录 图表 1：氢能产业上中下游概览 - 5 - 图表 2：中国氢能产业发展路线和目标 - 6 - 图表 3：氢在交通领域的应用范畴与电动车互补 - 7 - 图表 4：氢能源在交通领域的应 用范畴与电动车互补 - 7 - 图表 5：氢燃料电池汽车综合使用成本仍高于电动车 - 8 - 图表 6：燃料电池及燃料电池汽车进入民用推广阶段 - 9 - 图表 7：电堆占燃料电池系 统成本的 60% - 10 - 图表 8：燃料电池电堆各材料要求及应对技术 - 10 - 图表 9：燃料电池系统成本逐年下降 - 11 - 图表 10：燃料电池系统成本随产量扩大 而下降 - 11 - 图表 11：我国燃料电池堆性能追赶国际水平 - 12 - 图表 12：重型货运车长距离运输具有成本优势 - 12 - 图表 13： 2014-18 年按种类全球燃料电池出货量（ MW） - 12 - 图表 14： 2012-18 年全球氢燃料电池汽车销量 - 13 - 图表 15：各国氢燃料电池汽车补贴政策主要集中在购置补贴 - 13 - 图表 16：各 国氢能发展路线图 - 14 - 图表 17： 2019年我国氢燃料电池产业补贴政策向供给端倾斜 - 15 - 图表 18： 2013-19 年我国氢燃料电池汽车的补贴力度均大于纯电动车 - 17 - 图表 19：汽车终端用氢市场规模估算 - 18 - 图表 20：煤制氢路线占比 62% - 18 - 图表 21： 2018-2100 年制氢方式占比预测 - 18 - 图表 22：中国加氢站 氢气售价价格组成 - 19 - 图表 23：日加氢站氢气售价价格组成 - 19 - 图表 24：主要制氢技术的经济性对比 - 20 - 图表 25： 2010-18 年我国工 业副产氢可利用规模（万吨） - 21 - 图表 26：不同储氢方式技术及应用对比 - 22 - 图表 27：不同运氢方式对比 - 23 - 图表 28：主要国家加氢站数量、规划及开发 方式 - 24 - 图表 29：加氢站建设成本占比 - 24 - 图表 30：政策优惠有望助推加氢站实现盈利 - 25 - 图表 31： 2013-17 年锂 电池板块整体跑赢沪深 300指数 - 26 - 图表 32：近期上市公司氢能产业布局项目 - 27 - 图表 33：氢能源产业上中下游涉及的上市公司 - 29 - 图表 34：重点公司估值 - 30 - 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 5 - 行业深度 研究 一、氢能产业迎来政策、技术和市场机遇 为何各国政府大力推广氢能产业？ 氢能产业涉及制、储、运、注氢和 下游 应用， 是各国政府给予厚望的新经济增长点 。 氢能产业包括制氢、储氢、运氢、注氢和下游应用等环节。发展制氢环节有利于充分利用富余的电能和氢资源；储氢环节有利于加快碳纤维、石墨烯材料等新材料的应用；燃料电池汽车的应用能 有效缓解环境污染和能源衰竭。 2011-17 年全球氢工业市场规模由 1870亿美元增长至 2515 亿美元，年化复合增速 5%。 由于 氢能源产业 对经济拉动作用明 显，未来发展前景广阔，因而成为各大国寻求新经济增长点 的 重要选择 。 图表 1：氢能产业上中下游概览 来源：中泰证券研究所 氢能产业万亿市场空间可期，占能源消费比重 或持续提升 。 据 中国氢能产业基础设施发展蓝皮书， 2020/2030 年氢能源产业链目标市场空间 将分别 达 3000/10000亿元 ，能源形式利用氢规模将分别达到 720亿立方米 /年和 1000 亿立方米 /年 。 国际氢能委员会预测到 2050年全球氢能产业链产值将达到 2.5 万亿美元，占能源比重约为 18%。 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 6 - 行业深度 研究 图表 2：中国氢能产业发展路线和目标 时间 目标产值 能源形式利用氢规模 制氢技术 氢能供给网络 装备制造 2020 年 3000亿元 720亿立方米 /年 非绿 /浅绿制氢阶段：工业副产氢回收、天然气制氢、煤制氢、电解水、可再生能源制氢、CCS技术 100座 70MPa加氢站 1万辆氢燃料电池汽车 2030 年 10000亿元 1000亿立方米 /年 浅绿 /深绿制氢阶段：低碳煤基制氢、可再生能源制氢、多元制氢体系 1000座加氢站、氢能高速公路 200万辆氢燃料电池汽车 2050 年 40000亿元 - 深绿制氢阶段：规模化可再生能源制氢、工业副产氢气回收、规模低碳煤基制氢 加氢网络建成、形成分布式功能体系 1000万辆氢燃料电池汽车 来源：中国氢能产业基础设施发展蓝皮书，中泰证券研究所 发展氢能源，是优化能源结构、保障国家能源安全的战略选择。 氢能源被认为是最有前途的零污染能源。氢气是一种良好的能源载体和化工原料，可通过燃料电池把化学能转换为电能，具有来源丰富、零污染、热值高、能量密度高的特点，能有效满足汽车、航空航天等轻量化发展需求，减少石油资源依赖。在常见燃料中，氢的热值（ 142KJ/g)约是汽油的 3 倍，乙醇的 5 倍。在储能材料中，氢的质量能量密度约是锂电池的100 倍， LNG的 3倍。 氢能源是传统能源和新能源的互联媒介，有望成为未来能源消费的主体。氢能源是支撑未来能源清洁转型的二次能源，也是实现电力、热力、液体燃料等各种能源品种之间转化的媒介。当前能源体系主要由电网、热网、油气管网共同构成，凭借燃料电池技术，氢能可以在不同能源网络之间进行转化，可同时将可再生能源与化石燃料转化成电力和热力，也可通过逆反应产生氢燃料替代化石燃料或进行能源存储，从而实现不同能源网络之间的协同优化。 氢燃料电池车应用范畴与纯锂电池车互补。 氢燃料电池汽车与锂电动车使用范畴互补，更适宜载重、长续航汽车。燃料电池与 锂电池相比，功率和储能单元彼此独立，增加能量单元对车辆成本和车重影响相对较小，具备更高的电池容量与能量密度，注氢环节更快等优势；劣势是需要建立庞大的制氢、运氢、注氢等供氢体系。氢燃料电池汽车和采用锂电池的纯电动汽车都是新能源汽车的重要技术路线。从技术特点及发展趋势看，纯电动汽车更适用于城市、短途、乘用车等领域；氢燃料电池汽车更适用于长途、大型、商用车等领域，率先应用于航天和军事领域。 未来氢燃料电池有望向动车组、飞机和轮船等交通领域渗透，形成与纯电动汽车长期并存互补的格局。 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 7 - 行业深度 研究 图表 3： 氢在交通领域的应用范畴与电动车互补 来源 ： IEA， IHS， Hydrogen Council，中泰证券 研究所 安全性高于燃油车、锂电池车。 在开放空间内碰撞 ,氢燃料电池汽车的安全性要好于天然气汽车或汽油汽车。首先，由纤维缠绕的复合材料存储罐在不破裂的情况下能承受内部 70Mpa超高压力，和外部 140Mpa超高压力，降低了由于碰撞导致氢气大量泄漏的风险 ； 第二，由于氢气扩散很快，浮力很大，一旦泄漏可以很快扩散，减少了碰撞后着火的风险 ； 第三，由于燃料电池比内燃机的效率高，所以对于给定的车辆行驶里程，燃料电池汽车只需装载 40%的燃料 ； 最后，在 FCV 的设计中，每辆车要安装一个惯性开关，在发生碰撞的情况下，电磁阀会同时切断氢气供应和蓄电池的电流。在隧道中发生碰撞，氢燃料电池汽车和天然气汽车一样安全，比汽油和丙烷汽车更安全，关键的问题是开发一种有效的气味剂和火焰增强剂，而对燃料电池无害。 图表 4： 氢燃料电池车 与锂电池车对比 项目 氢燃料电池车 锂电池 车 技术、成本、安全和环保 技术 制造难度较大，对于质子交换膜、关键材料催化剂、双极板等技术要求高，这些关键技术主要掌握在美国、欧洲、日本手中 技术成熟、产业链完善、可以批量化生产且生产成本低，正处于规模效应扩大阶段 生产 制造难度较大，处于产业发展初期，技术主要掌握在美国、欧洲、日本手里 技术相对成熟，产业链完善，正处于规模效应扩大阶段 成本 车辆成本 关键催化剂 Pt、质子交换膜、双极板、高压储氢罐等成本 A 成本低，已经规模化生产 加氢站 /充电站成本 加氢站建设成本在 1000万-3000 万元左右 建设充电站的成本在 400万-500 万左右 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 8 - 行业深度 研究 存在的安全问题 1.储氢罐需要密封，加氢时氢气泄露容易引起燃烧； 2.碰撞时氢气容易泄露，但氢气逃逸速度快，难以发生爆炸 1.电池过充过放； 2.碰撞时电解液泄露容易起火 环保性 使用周期全程无污染 锂电池回收处理存在问题 性能 充电时长 3min-20min 30min-3h 续航里程 大于 600km 400km 左右，且受环境温度制约 能量密度 600Wh/kg,理论上限为 1-2万Wh/kg 三元锂电池理论能量密度300-350Wh/kg 低温性能 低温下性能依然优良 低温下锂电池性能下降明显 来源 ： 前沿材料 ，中泰证券 研究所 氢燃料电池汽车综合使用成本仍高于电动车。 氢燃料电池汽车综合使用成本包括购车成本和使用成本。以丰田 Mirai 为例，补贴后购车成本和5 年使用成本分别达 5 万美金 /辆和 0.8 万美金 /辆 ，略超出现代 Loniq电动车综合价格。 图表 5：氢燃料电池汽车综合使用成本仍高于电动车 燃油车 燃油 -混合动力车 燃料电池车 插电式电动车 纯电动车 型号 Toyota Corolla Sedan Toyota Prkus Toyota Mirai Hyundai loniq Plug-In Hyundai loniq Electfic 重量 1309kg 1395kg 1848kg 1505kg 1435kg 能源 汽油 汽油 氢气 汽油 /电 电 等效能耗 7.4 L/100 km 4.5L/100 km 3.6L/100km (1KG H2/100km） 2.0L/100km (17kWh/100km） 1.7L/100km (15.5kWh/100km） 能源单价 $1.60 / L (petrol) $1.60 / L (petrol) $10.00 / kg (H2) $0.20 / kWh $0.21 / kWh 单充里程 680 km 950 km 500km 1,010 km 200 km 5 年使用近似成本（ $） 10130 6875 8000 5000 3075 购车成本（ $） 28000 32000 50000 34000 40000 总成本（ $） 38130 38875 58000 39000 43075 来源 ： Thedriven，中泰证券 研究所 技术革新、政策支持和 市场 普及是氢能产业实现规模化的关键。 根据“十三五”国家战略性新兴产业发展规划，我国将于 2020年实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。我们认为发展氢能源产业面临前所未有的机遇：一是技术革新，大规模低成本制氢路径选择、低成本储运氢气、贵金属成本高、催化剂易中毒等问题已经有改善的技术；二是政策支持，配套政策和资金有利于解决加氢站前期资金投入大、氢站运营的安监审批难等问题。三是 市场 普及，氢能终端使用成本降低至比汽油便宜指日可待，消费者对于氢燃料汽车的有效需求将大幅提升，进而促进整个产业的快速发展。 请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 9 - 行业深度 研究 国外燃料电池汽车已量产，步入市场推广阶段。 总体来看，国外整车企业已在 2015年进入量产阶段。从技术方面来看，欧美日等发达国家大多已完成燃料电池汽车基本性能的研发阶段，解决了若干关键技术问题，燃料电池功率密度不断提高，能够满足车辆动力性要求。成本方面，燃料电池系统成本持续下降，整车成本降到 5-10 万美元，在可接受范围。商用车：在北美多个城市开展的公交客车示范表明，燃料电池汽车整车可靠性达到 了商业化推广需求，燃料电池系统的耐久性超过 1 万小时；乘用车：丰田公司的 Mirai 燃料电池汽车，完成单次氢燃料补给仅需约3 分钟，续驶里程达到 650 公里，能够满足平常的行车需求。售价方面除去日本政府的补贴，消费者只需支付约 31.3 万元。 图表 6：燃料电池及燃料电池汽车 进入民用推广阶段 来源 ： 汽车技术 ，中泰证券 研究所 我国燃料电池汽车进入导入期，电池关键零部件处于示范应用阶段。 我国燃料电池汽车最早应用于 2008年北京奥运会的 23 辆客车，以及 2010年上海世博会的 196 辆客车。 2015 年 12 月首辆燃料电池商用车上市出售。目前燃料电池汽车保有量接近 3000辆，加氢站约 30 座，已步入导入期。在燃料电池技术领域，我国已经掌握了诸如电催化剂、质子交换膜、双极板材料等关键技术，与国外先进水平保持同步，但在关键零部件规模生产和电堆批量组装及相关性能指标，我国还落后于世界先进国家。 目前国内车用燃料电池成本仍高达 5000 元 /kW，整车成本远高于动力电池汽车和燃油车。燃料电池成本高主要是由于燃料电池组产量低，使得单价居高不下。 膜电极直接影响燃料电池系统的成本高低 。 燃料电池系统 约 占到整车成本 的 50%，其中 PEMFC电堆 约 占到 燃料电池系统成本 的 60%。 PEMFC电堆中的核心材料分为膜电极、双极板 等。 膜电极 （ MEA） 是电化学反应的核心部件， 约 占电堆成本的 70%，是成本降低的关键部件 。膜电极由催化请务必阅读正文之后的 重要声明 部分 - 10 - 行业深度 研究 剂、质子交换膜 、扩散层 组成 。 据 DOE 预测，当产量由 1000 套提升至10 万套时，膜电极的 价格 有望从 400 美元 /m2下降至 100 美元 /m2，下降空间高达 75%。 图表 7： 膜电极（ MEA）直接影响燃料电池系统的成本高低 来源： Nature， DOE， AFDC， 中泰证券研究所 图表 8：燃料电池电堆各材料要求及应对技术