氫能源行業研究報告：電氫替代邁入進行時

　　進一步考慮就地消納電氫，以在西北項目地新建合成氨工廠為例，測得電氫加上 新建合成氨配套裝置后附加成本約為 2.5 元/kg，合計質量成本約為 12.5 元/kg，具 備可行性。 我們選取“大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目”作為測算基準，根據大安風 光制綠氫項目招標文件，制氫合成氨部分總投資 254977.93 萬元，規劃安裝 PEM 制氫 設備 50 套(單套 1000Nm3 /h)，堿液制氫設備 36 套(單套 200 Nm3 /h)，制氫能力 46000Nm3 /h，儲氫裝置 60000Nm3氫氣，1 套 18 萬噸合成氨裝置，按照制氫設備合計費 用 6.6 億，儲氫裝置合計費用 3 億，估算得合成氨裝置投資額約為 15.9 億，按固定 投資均攤至耗氫量，單位氫氣附加成本約 2.5 元/kg。 考慮配套建設合成氨裝置時，整體成本約為 12.5 元/kg，已經非常接近煤制氫成 本，考慮到煤制氫也有一定的運輸半徑，且電氫成本仍有較大下降空間，因此綠氫+ 綠氨模式或已具備產業替代經濟性，形成綠氫、綠氧、綠氨一體化產能。

　　3 電氫替代加速，行業放量空間較大

　　3.1 產業政策扶持電氫項目開發提速

　　多地政策從生產直接補貼、電價補貼、電力交易政策、資源配套等方面對電氫項 目給予扶持，以改善電氫系統經濟性。 1)直接補貼，現有地方政策規定首年按照 15 元/kg 給予補貼，補貼額度按比例 逐年退坡，如吉林省、濮陽市; 2)電價優惠，或給予一定電力交易政策支持，如深圳市、攀枝花市，以深圳市 “電解制氫設施谷期用電量超過 50%的免收基本電費”政策為例，如果按照谷用電進 行控制，并以前文廣東省電費占比進行測算，則該政策可減少約 75%電解水制氫成本; 3)資源配套，主要是風電光伏開發資源，如湖北省、濮陽市。

　　電氫項目落地加速，項目業主來源廣泛，下游企業投資意愿較強。據高工氫電統 計，2023 年第一季度共有 11 個綠氫項目簽約或開工，共涉及到綠氫產能超 100 萬噸 /年，項目總投資近 500 億。以中國石化、中國化學、寶豐能源為代表的化工企業， 以華電集團、國家電投、中能建等為代表的電力企業加速推進電氫應用項目落地。

　　3.2 電氫替代供需兩側潛力均大

　　電氫需求側主要看國內氫氣需求，電氫供給主要看新能源發電供給。

　　2023-2025 年電氫需求滲透率預計僅為 1.4%/2%/3.5%

　　從需求端來看，我們對十四五時期氫氣在化工、交通等領域的應用進行了測算， 在不考慮燃料用途大幅增長的情況下，預計到 2025 年氫能總體需求變化不大，保守 預計 2025 年氫氣年需求合計約 3700 萬噸，氫氣整體需求 3 年 CAGR 為 1.7%。其中， 化工領域用氫占比仍然最大，合成氨、合成甲醇、石油煉化合計需求約 3008 萬噸， 占氫總需求量 81%; 交通運輸領域用氫 39 萬噸，占比不足 2%。

　　電氫滲透率有望加速提升。隨著電氫經濟性提升及國家政策鼓勵，電氫占比有望 持續提升，進而推動電解水制氫系統需求高增。根據我們測算，假設 2023-2025 年電 解水制氫滲透率分別為 1.4%/2%/3.5%，并假設單套制氫系統產氫量為 1500 方/h，則 新增電解槽分別達 379/875/2265 臺，對應裝機需求約為 2.4/5.5/14.3GW。

　　預計 2023-2025 年新增電氫僅占新增風光裝機的 1.49%/2.76%/7.13%

　　從供給端來看，電解水制氫占比有限，并不能完全解決新能源消納問題。我們假 設 2023-2025 年新能源裝機為 160/200/200GW，則 2023-2025 年電解槽總裝機占新能 源總整體比例僅為 0.75%/1.11%/2.03%，新增電解槽占新增新能源裝機的比例僅為 1.49%/2.76%/7.13%。可見，新能源消納仍需火電靈活性改造、抽水蓄能、新型儲能、 需求側響應等多管齊下，共同解決。 根據中國氫能聯盟預測，至 2030 年，電氫下游需求替代滲透率可達 15%，屆時， 占可再生能源供給比例僅達 6.46%，供給和需求側均無明顯的產業發展瓶頸，經濟性 成為驅動產業放量的首要因素。

　　3.3 從 0-1，相關電解槽公司爭相布局

　　電氫賽道風起云涌，電解槽系統率先放量，2022 年國內電解槽設備出貨量同比 2021 年翻倍。2021 年之前，聚焦電解水制氫設備制造的廠商主要包括派瑞氫能、考 克利爾競立、天津大陸等深耕多年的頭部企業，2021 年起，風電、光伏、氫能產業鏈 企業先后布局電解槽業務，行業出貨量大增。據 GGII 統計，2021/2022 年中國電解 水制氫設備出貨量分別約 350MW/722MW。 電解槽行業仍處于高速增長階段，競爭格局尚不穩定。2021 年，考克利爾競立 (出貨量 160MW)、派瑞氫能、山東賽克賽斯氫能位居電解槽出貨量前三;2022 年考 克利爾競立(出貨量 230MW，占比 31.9%)、派瑞氫能、隆基氫能(首次切入前三)位 居出貨量前三，行業 CR3 達 73%，同比 2021 年下降約 10 個百分點。 從產能來看，據勢銀 (Trend Bank)統計，2022 年中國堿性電解槽企業已披露產 能接近 11GW，質子交換膜制氫設備的產能已超過百兆瓦級。堿性電解水制氫路線相 對成熟，投資成本低，當前占據主導地位。

　　從產品性能來看，ALK 制氫電解槽普遍向高產氫量、低能耗、快速響應發展。據 GGII 統計，截至 2022 年 12 月，國內推出 1000 標方及以上大標電解水制氫設備的廠 商超過 25 家，明陽智能和派瑞氫能均已下線 2000 Nm³/h 電解槽，為目前全球最大的 單體堿性水電解制氫裝備;單位電耗方面，主流企業的電解槽直流電耗集中在 4.3~4.6kW·h/Nm3 H2區間，差異總體較小，隆基、中電豐業、明陽智能最新產品直流 電耗最低已少于 4.0kWh/Nm3 H2，處于領先水平。在行業尚處早期階段，技術研發能力 強、產品更新迭代快的企業有望在激烈的競爭中獲得相對優勢;電流密度方面，目前 的行業領先水平可達到 6000A/m2;快速響應方面，考慮到未來需要適應風光發電靈活 波動，電解槽負載調節速度和范圍對成本有較大影響，目前行業負載范圍領先水平已 可達 20%-200%。 PEM 制氫方面，截止到現在，國內可量產 PEM 制氫均在兆瓦級，單槽產氫量最高 可達 200Nm³/h ，較 2021 年最大功率單 PEM 電解槽 50Nm³/h, 取得了較大突破。

　　上市公司積極布局氫能，產業協同明顯。當前制氫電解槽企業整體可分為四類： 1)傳統電解水制氫設備頭部企業及二線企業，這類企業具備先發優勢和規模優勢， 團隊在產品研發和商業化運作方面更為成熟，品牌和客戶積累雄厚;2)風電光伏產 業鏈企業，具備原本業務所積累的供應鏈優勢、產能優勢以及人才優勢，如隆基綠能、 雙良節能、華電重工;3)氫能產業鏈企業，實現氫氣“制、儲、輸、用”環節全鏈 條發展，以下游業務協同布局拉動上游氫源業務，如昇輝科技;4)其他能源裝備企 業，具備裝備制造的豐富經驗，或下游自有化工一體化項目可供綠氫消納，如億利潔 能等。

　　部分上市公司彈性較大。標的公司均于 2021-2022 年入局，我們選取 2021 年年 報數據作為原業務營收、利潤的測算基準。按照現有入局企業平均 0.5GW 的電解槽產 能，1000 方對應 5MW 產能，單臺售價 1000 萬元計算電解槽業務營收約為 10 億元， 假設電解槽平均毛利水平為 30%，測算得營業成本為 7 億元。針對公司電解槽業務與 原業務的協調性高低，我們對新業務對應的費用率進行賦值并測算彈性。