能源转型股票研究报告中国专题研究作者：王敦 (S1700519060002)、陈睿 (S1700518100001)、易如 (S1700520120001)2022 年 3 月 www.research.hsbc.com S P O TL I G H T 中国绿氢准备好黄金时段受更严格的排放标准和成本下降的推动，绿色氢在中国正在兴起，这将引领世界的采用我们展示了为什么化工和钢铁生产商将在未来五年内成为这种清洁燃料的最大商业用户.........并强调其他重大影响，例如可再生能源前景更加光明以及供应链上的重新评估机会披露和免责声明：本报告必须与披露附录中的披露和分析师证明以及构成其一部分的免责声明一起阅读。 ●股票能源转型2022 年 3 月1为什么要阅读这份报告？受更严格的排放标准和成本下降的推动，绿色氢能在中国起飞，将引领世界的采用我们展示了为什么化工和钢铁生产商将成为最大的生产商在未来五年内，这种清洁燃料的商业用户.........并强调其他重大影响，例如可再生能源前景更加光明以及供应链上的重新评估机会王盾* (S1700519060002)A股基建及可再生能源分析师汇丰前海证券有限公司 dun.wang@hsbcqh.com.cn+86 21 6081 3827* 受雇于 HSBC Securities (USA) Inc 的非美国关联公司，未根据 FINRA 规定注册/合格绿色氢的黄金时间随着成本的下降，绿色氢气即将在中国得到更广泛的采用。它是一种对实现净零排放至关重要的能源——它是使用可再生能源生产的，消耗时不会产生碳排放——但到目前为止，它的价格非常昂贵。这种情况正在发生变化，因为自 2021 年以来，中国的石油巨头和领先的化工公司已开始使用这种燃料为其工厂供电，从而降低了这种新兴能源的成本。在本报告中，我们着眼于未来五年最具商业可行性的应用，即化学和钢铁生产商使用的绿色氢，因为他们可以在现场制造，因此不需要运输。但我们也关注中国绿色氢能的更广泛发展，并详细说明对投资者的一些主要影响：受电解槽、水分解制氢设备和太阳能成本下降的推动，绿色氢的成本将在 2022-25 年下降 38%。我们详细介绍了整个绿色氢供应链的受益者。虽然未来两年的收入可能并不显着，但我们看到了未来的重新评级机会。绿色氢还改善了太阳能和风能等可再生能源的前景，因为以氢的形式存储能量比锂电池便宜 5-15 倍，我们第一次看到了解决电网不稳定的商业可行的解决方案。我们预计未来五年中国电解槽系统年均安装量为 20GW，而 2022 年仅为 1-1.5GW，相当于人民币 790 亿元的年度设备支出。我们相信指数级增长将在 2024-25 年发生。我们看到中国在全球绿色氢能发展中发挥着关键作用。据 BNEF 估计，到 2022 年，三分之二的电解槽将安装在中国。我们解释了为什么我们更喜欢绿色氢而不是碳捕获、利用和储存 (CCUS)，这是一种与绿色氢互补和竞争的技术。 ●股票能源转型2022 年 3 月2内容绿色氢正在进入“实际应用”阶段5说谎？28中国石化油田装备(000852 CH) 44 ●股票能源转型2022 年 3 月3事实与数据c69%全球用于生产氢气的电解槽将于 2022 年在中国安装790亿元人民币2022-27 年电解槽的年均支出38%2021-25年中国绿色氢气生产成本（LCOE）将下降多少20%炼钢和2020年石化行业占中国碳排放总量的比重14%到 2027 年绿氢在中国调峰能力中的份额1.2%到 2027 年，中国的碳排放总量可以减少多少绿色氢5-15 倍以氢气的形式储存电力（无需再生）比锂电池便宜 5-15 倍6-9倍中国的碳交易价格是多少（2022 年 1 月）低于其 CCUS 成本7%绿色氢在中国总量中的份额2027年氢气供应资料来源：BNEF、汇丰环球研究、汇丰前海证券预估我们预计具有存储能力的绿色氢能有助于减少太阳能和风能的弃电（也就是能源浪费）太阳能和电解槽系统成本的下降将推动用于生产绿色氢的平准化能源成本 (LCOE) 的降低 ●股票能源转型2022 年 3 月4相关的研究推荐阅读...全球氢 - 为什么从灰色到绿色的旅程正在起飞，2020 年 1 月 30 日全球氢气 - 2020 年代是氢气蓬勃发展的十年，2021 年 1 月 13 日亚洲能源与资源：ESG 综合 - 在能源转型的前线，2021 年 11 月 1 日碳捕获和封存 - 回到辩论中，但没有灵丹妙药，2021 年 3 月 23 日A股基建可再生能源——如何玩好储能投资上行周期？2021 年 11 月 2 日中国宽松 - 2万亿人民币科技和绿色刺激计划的时间到了，2021 年 11 月 17 日中集安瑞科（3899 HK） - 等待更好的切入点，2022 年 2 月 14 日 ●股票能源转型2022 年 3 月5执行摘要中国正在加入更广泛使用绿色氢的行列我们预计成本将迅速下降，该行业将被重新评估，就像电动汽车和太阳能发生的事情一样绿色氢可能是最终清洁能源解决方案的理想候选者，因为它与太阳能和风能的使用完美匹配绿氢正在进入“实际应用”阶段为什么现在？氢有望成为一种新型燃料，可以燃烧而不排放任何温室气体。但到目前为止，它的生产并不总是那么干净。虽然绿色氢气——通过使用可再生能源“裂解”水来制造氢气，从而实现零碳排放——已经存在了几十年，但由于成本高昂，它并没有被大规模采用。然而，自 2019 年以来，对脱碳的日益重视促使人们对使用可再生能源电力生产的无碳“绿色”氢产生了新的兴趣。根据已宣布的项目，到 2021 年 1 月，全球管道中有超过 51GW 的电解槽 - 可以生产这种清洁类型的氢气 - （请参阅全球氢气 - 2020 年代是氢气的蓬勃发展十年，2021 年 1 月 13 日）。我们现在关注绿色氢的原因是中国正在进入“实际应用”阶段，因为更多领先的中国化工生产商（如中石化集团、中石油和宝丰）去年开始加大对新电解槽产能的投资。此外，鉴于煤制氢的碳排放费用较高，我们认为 2021 年 7 月启动的中国碳排放权交易计划将加速绿色氢的应用。我们看到绿色氢能在石油化工和钢铁生产行业中广泛使用的潜力，这些行业在 2020 年占中国二氧化碳排放量的 20%，远高于汽油和柴油汽车的 7%（图表 1）。我们还预计 2 万亿人民币的绿色项目刺激计划可能提供支持（参见中国宽松政策：2021 年 11 月 17 日人民币 2 万亿技术和绿色刺激计划的时机）。 2022 年 3 月 23 日，国家发展和改革委员会 (NDRC) 在其网站上发布了《氢能发展规划 2021-35》。氢被宣布为该国未来国家能源系统的关键组成部分。我们认为，以税收减免或补贴的形式推出更多政策的潜力可能会进一步加速绿色氢产业的发展。中国制造降低成本的另一个故事隆基和阳光电源等太阳能设备市场领导者正在通过开始为绿色氢项目制造电解槽进军绿色氢设备市场。我们认为这也应该会降低设备成本，因为该行业正处于大规模制造电解槽的风口浪尖。因此，我们相信我们坚定地走在绿色氢能降低成本的道路上，当良性循环开始时，速度可能会加快：更多 ●股票能源转型2022 年 3 月619.412.0红色区域：中国煤制氢成本区间（上限假设碳交易价格为 100 元/吨）生产量导致成本降低，而成本降低反过来又促进了更多的行业应用。这与 2010-21 年太阳能行业类似，当时安装成本下降了 83%，全球安装量从 2010 年到 2021 年以 24% 的复合年增长率增长。鉴于 2022 年全球约 69% 的电解槽将安装在中国（BNEF 估计），我们预计中国制造商将在供应国内市场和促进全球电解槽发展方面发挥关键作用。我们预计绿色氢气的平准化能源成本（LCOE）——一项消除直接补贴影响的措施，包括新工厂的建设、运营和融资成本——将从每公斤 24 元人民币（1200 元运营成本）下降 38%小时）至 2021 年 15 元/公斤（1200 运行小时）至 2025 年，或 2.5 美元/公斤。这将使绿色氢气比蓝色氢气便宜（由天然气或煤炭制成，同时捕获排放的二氧化碳）在可再生能源所需的太阳能电池板具有良好日照条件的地区（例如，绿色氢气的成本为 12 元/公斤）太阳能的有效年运行小时数为 1,500）。这不会是成本的最终目的地，因为 BloombergNEF (BNEF) 估计到 2030 年可再生氢成本可能会降至 1.4 美元/公斤。我们认为，强劲的绿色氢需求可能会转化为 2022-27 年中国电解槽系统的年均设备支出为 790 亿元人民币。图表 1. 中国二氧化碳排放源分布（2020 年）图 2. 到 2025 年中国绿色氢 LCOE 将下降 38%，到 2025 年将比煤氢便宜其他工业 10%住宅燃煤供暖5%汽油/柴油车7%工业用其他住宅 4%燃煤发电 34%钢元/公斤25.020.015.010.05.00.0太阳能和电解设备 1500 小时有效运行时间煤炭15%2021太阳能 LCOE 电解槽其他 2025e9%石油化工5%水泥11%降低系统成本减少资料来源：Wind、汇丰前海证券资料来源：中国光伏产业协会、中国氢能联盟、汇丰前海证券测算图 3. 太阳能中的良性循环是电解槽可以复制的路径吉瓦美元/瓦2502001501005002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022e 2023e 2024e 2025e全球太阳能装置 (GW)(左轴)系统安装成本（美元/瓦）4.003.503.002.502.001.501.000.500.00资料来源：中国光伏行业协会、BNEF、汇丰测算、汇丰前海证券测算安装成本在 2010-2021 年间下降了 83%。从 2010 年到 2021 年，全球安装量的复合年增长率为 24% ●股票能源转型2022 年 3 月7图 4. 开发商对 2022 年中国电解槽市场的预测图 5. 2022 年全球电解槽市场按地区分列其他（非低碳） 其他非国有企业 宝丰三峡、华电等国企中国石油 中国石化兆瓦 200010000保守乐观行 18%欧洲13%中国 69%资料来源：公司数据、BNEF预估、汇丰前海证券资料来源：BNEF预估，汇丰前海证券最可行的终极清洁能源解决方案在本报告中，我们重点关注在未来五年内最具商业可行性的绿色氢应用——化工和钢铁生产——因为绿色氢是在现场制造的，因此无需运输。然而，如果我们从更大的角度来看，绿色氢也可以在交通运输（例如由燃料电池驱动的卡车和公共汽车，它们用氢发电）、热发电（氢可以与天然气管道和用于加热建筑物或住宅用水）以及由化石燃料支持的工业活动的几乎所有方面。缺乏基础设施和高成本限制了氢在石油和天然气、化学和钢铁制造行业之外的使用，但从长远来看，更广泛应用的经济性可能会奏效。绿色氢可以发挥的一个更重要的作用是在储能方面。以氢的形式储存能量比化学锂电池便宜得多。电解的灵活性和储氢的低成本可以适应太阳能和风能等可再生能源的间歇性和波动性。同时，这可以大大降低制氢的单位成本。因此，我们认为太阳能和风能等可再生能源的前景更加光明。我们认为，未来十年可再生能源供应过剩的积累——导致电网无法接受可再生能源发电的弃电——有助于加速绿色氢能与存储设施的应用。 ●股票能源转型2022 年 3 月8图表 6. 绿色储氢可以帮助避免弃用太阳能和风能太阳的期间用电晴天炼油厂/肥料制造商/钢铁制造商水电解槽风资料来源：汇丰前海证券网格储氢：加压容器2024-25 年可能会出现指数增长我们预计 2022-27 年中国年均电解槽系统安装量将达到 20GW（而 2022 年仅为 1-1.5GW）。我们认为，电解槽安装的指数增长可能会在 2024-25 年发生，因为下一批大规模绿色氢项目可能会在 2024 年完成。这是在中国石化的第一个绿色氢项目于 2023 年中期完成之后，届时石油巨头可以