氢能能源战略地位清晰, 把握全产业链降本节奏与平价环节。 氢能能源属性及战略地位已明确, 作为清洁高效的二次能源将助力高耗能高排放行业深度脱碳。 我国氢能产业发展处于初期,规划要求重点突破“卡脖子”技术,扩大可再生能源制氢规模, 到 2025年燃料电池车保有量约5万辆,可再生能源制氢量 10-20万吨/年。 氢能产业有望加速发展,我们对全产业链关键环节进行经济性分析, 以期把握当前产业链各环节成本现状, 降本节奏及最具平价潜力的方向。
制氢: 副产氢兼具减碳&成本优势,绿氢长期降本空间大。 三种主流制氢路径, 制氢纯度制约应用,燃料电池用氢要求高纯度低硫低碳氢气,电解水制氢&丙烷脱氢可达 99.999%氢气纯度。 1)化石能源制氢技术成熟,成本低碳排高: a)煤制氢: 煤炭价格 450元/吨时, 制氢成本约10元/kg, 其中煤炭成本占比 39%, 考虑碳捕集后成本约 16元/kg; b)天然气制氢: 天然气成本 2.5元/m3时, 制氢成本约 15元/kg, 其中天然气成本占比 77%, 考虑碳捕集后成本约 18元/kg。 2)工业副产氢兼具减排&经济性优势: 焦炉煤气副产氢成本介于 9~15元/kg, 氯碱化工、轻烃利用、合成氨醇等工艺产氢成本介于 13~22元/kg, 其中提纯成本约 0.1-0.7元/Nm3。 3)电解水成本尚高, 有待风光电价下行: 碱性电解水已产业化应用, 当电价为 0.4元/度时制氢成本约 32元/kg, 其中电费成本占 70%, 当电价降至 0.15元/度时,绿氢 18元/kg 与蓝氢平价。
储运:气态储运成本约 8元/kg 占主流,管道&液氢运输有望突破大规模运输关键瓶颈。 1)长管拖车气态储运: 技术成熟, 氢源距离为 100km时 20Mpa 长管拖车储运成本约 7.79元/kg, 对距离敏感, 短途运输经济性较高。 2) 气态管道运输: 成本集中在前期管道建设,重点推进天然气管道掺氢&纯氢试点。 3) 低温液态储运: 大规模运输潜力方向, 技术不成熟,当前难点在于设备投资大&液化能耗较高。
加注:规模化降本&政策补贴驱动加氢站建设,当前加注成本约 11元/kg。 35Mpa 日加氢量 500kg 的加氢站初始投资约 1500万元,满负荷运行下加注成本约 11.33元/kg, 终端价格约 55元/kg(含补贴), 核心设备国产化&规模化建设共促成本下降,预计 2025年有望降至 8.73元/kg。
应用: 补贴支持下氢燃料重卡较燃油重卡具备成本优势, 随燃料电池系统降本&加氢价格下行,预计 2026年氢燃料重卡与电动重卡平价。 1)现状经济性分析: 氢燃料电池客车和物流车由于初始购置成本较高,全生命周期难以平价燃油车。当前“以奖代补”政策倾向于重卡, 氢燃料重卡在最高 92.4万元补贴下, 购置成本与燃油重卡接近,运维成本为燃油车的 90%, 在运营期第 2年可与燃油重卡实现平价。 2)降本预测:
氢燃料重卡中燃料电池系统成本占比 53%,储氢系统占比 17%。随质子交换膜、气体扩散层等核心设备国产化&规模化, 氢燃料车成本将快速下行。我们假设 2022-2025年燃料电池/储氢系统成本年均降幅 25%/7%,2025-2030年均降幅 20%/5%,补贴逐步退坡, 氢价及氢耗逐年下降, 预计 2026年考虑初始补贴下的氢燃料重卡可与电动重卡平价。
建议关注: 从产业链成本测算的角度,我们认为当前工业副产氢最具成本&规模优势, 为产业链优先平价环节, 可再生能源制氢及燃料电池领域发展前景及降本潜力较大,建议关注: 1)工业副产氢:【九丰能源】、【东华能源】、【金宏气体】; 2) 核心设备制造商: 加注设备【冰轮环境】、【厚普股份】; 燃料电池及整车【亿华通】、【泛亚微透】、【腾龙股份】、【美锦能源】、【潍柴动力】。
风险提示: 政策推广不及预期, 燃料电池技术落地不及预期、 成本下降不及预期、 配套设施建设不及预期。