电气设备行业专题报告之二(制氢篇)：化工副产氢过渡，可再生能源制氢是终极方案

制氢成本过高是限制氢能推广的主要障碍之一:通过与市场上其他类型汽车的使用成本拆解对比,过高的燃料消耗成本是导致燃料电池车综合成本偏高的来源之一。氢气相比于其他燃料更高的价格主要来自生产制备环节。从我国目前的供氢基础设施完善程度和技术水平来看,包括制氢和储运在内的氢气成本占到加氢站终端售价的70%左右,其中氢气原材料成本占比达到50%。因此制氢环节较大程度上决定了氢燃料使用的经济性。

可用于燃料电池汽车供氢的清洁氢气资源可观,但面临市场竞争力不足的问题:国内制氢资源丰富,可供选择的制氢途径也较为多样,仅18年可再生能源弃电如果全部用来电解水制氢的话就可生产清洁氢200万吨以上,足以满足中短期的氢能产业需求。但各类型制氢路线的经济性尚不足以保障燃料电池汽车的大规模商业化。加之目前氢气储运环节存在的掣肘,氢气运输瓶颈尚未完全突破、成本较高。在当前供氢体系下,包括生产和储运在内的氢气成本不具备市场竞争力。

化工副产氢是当前过渡方案,可再生能源发电解制氢是氢源终极方案:天然气重整制氢较为成熟,也是国外主流制氢方式。但是天然气原料占制氢成本的比重达70%以上,不符合我国富煤、贫油、少气的资源禀赋;焦炉煤气制氢理论规模庞大,2018年国内焦炭产量达到4.3亿吨,焦炉煤气中氢气含量约占50%-60%,可产副产氢气700万吨以上,数量极大,占据工业副产氢总量的90%以上,但是杂质的净化和产品氢气中微量杂质的控制是难点。化工特别是氯碱化工等副产氢纯度高,中国烧碱年产量基本稳定在3000万-3500万吨之间,副产氢气75万-87.5万吨,扣除约60%的氢气被配套聚氯乙烯和盐酸利用,剩余约28万-34万吨。甲醇及合成氨、PDH合成气含氢量60%-95%之间,纯化后可以满足燃料电池要求。中国已建和在建PDH项目,副产含氢约37万吨/年;中国合成氨生产能力1.5亿吨/年,可回收氢气约100万吨/年;合计168万吨/年。按照每百公里3.8kg耗氢量,每辆车每年跑2万km测算,可以满足220万辆燃料电池汽车的需求,可以满足我国氢能及燃料电池发展路线图2030年燃料电池汽车达到百万辆的要求,但由于存在碳排放问题,不符合绿色发展理念。长期来看实现可再生能源电力制氢是终极方案。

风险因素:氢能及燃料电池政策不符合预期,燃料电池汽车补贴退坡幅度超预期,制氢成本下降不及预期等。