环保公用：碳中和系列报告——能源篇：氢能，碳中和时代的零碳能源
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 anjinlu749@pingan.com.cn 李军 投资咨询资格编号 S1060519050001 010-56800119 lijun243@pingan.com.cn 研究助理 李鹞 一般从业资格编号 S1060119070028 liy ao157@pingan.com.cn 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-20Jun-20Sep-20Dec-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.........................................
