电气设备行业：寻找氢的能源定位，从日本和马斯克的分歧说起

报告要点 日本是在氢能源的方向上走的最早、最坚定的国家之一，是全世界第一 个把氢能作为国家战略的国家。然而，马斯克则表示“氢气是我能想象到的 能源存储最愚蠢的事情”。如何看待日本和马斯克的分歧？如何理解氢在能源 体系中的定位？我们试着结合氢的物理属性和应用场景，提出我们的思考。 分析师张鹏登记编码：S0950523070001：18373169614：zhangpeng1@wkzq.com.cn 针对氢在能源体系中的定位，我们构建了四维指标：热值价格、体积能量密度、质量能量密度、能量效率。氢的在质量能量密度方面有优势，在体积能量密度、能量效率方面存在劣势。从热值价格角度，氢并没有贵的离谱：以20元/kg的氢气价格计算，氢的热值处于中游水平。如果氢能价格下降到10元/kg，则氢的热值价格接近天然气。 氢能主要应用场景将集中于“难电气化”领域，重卡、长时储能、热电联动等场景构成补充。“电-氢-电”循环的不足40%的能量效率确实有很大劣 势。但我们认为，除了能量效率外，还要考虑到质量能量密度和体积能量密度 ，并结合具体的应用场景。1）在水泥、玻璃、钢铁等难以电气化的领域，氢 能是最可行的减碳路径。2）在重卡等对重量敏感的领域，氢能可以发挥高质 量能量密度优势；3）即使在“电-氢-电”的循环中，两个“电”的时间、空 间可能发生的变化，其内含的经济价值也是不一样的，在跨季节长时储能场景 ，氢能依然可以发挥经济价值。4）如果考虑热电联动，氢能源依然是一种经 济高效的能源。 资料来源：Wind，聚源 《五大指标洞察行业变化（23年&24Q1）——电网储能电力》(2024/5/17) 《光伏、风电行业2024年年报一季报总结：业绩承压，否极泰来》(2024/5/16)《锂电行业点评：中游材料受益于以旧换新政策，IRA法案或边际宽松》(2024/5/10)《锂电材料行业2024年Q1财报点评：盈利承压，有望进入底部区间》(2024/5/9)《五矿证券新能源产业趋势跟踪（24年4月下）：以旧换新政策落地，叠加北京车展共同刺激汽车市场需求》(2024/5/6)《氢能爆发，基建先行，储运设备国产化进程几何》(2024/4/22)《锂电行业点评：低空经济和半固态电池有望促进高能量密度电池发展》(2024/4/19)《新能源产业趋势跟踪（24年4月上）：新兴 市 场 的 电 池 需 求 有 望 逐 步 打 开 》(2024/4/18)《新能源产业趋势跟踪（24年3月下）：新能源车单月渗透率新高，小米首车上市破圈》(2024/4/8)《五矿证券新能源产业趋势跟踪（24年3月上）：需求回暖供给释放延迟，光伏底部渐清晰》(2024/3/20) 天然气和氢气具有天然的联系，氢能的定位可以类比天然气，看好天然气和氢气的融合发展。天然气的主要成分甲烷是含氢量最高的烃类，天然气 和氢能有着天然的联系。天然气和氢都是绿色清洁的能源，都具有较高的质 量能量密度，但在体积能量密度上存在短板。从储运方式来看，天然气和氢 气的储运有相似之处，天然气的存量基础设施可以重复利用于氢能。从应用场 景来看，天然气和氢能的应用场景亦有相似之处。天然气的消费结构以工业 燃料和城市燃气需求为主，其次为天然气发电、化工用气。在这些领域中，氢气同样可以扮演角色。 投资建议：建议关注氢能储、运、加全产业链布局的中集安瑞科。 风险提示：1、市场竞争加剧。氢能的市场前景吸引众多公司布局，可能导致竞争加剧，影响企业盈利能力。2、技术变动风险。氢能源行业仍在产业初期，技术路线存在变数，相关技术的变动可能影响企业盈利。 内容目录 一、氢能观点的对撞：日本VS马斯克.........................................................................................................3二、寻找氢的能源定位....................................................................................................................................41、能源视角下，氢能的四维指标..................................................................................................................42、氢能的应用场景探寻................................................................................................................................6三、定位对标：现有能源中，谁和氢气最为类似？..................................................................................11四、投资建议..................................................................................................................................................14风险提示..........................................................................................................................................................14 图表目录 图表1：日本氢能发展的重要节点............................................................................................................................................................................3图表2：不同能源的单位热值价格（元/MJ）.........................................................................................................................................................4图表3：不同能源的单位质量热值（MJ/kg，LHV）.............................................................................................................................................5图表4：不同能源的单位体积热值(MJ/Nm3，LHV)..............................................................................................................................................5图表5：P2X的能量效率...........................................................................................................................................................................................6图表6：建材行业首批重大科技攻关项目................................................................................................................................................................6图表7：德国的氢能一体化项目西海岸100............................................................................................................................................................8图表8：中国与欧洲的氢冶金项目............................................................................................................................................................................8图表9：2060年中国氢冶金发展的路线..................................................................................................................................................................9图表10：纯电重卡和氢能重卡对比..........................................................................................................................................................................9图表11：日本家庭用燃料电池系统数量................................................................................................................................................................11图表12：天然气的排放指标明显由于煤炭............................................................................................................................................................12图表13：天然气消费量在2040年之前仍有增长空间.........................................................................................................................................12图表14：天然气和氢气的性质最为相似...............................................................................................................................................................