电力设备行业深度报告：氢能深度：绿氢，第四次能源革命的载体

证券研究报告·行业深度报告·电力设备 东吴证券研究所 1 / 44 请务必阅读正文之后的免责声明部分 电力设备行业深度报告 氢能深度：绿氢，第四次能源革命的载体 2023年03月07日 证券分析师 曾朵红 执业证书：S0600516080001 021-60199793 zengdh@dwzq.com.cn 证券分析师 阮巧燕 执业证书：S0600517120002 021-60199793 ruanqy@dwzq.com.cn 行业走势 相关研究 《3月光伏终端需求开始恢复，锂电3月开始弱复苏》 2023-03-05 《高端市场 危中寻机，乘时乘势 需求共振》 2023-02-28 增持（维持） [Table_Tag] [Table_Summary] 投资要点 ◼ 绿氢是可再生能源深度脱网与工业深度脱碳的完美结合，10年高速增长产业周期开启：绿氢是通过光伏、风电以及太阳能等可再生能源发电实现电解水制氢，一方面生产过程实现零碳排放，另一方面以其大规模、长周期、长距离等储能优势有效解决可再生能源消纳问题。绿氢下游短期空间来自在化工领域对灰氢替代，长期增量空间来自交通领域、天然气加氢、炼钢用氢，助力工业、交通领域减碳，是全球第四次能源革命的重要载体。21年全球纯氢气产量7000万吨左右，其中绿氢占比不足0.1%，23-24年全球风光氢一体化项目密集开建，我们预计25年绿氢占比有望达到2%，2030年绿氢占比有望达到30%，产量超3000万吨。氢能10年高速成长产业周期已开启。 ◼ 碳中和的愿景与阳谋，新能源的拼图与闭环，23-25年全球绿氢项目密集开建：国内风光大基地鼓励就地消纳，倒逼配套建设绿氢项目，其中内蒙布局领先，我们统计目前规划绿氢项目近15GW，其中23年1-2月开标项目达到730MW，预估全年开标项目超2GW（对应10万吨），同比翻番。欧盟22年明确至2030年欧盟内自产1000万吨绿氢和进口1000万吨绿氢的目标，为满足这一目标，欧洲能源公司已开始大举布局氢能项目，目前在本土及海外等地规划项目合计氢气产量超470万吨，计划均在2030年前投产，目前已有6.5万吨项目开建，同时欧盟国家已开建专用海底隧道H2Med、航线输送绿氢。美国2021年后氢能布局明显加快，制定了清晰路径，计划到2030/2040/2050年绿氢需求分别达到1000、2000和5000万吨/年，且IRA 法案持续10年对绿氢制造给与大额补贴，最高3美元/kg，极大幅度提升绿氢经济性，目前美国绿氢规划项目集中于加州及德州，已开建的两大项目合计规划产量10万吨。 ◼ 绿氢成本下降路径清晰，零碳加持预估25-27年基本可实现平价： 绿氢性价比提升来自于电费成本下降和碳排放考核趋严。煤制氢成本9-10元/kg，天然气制氢成本15元/kg，而绿氢目前在电价0.3元/kwh情况下，平均成本为25元/kg，理想情况下，按照电耗4 kwh/标方，电价0.15元/kwh，对应成本为15元/kg，则基本可与天然气制氢平价；若绿氢与风光、风电耦合，年利用小时提高至4000小时以上，则成本有望进一步下降至11元/kg以内，则基本可以实现与煤制氢平价。同时，绿氢实现零排放，若考虑碳价加持，若碳价从50元/吨提升至200元/吨，则绿氢成本在16-18元/kg即可实现制氨制甲醇平价。 ◼ 制氢环节产业放量在即，核心设备及部件弹性大：水电解制氢技术以碱性为主流，更适合规模化集中式生产，PEM技术将在小型分布式领域作为补充。目前1000标方/h碱性电解槽整线含EPC价格为1000万，设备900万，其中电解槽占比超50%。按照全球2030年绿氢占比近30%，对应1000标方电解槽需求超2.5万台，对应市场空间1500亿+。电解槽核心指标为单线产能、电耗等，由电极（镍丝网喷涂）、隔膜、流场设计等决定，各家指标差异不大，但实际长期运行稳定性差异大，目前新进电解槽厂商近100家，我们更看好积淀深的第一梯队718、竞立、大陆，和技术进步快且资源丰富的新进入者隆基绿能、阳光电源、华电重工、亿利洁能、昇辉科技等。同时电解槽中PPS隔膜成本占比15-20%，看好后续完全国产替代。 ◼ 投资建议：氢能10年高增产业周期已明确，设备先行，重点看好绿氢制造的电解槽设备，推荐隆基绿能、阳光电源等，建议关注华电重工、昇辉科技、科威尔、亿利洁能等。 ◼ 风险提示：政策支持不及预期、价格下降超预期。 -27%-22%-17%-12%-7%-2%3%8%13%18%2022/3/72022/7/62022/11/42023/3/5电力设备沪深300 请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 东吴证券研究所 2 / 44 表1：重点公司估值 代码 公司 总市值（亿元） 收盘价（元） EPS（元） PE 投资评级 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 601012.SH 隆基绿能 3,413 45.02 1.20 1.98 2.52 38 23 18 买入 300274.SZ 阳光电源 1,766 118.88 1.07 2.36 4.42 112 50 27 买入 601226.SH 华电重工 97 8.34 0.26 0.26 0.37 32 32 23 无 688551.SH 科威尔 48 59.74 0.71 0.77 1.45 84 78 41 无 300423.SZ 昇辉科技 69 13.83 0.42 - - 33 - - 无 600277.SH 亿利洁能 174 4.90 0.23 - - 22 - - 无 数据来源： Wind，东吴证券研究所，截至3月6日股价，华电重工、科威尔来自Wind一致预期 请务必阅读正文之后的免责声明部分 东吴证券研究所 行业深度报告 3 / 44 内容目录 1. 氢能是未来重要的产业方向 .............................................................................................................. 6 1.1. 核心驱动因素............................................................................................................................. 6 1.2. 优势：环保、热值高、来源多样、储运灵活、损耗少......................................................... 7 1.3. 各国政策持续加码，海外绿氢加速发展................................................................................. 7 2. 市场空间：绿氢替代空间广阔，碳排放趋严催生新应用场景 ...................................................... 9 2.1. 氢气来源：绿氢替代灰氢已成趋势 ........................................................................................ 9 2.2. 氢气应用：助力工业领域脱碳，绿氢催生新增需求 .......................................................... 13 2.3. 绿氢空间：成本为限制瓶颈，零碳加持加速替代灰氢....................................................... 17 3. 国内外氢能产业化进程加速，产业大势所驱 ................................................................................ 21 3.1. 国内：23年将成为绿氢爆发元年，招标项目密集落地...................................................... 21 3.2. 欧洲氢能将高速增长，以满足既定目标............................................................................... 25 4. 制氢环节产业放量在即，核心设备及部件弹性大 ........................................................................ 29 4.1. 技术路线：碱性为主，PEM未来可期 ................................................................................. 29 4.2. 电解槽市场空间已打开，设备厂商率先受益....................................................................... 32 5. 投资建议与标的整理 ........................................................................................................................ 34 5.1. 国内主要标的........................................................................................................................... 34 5.1.1. 隆基绿能......................................................................................................................... 35 5.1.2. 阳光电源......................................................................................................................... 35 5.1.3. 华电重工......................................................................................................................... 35 5.1.4. 昇辉科技......................................................................................................................... 36 5.1.5. 科威尔............................................................................................................................. 36 5.1.6. 亿利洁能...............................................................................................