绿氢--第四次能源革命的载体

煤炭污染严重，新能源消纳难，而绿氢作为工业脱碳与新能源脱网的完美结合，被誉为“21世纪终极能源”。

东吴证券在报告中指出，绿氢成本下降路径清晰，零碳加持预估2025-2027年基本可实现与天然气制氢平价。

与此同时，全球绿氢项目密集开建，开启10年高速成长产业周期，预计2030年绿氢占比有望达到30%，产量超3000万吨。

此外，产业成长周期明确设备先行，制氢环节产业放量在即。未来几年电解槽设备招标有望翻番增长，高峰期10倍空间，对应全球市场空间1750亿，其中国内市场空间近600亿。

工业脱碳与新能源脱网的结合，市场空间广阔

1.1 氢能是未来重要的产业方向

氢能具备清洁低碳、热值高、来源多样、储运灵活、损耗少等优势，是工业深度脱碳与新能源深度脱网的完美结合，被誉为21世纪的“终极能源”。

在三大因素驱动下，全球能源向着减碳加氢的方向发展。东吴证券指出：

1）每一次能源变革都向着能量密度提高、环保经再生型转变；2）全球碳中和已达成共识；3）摆脱传统资源的地域束缚，掌控能源领域的自主性。

近年来，全球积极推进氢能发展，中国、欧洲、美国等多地氢能政策不断加码。

1.2 绿氢发展空间广阔

据东吴证券介绍，灰氢为当前主流制氢方式，电解水制氢占比仅0.04%。

但相较灰氢，绿氢在碳排放、储能、制氢纯度和生态循环方面具有显著优势，逐步取代灰氢成为必然。

1）绿氢具备“零碳排”的制备优势，减碳空间极大。在制备过程中几乎不排放温室气体，每生产1吨氢气碳排量仅0.03吨；

2）绿氢储能具有规模大、时间长、储存与转化形式多样等优势，可解决新能源消纳问题。

3）绿氢制氢纯度高。采用电解水绿氢方式制氢纯度最高，其中PEM水电解制氢初产物氢含量便高达99%。

进一步来看，在零碳加持下，绿氢将加速替代灰氢，制氢成本有望进一步降低。东吴证券分析师曾朵红指出：

理想情况下，按照电耗4kwh/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。

远期看，若电价达到0.1元/kwh，电耗下降至3.5kwh/标方，则绿氢成本可降至8元/kg，低于煤制氢。

东吴证券测算指出，绿氢替代灰氢大势所趋，2023年国内开始爆发，2025-2027年平价后有望加速。

2030年左右有望接近煤制氢，绿氢份额有望达到30%+。氢气未来十年产量复合增长4-5%，2030年氢气需求超1亿吨，预计2025年绿氢渗透率2%，产量超150万吨，2030年绿氢渗透率超30%，对应产量3000万吨。

此外，在应用方面，氢能在交通、工业、发电及建筑四大领域应用助力工业领域脱碳。绿氢短期用于合成氨、甲醇制备，长期增量空间来自交通领域、天然气加氢、炼钢用氢。

产业化进程加速，国内外氢能项目密集开建

2.1 国内：23年将成为绿氢爆发元年，招标项目密集落地

从政策端来看风光大基地鼓励就地消纳，倒逼配套建设绿氢项目，内蒙布局领先。

东吴证券指出，内蒙及西北绿氢一体化项目密集开建，23年集中招标。为了获取新能源建设指标，五大四小等能源集团，纷纷布局风光氢一体化项目。展望未来，国内绿氢项目建设实施分两阶段：

第一阶段：一体化化工园就地消纳绿氢，具备基本经济性，核心难点为消纳空间有限。

第二阶段：绿氢转为绿氨或绿醇应用于碳排放考核严格领域，以获得高附加值。

2.2 欧洲氢能将高速增长，以满足既定目标

2020年，欧洲制定全欧的绿氢制备总功率将达到6GW，绿氢年产量超过100万吨的发展战略。欧洲能源公司已开始大举布局氢能项目，目前规划项目合计氢气产量超470万吨。

东吴证券指出，为满足欧盟氢能战略要求，政策及基础设施先行：

欧盟委员公布绿色交易工业计划，为绿氢生产厂商提供补贴，该计划将于今年秋季启动第一批竞争性投标，金额为8亿欧元，中标者未来10年可获得每kg绿氢固定溢价，具体细则6月后明确。

其次，启动配套基础设施建设，将氢气从西班牙输送至法国，再送至欧洲其他地区。海底隧道 H2Med计划每年向法国输送200万吨氢气，占欧盟需求的10%。此外，欧洲另外5个绿色氢走廊也摆在了谈判桌上。

此外，美国2021年后氢能布局明显加快，制定了清晰路径。值得一提的是，IRA法案持续10年的大额补贴，大幅提升绿氢经济性。

东吴证券表示：对于2033年以前开始建设的制氢项目，项目运营的前10年将获得5倍的税收抵免额度，即0.6-3美元/kg氢气，绿氢可享受3美元/kg补贴，且10年后将继续受益0.12-0.6美元/kg的标准税收抵免额度。抵免将通过直接补贴的形式发放，且税收抵免额度可以转让，这使得无税收的公司亦可获得直接收益。

相较欧洲能源公司的激进策略，目前美国绿氢项目规划相对稳健。美国规划的绿氢项目，多集中于加州及德州，目前多处于规划中，按计划将在24-26年逐步投产，预计今年明年大部分项目将确定开建。

制氢环节产业放量在即，核心设备及部件弹性大

据东吴证券介绍，水电解制氢生产技术碱性为主流，PEM提升空间大，未来的规模化集中式电解水制氢以碱性为主。

电解槽核心性能的由电极（镍丝网喷涂）、隔膜、流场设计等决定，因此技术进步方向为新材料、新结构、新制造。其中电解槽为最核心设备。

东吴证券预计，未来几年电解槽设备招标有望翻番增长，高峰期10倍空间。

21年根据高工氢能统计国内电解水制氢设备出货722MW（含出口，不含研发样机）。根据我们对各大项目跟踪，预估今年国内电解槽招标量可达2GW，对应400台1000标方碱性电解槽。若2030年全球绿氢占比有望达到30%，则高峰时期电解槽设备需求2.5万台+（1000标方），按照单线价格700万，对应市场空间1750亿，其中国内占三分之一，市场空间近600亿。

同时，东吴证券指出，电解槽设备中隔膜增量空间大，国内厂商技术加速追赶。

电解槽的核心部件，极板、密封垫、镍丝网均可外包或外购，且产品差异小，附加价值低；镍丝网喷涂和电镀基本由电解槽厂商完成，各家工艺有所不同；而PPS隔膜为电解槽的核心设备中尚未完全国产替代的环节，占成本比重15-20%，主要由日本的东丽供应。国内山东东岳等公司产品逐步放量，性能差异缩小，预期未来份额有望明显提升。