电力设备及新能源行业氢能源行业系列报告（1）：探寻氢能的定位与发展逻辑

——氢能源行业系列报告（1） 核心观点 ⚫未来，由旧能源向新能源的转型将是能源系统发展的主旋律。在这一过程中，提高能源系统的灵活性，实现能源供需在时间上的匹配，以及在终端难以实现电气化的领域替代化石能源，实现深度脱碳，是转型所面临的两大重要问题。氢能的“灵活性”和“燃料/原料属性”两大特征与上述问题完美契合，在能源系统中作为一种优质的灵活性资源，以及作为终端深度脱碳的一种重要手段是氢能未来发展的重要定位。 ⚫考察氢能的发展空间，应当关注具体场景下氢能相对电力的竞争优势。在未来以电力为基础的能源系统中，在终端用能领域实现相对电力的竞争优势，是氢能发展的根本逻辑。由于可再生能源的电力属性，未来的能源系统将以电力的生产、输送、消费为基础，未来氢能的发展空间来自两个方面：一是“新能源”对“旧能源”的替代，从构建零碳能源系统的最终目标出发，化石能源是要被逐渐替代的“旧能源”，而电力、氢能由于在终端使用过程中不产生碳排放，是未来将要发展的“新能源”。这一替代是由我国的双碳战略、能源革命和可持续发展目标所决定的，是高确定性的，也是氢能未来发展的重要基础。二是氢能对电力的配套和补充，在终端用能侧，电力和氢能同属清洁能源，在未来以电力为基础的能源系统架构下，氢能的发展空间实际来自于对电力无法应用或不便应用场景的配套补充。 证券分析师卢日鑫021-63325888*6118lurixin@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860515100003 证券分析师李梦强limengqiang@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860517100003证券分析师顾高臣021-63325888*6119gugaochen@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860520080004证券分析师严东yandong@orientsec.com.cn执业证书编号：S0860523050001 ⚫未来氢的终端应用场景主要来自于难以实现大规模可再生电力替代的领域，而氢能的根本优势来自于其燃料/原料属性和灵活性。燃料/原料属性是氢与电力在能源性质上的根本差异，使得氢可以有不同于电力的更多的应用场景。在交通领域，氢能作为一种燃料气体具有相对电池更高能量密度，使其更适合于应用在长途重载交通等需要高载能的运输场景；在工业领域，氢能作为一种还原剂和化工原料，也可以在氢冶金、合成氨等电力难以应用的场景替代化石燃料。在电力和氢能同时可以应用的场景下，氢能的灵活性可以赋予其相对电力的经济性优势。随着不稳定电源比例的增加，电网对供需调节的需求也在快速增大，这逐渐推动了电力系统价格体系的变革，使得终端用能侧可以选择低电价时刻制氢、进而降低制氢成本，这本质上也是利用氢的灵活性参与电网供需调节，从而实现经济性。 联系人张洋zhangyang3@orientsec.com.cn 投资建议与投资标的 ⚫建议关注化工领域以及重载交通领域等中短期率先发展的用氢场景。化工绿氢的需求逻辑是对于当前化工用灰氢的存量替代，这一领域用氢场景已经成熟，用氢需求相对稳定，绿氢替代节奏主要取决于绿氢降本与政策推动。目前以化工为主要用氢场景的风光制氢用氢一体化项目进展迅速，有望成为绿氢需求最先放量的用氢场景。交通领域是未来绿氢需求的重要增量，《节能与新能源汽车技术路线图2.0》预计到2025年我国燃料电池车保有量将达到10万辆，到2030-2035年达到100万辆。 ⚫氢能源产业链近期建议关注绿氢制取领域。相关边际变化建议持续关注风光制氢一体化项目、绿电成本、以及终端电价政策。相关标的建议关注华电重工(601226，未评级)、华光环能(600475，未评级)、昇辉科技(300423，未评级)、科威尔(688551，未评级)。 风险提示 ⚫氢能源产业支持政策不达预期；电价下行不达预期；用氢场景发展不及预期的风险 目录 能源转型带来能源系统灵活性和深度脱碳的挑战............................................4 实现双碳目标的核心是能源革命.........................................................................................4能源系统的转型面临灵活性和深度脱碳两方面的关键问题.................................................6 发展氢能是增加能源系统灵活性和深度脱碳的重要手段.................................8 氢能是补充能源系统灵活性的优质资源..............................................................................8氢能是实现终端深度脱碳的重要载体................................................................................11氢能的灵活性和深度脱碳功能符合国家对氢能的战略定位...............................................13 氢能在能源消费侧是电力的重要配套和补充.................................................14 电力是未来氢能主要的比较对象.......................................................................................14燃料/原料属性和灵活属性是氢作为电力补充的根本优势..................................................14 投资建议......................................................................................................17 风险提示......................................................................................................17 图表目录 图1：中国一次能源消费总量及结构变化.....................................................................................4图2：中国二氧化碳排放总量及其来源构成..................................................................................4图3：我国能源对外依存度...........................................................................................................5图4：未来一次能源需求结构预测................................................................................................6图5：电力系统供需匹配及灵活性示意.........................................................................................6图6：未来终端能源消费结构预测................................................................................................7图7：各类能源在终端脱碳中所扮演的角色..................................................................................7图8：中国储能累计装机情况（2000-2022年）...........................................................................8图9：氢能可在源、网、负荷侧为电力系统提供灵活性................................................................9图10：不同储能方式对比..........................................................................................................10图11：氢储能的优势在于大规模长周期.....................................................................................11图12：高炉炼铁与HYBRIT氢冶金路线对比.............................................................................11图13：2020年氢气的主要下游需求...........................................................................................12图14：二氧化碳耦合绿氢化工示意图.........................................................................................12图15：氢能的发展空间源于新能源对旧能源的替代和氢能对电力的补充...................................14 表1：能源革命及双碳战略重要表述.............................................................................................5表2：传统调峰储能方案下未来可再生能源功率调节缺口............................................................9表3：氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）中氢能的战略定位.........................................13表4：氢能应用场景梳理............................................................................................................15表5：部分地区2023年1月工商业峰谷电价对照表...................................................................16表6：2022年以来中央及各地方电价政策..................................................................................16 能源转型带来能源系统灵活性和深度脱碳的挑战 实现双碳目标的核心是能源革命 自上世纪60年代起，我国化石能源消费总量迅速增长。能源消费总量从1965年的不足2亿tce，攀升至2021年的53亿tce。其中煤、油、天然气等化石能源消费量从不足2亿tce增长至45亿tce，占到当前能源消费总量的83%，是我国