氢能商业化发展报告.pdf

行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 基础化工 证券 研究报告 2022 年 07 月 29 日 投资 评级 行业 评级 中性 (维持 评级 ) 上次评级 中性 作者 唐婕 分析师 SAC 执业证书编号： S1110519070001 tjie@tfzq.com 张峰 分析师 SAC 执业证书编号： S1110518080008 zhangfeng@tfzq.com 郭建奇 联系人 guojianqi@tfzq.com 资料 来源： 聚源 数据 相关报告 1 《基础化工 -行业专题研究 :2022Q2 持仓配置小幅提升，持续聚焦行业龙 头》 2022-07-27 2 《基础化工 -行业研究周报 :工信部： 上半年工业经济实现企稳回升，呈现 恢复增长态势，苯酚、电石法 PVC 价 格上涨》 2022-07-24 3 《基础化工 -行业专题研究 :化工行业 运行指标跟踪 -2022 年 5 月数据》 2022-07-19 行业走势图 清氢社会，碳和未来 —— 氢能 产业 已 开启商业化进程 本篇报告作为我们氢能领域的首篇报告，主要分析了当前 我国 氢能产业各 主要环节的经济性 ，从现状出发，展望未来氢能产业的发展趋势。 氢能产业已初步迈入商业化阶段 发展氢能产业有其必要性，有助于促成我国顺利达成双碳目标、降低能源 对外依存度、增强能源体系的灵活性。当前中央和地方政府密集出台氢能 产业支持政策， “制、储、运、用”成为氢能产业发展的四大环节。 从全球来看，发展氢能产业也已成为众多国家的发力方向， 部分欧美国家 走在发展前列。展望未来，可再生能源电解水制氢成本或将显著降低，化 石能源制氢将逐渐被可再生能源制氢取代； 加氢站等基础设施建设提速， 前瞻产业研究院预测， 2026 年全球加氢站数量或 接近 2020 年的 4 倍； IEA 报告显示， 各国氢储能项目 基本都 预计在 2030 年 前 陆续 启动 。 氢能应用体系：能源属性越来越受关注 现阶段，氢气主要用作工业原料，但在发电、供热、交通燃料等领域有巨 大发展潜力。 目前，氢气作为能源的应用比例尚不足 1%。 燃料电池汽车产业作为拓宽氢能应用领域的重要方向，当前正处示范推广 期 ，商用车为当前主流 。 当前燃料电池汽车购置成本高企，燃料电池电堆 成本尚高，未来可通过规模效应和技术改进来降低成本。作为燃料电池电 堆的核心部件，膜电极出货量在过去几年稳步增长，国内厂商生产能力也 已可满足产业化需求，未来重点在于 提升性能、寿命和降低成本等方面 。 氢冶金用氢气取代碳作为还原剂和能量源炼铁 ， 可以大幅降低炼铁过程中 产生的二氧化碳排放 ，国内外氢冶金研究已有部分进展，未来富氢竖炉可 能成为钢铁工业中的重要路线。 氢能特别是绿氢在 化工领域 也可助推企业 实现减碳目标，国内已有企业在氢化工领域展开实践。 氢能供应体系：清洁制氢模式或开启长足发展，多领域有待突破 氢能供应体系包括制氢、储运和加注等环节，直接决定了氢气的成本。其 中，氢气的制取方式多样， 化石能源制氢因技术成熟、成本低廉，为现阶 段主流。但化石能源制氢的碳排放太高，可再生能源电解水制氢为最终发 展目标，降低电解水制氢过程的用电成本为当前最有效的方式。 远期内 若 利用可再生能源供电的电价下降到 0.15 元 /kWh，对应碱性电解槽和质子 交换膜电解槽制氢成本将分别下降到约 17、 29 元 /kg，与煤制氢 +碳 税 、 煤制氢 +CCUS 或工业副产氢 +PSA 提纯 的成本接近。 储运方面，高压气态储运为当前主流，国内Ⅳ型车载储氢瓶尚在产业化早 期， GGII 预计， 随着我国燃料电池汽车不断推广， 到 2030 年， 储氢瓶需 求量和市场规模 年均增长有望超 60%。 加注方面，当前加氢站氢气使用成本尚高， 压缩机、储氢瓶及加氢系统 是 外供氢加氢站建设成本中的主要部分，约占 60%，现场制氢加氢站还需额 外考虑制氢系统成本。 总结来看， 氢气作为理想的能源有其广阔的应用空间，但当前氢能产业链 还存在 ①制取过程 碳排放较高 ； ②氢气 纯度 较 低 ； ③储运密度较低 ； ④氢 气成本较高 ； ④商业模式不成熟 等问题 。针对上述问题， 未来可关注 ①可 再生能源发电成本 ； ②电解槽、 储氢瓶、 燃料电池系统、压缩机等 核心设 备制造能力 ； ③质子交换膜、催化剂等关键材料 研发进展；④ CCUS、电极 涂布、 纤维带压缠绕等 工艺技术 成熟度 ；以及其他氢能产业发展动向 。 风险 提示 ： 政策背景发生变化 ； 相关工艺技术研发进度缓慢 ； 市场推广进 度不及预期 ；测算结果偏差风险 -23% -16% -9% -2% 5% 12% 19% 2021-07 2021-11 2022-03 基础化工 沪深 300 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 氢能产业已初步迈入商业化阶段 7 1.1. 发展氢能产业，推动能源体系深度变革 . 7 1.1.1. 发展氢能产业与我国碳达峰碳中和目标相契合 . 7 1.1.2. 发展氢能产业能减轻我国能源对外依存度 . 7 1.1.3. 发展氢能产业可增强能源体系的灵活性和稳定性 . 8 1.2. 氢能产业已初步商业化，发展脉络愈发清晰 8 1.2.1. 从中央到地方，产业政策持续完善 . 8 1.2.2. 产业链条逐步打通，技术路线日渐明确 . 10 1.2.3. 补贴政策思路转变，以奖代补推动示范群发展 . 11 1.3. 全球氢能产业 2060 年前瞻：清氢社会，碳和未来 12 1.3.1. 全球氢能产业现状概述 12 1.3.2. 全球氢能产业展望 . 13 2. 氢能应用体系：能源 属性越来越受关注 . 16 2.1. 拓宽氢能应用领域的重要方向 —— 燃料电池汽车产业 . 16 2.1.1. 燃料电池汽车产业尚在示范推广期 . 16 2.1.2. 当前燃料电池汽车购置成本高企，商业化能力不足 20 2.1.3. 电堆成本在燃料电池系统中占比最高，规模效应及技术改进可促使电堆成 本下降 21 2.1.4. 燃料电池还具备多重应用场景 24 2.2. 燃料电池电堆核心部件 —— 膜电极 24 2.3. 钢铁工业的减碳方式 —— 氢冶金 . 27 2.4. 绿氢耦 合煤化工 —— 氢化工 31 3. 氢能供应体系：清洁制氢模式或开启长足发展，多领域有待突破 . 32 3.1. 制氢环节，需平衡制氢成本与碳排放强度 . 32 3.1.1. 制氢路径多样，电解水制氢发展潜力大 . 32 3.1.2. 碳中和背景下，降低可再生能源电解水制氢成本是关键 . 33 3.1.3. 煤制氢 +CCUS 可作为有益过渡方式，在一定时期内平衡制氢成本与碳排放 强度 33 3.1.4. 工业副产氢 +PSA 提纯为当前较具潜力的另一过渡方式 . 34 3.1.5. 大规模应用可再生能源电解水制氢为最终目标，降低用电成本为有效途径 35 3.2. 储运环节，国产化空间广阔 36 3.2.1. 氢储能 —— 高压气态储氢方式为当前主流，储氢瓶市场或迎来快速发展 . 36 3.2.2. 氢能运输 —— 运输方式选择多样 . 39 3.3. 加注环节 —— 当前加氢站氢气使用成本尚高 40 4. 总结：氢能产业已开启商业化进程 43 5. 相关标的 44 6. 风险提示 47 图表目录 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图 1：灰氢、蓝氢、绿氢的含义 . 7 图 2： 2021-2050 年多种降碳方式的累计贡献度（全球） 7 图 3：我国原油、天然气对外依存度 8 图 4：我国风电、太阳能发电装机情况 . 8 图 5：氢能的利用可以增强能源体系的灵活性 . 8 图 6：氢能领域相关政策梳理 . 9 图 7：节能与新能源汽车技术路线图 2.0—— 燃料电池汽车领域路线图 9 图 8：氢能产业链示意图 . 10 图 9：氢能的多种供应方式 11 图 10：我国新能源汽车历年补贴政策 . 11 图 11：我国氢能及燃料电池汽车历年补贴政策 . 11 图 12：氢能 产业和新能源汽车产业补贴政策对比 12 图 13： 2020 年全球制氢来源占比情况 . 12 图 14： 2020 年全球工业领域氢能需求量情况 12 图 15： 2015-2020 年全球电解水制氢装机量（分地区） 13 图 16： 2015-2020 年全球电解水制氢装机量（分技术） 13 图 17： 2020 年全球燃料电池汽车数量占比 . 13 图 18： 2020 年全球加氢站数量占比 13 图 19： 2020-2030 年全球氢能需求情况 . 14 图 20： 2020-2030 年全球制氢情况 14 图 21： 2019 与 2060 年制氢成本对比 . 14 图 22： 2019-2070 年全球制氢过程碳捕集情况 . 14 图 23：截至 2020 年底全球加氢站分布 15 图 24： 2010 年以来全球建成的加氢站数量以及预测 15 图 25： 2021 年全球氢气的主要用途及占比 16 图 26：氢气的主要应用领域和具体用途 16 图 27：燃料电池汽车产业链 17 图 28：燃料电池发动机系统结构 17 图 29：燃料电池汽车基本工作原理 17 图 30： 2017-2021 年我国燃料电池汽车产销量 . 19 图 31： 2018-2020 年我国燃料电池装机量 19 图 32： 2020 年我国燃料电池系统装机量 TOP5 . 19 图 33：我国燃料电池汽车累计产量 20 图 34：我国燃料电池汽车累计销量 20 图 35：燃料电池汽车成本结构 . 21 图 36：燃料电池电堆结构 21 图 37：燃料电池电堆成本结构 . 21 图 38：电堆成本随产量提高而下降 21 图 39：质子交换膜成本结构 22 图 40：质子交换膜成本随电堆产量提高而下降 . 22 图 41：气体扩散层成本结构 (按年产 1000 台 80kW 燃料电池电堆 ) . 22 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 图 42：气体扩散层成本随电堆产量提高而下降 . 22 图 43：金属双极板成本结构（ 按年产 1000 台 80kW 燃料电池电堆计算） . 22 图 44：金属双极板成本随电堆产量提高而下降 . 22 图 45： Pt/C 催化剂成本构成及随燃料电池产量提高的成本下降趋势 23 图 46：燃料电池的使用场景 24 图 47：燃料电池电堆工作示意 图 24 图 48： 2018-2020 年我国膜电极出货量 . 24 图 49：常见的 MEA 生产设计 . 25 图 50：卷对卷 CCM 涂布过程示例 26 图 51：高炉富氢冶炼工艺示意图 27 图 52：基于 DRI 的钢铁 生产工艺流程图 27 图 53： 2030 年氢冶金领域氢气需求 29 图 54： 2050 年氢冶金领域氢气需求 29 图 55：氢冶金的竞争性成本优势分析（仅考虑 H2和 CO2价格） . 30 图 56：宝丰能源绿氢工厂 31 图 57：宝丰能源高端煤基新材料循环经济产业链 31 图 58：制氢方式分类 32 图 59： 2018 年我国制氢结构 32 图 60：主要制氢工艺对比 33 图 61：典型煤制氢项目制氢成本结 构 . 34 图 62：煤制氢成本与煤制氢 +CCUS 成本随煤炭价格的变化趋势 . 34 图 63：碱性电解槽制氢成本结构 36 图 64：质子交换膜电解槽制氢成本结构 36 图 65：不同电价下碱性电解槽制氢成本及成本结构 . 36 图 66：不同电价下质子交换膜电解槽制氢成本及成本结构 . 36 图 67： 35MPⅢ 型储氢瓶成本结构（总成本 3084 美元） 38 图 68： 35MPⅣ 型储氢瓶成本结构（总成本 2865 美元） 38 图 69： 70MPⅢ 型储氢瓶成本结构（总成本 3921 美元） 38 图 70： 70MPⅣ 型储氢瓶成本结构（总成本 3486 美元） 38 图 71： 2021~2030 年中国储氢系统及储氢瓶需求量预测 . 39 图 72： 2022~2030 年中国储氢系统及储氢瓶市场规模预测 . 39 图 73：不同运输距离下氢气的运输成本对比 . 40 图 74：不同运输距离下氢气的到站成本对比 . 40 图 75：加氢站种类 40 图 76：站外制氢加氢站主要设备和工艺流程 . 错误 !未定义书签。 图 77： 2016-2021 年全球加氢站数量 . 41 图 78： 2016-2021 年我国加氢站累计建成数量 . 41 图 79：截至 2021 年 3 月末中国加氢站分布情况 41 图 80：未来我国部分省市加氢站基础设施规划情况（累计值） 41 图 81：外供氢加氢站建设成本 . 42 图 82：现场制氢加氢站建设成本（天然气重整制氢） . 42 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 图 83：现场制氢加氢站建设成本（电解水制氢） 42 图 84：现场制氢加氢站建设成本（甲醇重整制氢） . 42 图 85：不同制氢技术及运输距离下的原料及运输成本 . 43 图 86：关键信息一览 44 图 87：上市公司在氢能产业的布局情况 （不完全梳理） 47 表 1：我国碳达峰、碳中和主要目标 7 表 2：氢气与汽油蒸汽、天然气的性质比较 8 表 3： 2025-2035 年燃料电池汽车相关发展目标 . 9 表 4：部分氢能示范城市燃料电池汽车推广目标 10 表 5：各国部分制氢项目梳理 . 14 表 6：全球主要国家加氢站规划建设数量 15 表 7：各国现存和规划中的储氢项目 16 表 8：燃料电池与锂电池、传统发动机的对比 . 18 表 9：我国燃料电 池客车发展现状 18 表 10：各车企燃料电池汽车车型规划情况 19 表 11：国内部分电堆厂家技术水平对比 20 表 12： 12 米公交车加注时间和续航性能 . 20 表 13：燃料电池车与纯电动车环境适应性对比 . 20 表 14： 2020 年全国燃料电池公交车订单情况 21 表 15：燃料电池电堆及组件随产量提高的成本下降趋势 23 表 16： 2015-2050 年各类乘用车成本对比 23 表 17： 2015-2050 年 FCEV 成本拆分 . 23 表 18： MEA 制程比较 25 表 19：常见的 CCM 电极涂布技术 比较 26 表 20：国内膜电极生产企业产能布局及技术水平对比 . 26 表 21：国内氢冶金工艺进展 28 表 22：国外氢冶金工艺进展 28 表 23：焦炭与氢冶金方式的成本对比 . 30 表 24：氢冶金技术路 线选择与减碳路线图 30 表 25：主要制氢路径及其优缺点 32 表 26：电解水制氢与化石能源制氢的碳排放强度对比 . 33 表 27：典型煤制氢项目成本测算 33 表 28：各类工业副产氢成本（元 /Nm3） . 34 表 29：国内电解 水制氢主要技术路线的性能特点对比 . 35 表 30：电解水制氢成本测算 36 表 31：不同储氢方式的对比 37 表 32：储氢瓶性能对比 . 37 表 33：部分国家 Ⅳ 型储氢瓶发展情 况 . 38 表 34：各类运氢方式的对比 39 表 35：不同储运方案的特点 39 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 表 36： 2022 年 H1 新建成加氢站情况（不完全梳理） 41 表 37：加氢站氢使用成本 43 表 38：化工企业在氢能产业中的布局（不完全梳理） . 44 表 39： 非化工企业在氢能产业中的布局（不完全梳理） 45 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 1. 氢能产业已初步迈入商业化阶段 1.1. 发展氢能产业， 推动 能源体系深度变革 氢能是理想的清洁能源，使用过程无污染、无碳排， 与我国双碳目标既定方向一致； 良 好的理化性质使其可以参与替代化石能源 ，保障我国能源安全； 且氢气制取方式多样， 可以增强能源体系的灵活性和稳定性。氢能是未来能源体系变革过程中不可或缺的一环。 1.1.1. 发展氢能产业与我国碳达峰碳中和目标相契合 氢能 是清洁、低碳能源， 在 使用过程 中不产生额外污染， 也不产生 CO2排放。 按照氢能的制取方式，可将氢能划分为灰氢、蓝氢和绿氢 ： 其中， （ 1）灰氢： 从化石燃 料制取的氢气，碳排放强度高 ；（ 2）蓝氢： 化石燃料制氢 +CCS（即碳捕集技术）制取的 氢气，碳排放强度低 ；（ 3） 绿氢 ： 可再生能源电解水制取的氢气，几乎没有碳排放。 氢能是低碳经济的重要组成部分， 虽然部分 制氢过程可能产生碳排放 ，但未来随着绿氢 的推广，氢能产业的碳排放预计将显著减少， 有助于 实现双碳目标 。 据 IEA 预测， 2021- 2050 年，氢能在全球降碳行动中的累计贡献度为 6%。 在碳中和背景下，碳排放是能源利用过程中需要考虑的重要问题，我国当前面临着较大 的降碳压力。 2021 年 9 月，我国提出 2025、 2030 及 2060 年碳达峰碳中和具体目标，其 中要求 2025 单位 GDP CO2排放比 2020 年下降 18%；而到 2030 年，要求单位 GDP CO2 排放比 2005 年下降 65%以上， CO2 排放量达到峰值。 因此， 发展氢能产业与我国碳达峰 碳中和目标相契合 。 表 1： 我国碳达峰、碳中和主要目标 指标 2025 2030 2060 单位 GDP 能耗 比 2020 年下降 13.5% 大幅下降 单位 GDP CO2排放 比 2020 年下降 18% 比 2005 年下降 65%以上 非化石能源消费比重 20% 25% 80%以上 森林覆盖率 24.10% 25% 森林蓄积量 180 亿立方米 190 亿立方米 风电、光伏装机容量 12 亿千瓦以上 资料来源： 中国政府网 《 中共中央 国务院 关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见 》， 天风证券研 究所 1.1.2. 发展氢能产业能减轻我国能源对外依存度 能源是国民经济发展的重要支撑，能源安全直接影响到国家安全，我国能源对外依存度 较高， 2021 年原油对外依存度超 70%，天然气对外依存度超 40%。 而 氢气的 单位热值 为 143MJ/kg， 是 传统能源汽油和天然气的 3 倍多，同等质量的氢气燃烧效率更高 ，可在交 通运输等领域替代石油等传统能源，降低能源对外依存度 ，保障我国能源安全 。 图 1： 灰氢、蓝氢、绿氢的含义 图 2： 2021-2050 年多种 降 碳方式的累计贡献度 （全球） 资料来源： 国际新能源网 ，天风证券研究所 资料来源： IEA. Global Hydrogen Review 2021，天风证券研究所 按碳排放强度划分 灰氢 蓝氢 绿氢 化石燃料制取 化石燃料制取 +CCS 可再生能源电解水制取 碳排放强度高 碳排放强度低 几乎没有碳排放 可再生能源 3 5 .0 % 电动化 1 9 .0 % 科技进步 1 3 .0 % CCUS 1 1 .0 % 行为和需求变化 … 氢能 6. 0% 减少煤炭、石油的利用 5 .0 % 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 图 3： 我国原油、天然气对外依存度 资料来源： Wind， 天风证券研究所 表 2： 氢气与汽油蒸汽、天然气的性质比较 技术指标 单位 氢气 汽油蒸汽 天然气 爆炸极限 % 4.1-75 1.4-7.6 5.3-15 燃烧点能量 MJ 0.02 0.2 0.29 扩散系数 1× 10-5 m2/s 6.11 0.55 1.61 质量 能量密度 MJ/kg 143 44 42 资料来源： 中国氢能联盟《中国氢能源及燃料电池产业白皮书（ 2019）》 ， 天风证券研究所 1.1.3. 发展氢能产业可 增强能源体系的灵活性和稳定性 我国风电、太阳能发电装机总量增速较快， 2017-2021 年 5 年间，我国风电装机容量 CAGR 达到 18.96%，太阳能发电装机容量 CAGR 达到 23.82%，清洁能源消纳工作始终是做 好风光发电的 重要一环 。 由于氢气的制取、储存方式多样，可与能源体系中的不同部门 相连接，利用氢能可以增强能源体系的灵活性 和稳定性 。 未来可能出现的能源体系与现有体系的最大不同在于利用不同的能源供应交运、建筑和 工业领域，特别是在电力、热力、液体燃料和气体燃料的输配上采用不同的能源网络。 当前的能源体系严重依赖于化石能源，而未来氢能可以联系不同层面的基础设施，在能 源体系中扮演关键角色。氢气要体现出能源属性，密切需要燃料电池和电解槽的发展， 二者可以实现氢能与电能的相互转化， 同时燃料电池也可以 使用 天然气、甲醇等。 1.2. 氢能 产业已初步商业 化，发展脉络愈发清晰 氢能产业的发展十分重要，上层规划日益明确，我国也已开始具备将氢能产业商业化的 能力，产业结构逐渐清晰，我国有能力参与到全球氢能产业的建设进程中去。 1.2.1. 从中央到地方，产业政策 持续 完善 我国早在 2006 年《国家中长期科学技术发展规划纲要（ 2006-2020 年）》中就提出发展 -2 0 -1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2 0 0 1 20 02 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0 20 11 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 20 15 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 % 原油对外依存度 天然气对外依存度 图 4：我国风电、太阳能发电装机情况 图 5： 氢能的利用可以增强能源体系的灵活性 资料来源： Wind，天风证券研究所 资料来源： IEA. Technology Roadmap - Hydrogen and Fuel Cells，天风证券研究所 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1 0 0 0 .0 0 .5 1 .0 1. 5 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7 2 0 1 8 2 0 1 9 2 0 2 0 2 0 2 1 亿千瓦时 风电装机容量 太阳能发电装机容量 风电装机容量增长率 太阳能发电装机容量增长率 %风电 C AG R: 1 8. 9 6 % 光电 C AG R: 2 3. 8 2 % 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 9 制氢制取、储存和输配技术， 2019 年《政府工作报告》中首次提到发展加氢等基础设施 建设。 近两年，氢能领域相关政策频繁出台，“制、储、运、用”四大环节发展路径日益 清晰。 图 6：氢能 领域相关政策梳理 资料来源： 中国政府网 ， 国家能源局官网 ， 国务院新闻办公室网站 ， 发改委官网 ，天风证券研究所 我国已在氢能产业部分环节提出明确发展目标 ，今后十年我国燃料电池汽车保有量 有望 达到 100 万辆。 中国 汽车 工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》 （下称 《路线图 2.0》） 中提出，到 2025 年，我国燃料电池汽车保有量达到 10 万辆左右，到 2030 年达到 100 万辆左右； 2025 年燃料电池系统产能超过 1 万套 /企业 ， 2030 年超过 10 万套 /企业 。另外，规划中还对燃料电池汽车的冷启动温度、续航里程、经济性、寿命和 成本等性能参数提出了发展目标，推动燃料电池汽车产业商业化。 图 7：节能与新能源汽车技术路线图 2.0—— 燃料电池汽车领域路线图 资料来源： 中国汽车工程学会《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》 ，天风证券研究所 表 3： 2025-2035 年 燃料电池 汽车相关发展目标 项目 2025 2030 2035 燃料电池 汽车保有量（万辆） 10 100 100 燃料电池电堆冷启动温度（℃） -40 -40 -40 商用车用电堆 体积功率密度（ Kw/L） 2.5 3 3 寿命（ h） 16500 30000 30000 国务院发布 《 国家中长期科 学和技术发展规划纲要 （ 年 ）》 提出 要重点研究高效低成本的化 石能源和可再生能源制氢技 术以及经济高效氢储存和输 配技术 国务院等 部门发布 《 当前优 发展 的高技术产业化重点领域指 （ 年度 ）》 将 氢开发与使用 列入 进能源产业的高技术产业化重点领域 国务院发布 《 国务院关于 发节能与 新能源汽车产业发展规划 （ 年 ） 的通 》 提出到 年 ， 燃料电池汽车 、 车用氢能源 产业与国际同步发展 。 续开展燃料 电池汽车运行示范 ， 提高燃料电池系 统的可 性和 性 ， 带动氢的制备 、 储运和加注技术发展 国家能源局在 《 年能源工作指 意见 》 中提出要稳 有 推进能源关键技术装备 关 ， 推动储能 、 氢能技术进步与产业发展 ， 研究实施促进储能技术与产业发展的政策 ， 开展储能示范项目 集与评选 ， 制定实施氢 能产业发展规划 ， 组 开展关键技术装备 关 ， 积极推动应用示范 国家发改委和能源局发布 《 能源技术革命 新行动计 划 年 》 提出 氢能与燃料电池技术 新 为重点 务之一 ， 从氢能的 制取 、 储运和应用等多方面 入 科技部和交通运输部发布 《 十 交通领域科技 新专项规划 》 提出要推进 加氢基础设施和示范考核技 术发展 国务院发布 《 新能源汽车产 业发展规划 （ 年 ）》 提出要有 推进氢燃 料供 体系建设 ， 提高氢燃 料制储运经济性 ， 推进加氢 基础设施建设 国务院在 《 新时代的中国 能源发展 》 中提出要加速 发展绿氢制取 、 储运和应 用等氢能产业链技术装备 ， 促进氢能燃料电池技术连 、 氢燃料电池汽车产业链发 展 国家发改委发布 《 部地区 类产业目录 （ 年 本 ）》 不同地区分别致 力发展氢能 国务院出台 《 关于加快建立 全绿色低 碳循环发展经济体系的指 意见 》 指出 提升可再生能源利用比例 ， 因地制 发 展氢能发电 ， 加快大容量储能技术研发 推广 加强新能源汽车 换电 、 加氢等配 套基础设施建设 《 中 人民共和国国民经济和社 会发展 十四 年规划和 年远景目标纲要 》 中指出 要在氢能与储能等前 科技和产 业变革领域 ， 组 实施未来产业 化与加速计划 ， 划布局一 未来产业 国家发改委和国家能源局在 《 关 于加快推动新型储能发展的指 意见 》 中指出要以需求为 向 ， 开展储氢及其他 新储能技 术的研究和示范应用 国务院在 《 关于完整准确全面贯彻 新发展理念做好碳达峰碳中和工作 的意见 》 中提出要统 推进氢能 制储输用 全链条发展 ， 推动加 氢站建设 ， 推进可再生能源制氢 ， 加强氢能生产 、 储存 、 应用关键技 术研发 、 示范和规模化应用 国务院在 《 关于 发 年前碳达 峰行动方案的通 》 中提出要积极 扩大氢能在交通运输领域应用 ； 有 推进加氢站等基础设施建设 ； 加 快氢能技术研发和示范应用 ， 在工业 、 交通运输 、 建筑等领域规 模化应用 ； 建立 全氢制 、 储 、 输 、 用标准 国务院在 《 关于深入打 好污染 的意 见 》 中提出要推动氢燃 料电池汽车示范应用 ， 有 推广清洁能源汽车 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 10 成本（元 /kW） 1200 400 400 乘用车用电堆 体积功率密度（ Kw/L） 4 6 6 寿命（ h） 5500 8000 8000 成本（元 /kW） 1800 500 500 资料来源： 中国汽车工程学会 《 节能与新能源汽车技术路线图 2.0》，天风证券研究所 部分氢能示范城市已提出燃料电池汽车推广目标， 到 2025 年，上海、武汉等城市燃料电 池推广总数为 83140~103140 辆，若进程顺利，可完成《路线图 2.0》中的规划目标。 表 4： 部分氢能示范城市燃料电池汽车推广目标 省 /市 规划名称 2020 年发展数量（辆） 2025 年发展数量（辆） 上海 上海市燃料电池汽车发展规划 3000 30000 武汉 武汉氢能产业发展规划 2000-3000 10000-30000 佛山 佛山市氢能产业发展规划（ 2019-2030 年） 5500 11000 河北 河北省推进氢能产业发展实施意见 2500（ 2022 年） 10000 成都 成都市氢能产业发展规划（ 2019-2023 年） 2000（ 2023 年） 浙江 浙江省加快培育氢能产业发展的指 意见 1000（ 2022 年） 苏州 苏州市氢能产业发展 指 意见（试行） 800 10000 山 山 省 燃料电池 汽车产业发展规划 700 7500 天津 天津市氢能产业发展行动方案（ 2020-2022 年） 1000（ 2022 年） 潍坊 潍坊市氢能产业发展 年行动计划（ 2019-2021 年） 640（ 2021 年） 合计 19140-20140 83140-103140 资料来源： 亿 通招股书， 天风证券研究所 1.2.2. 产业链条逐步打通，技术路线日渐明确 目前氢能产业已经开始形成“制、储、运、用”四大环节，氢能的利用方式逐渐多元化。 上游制取环节，目前主要有化石能源制氢、工业副产氢和电解水制氢等方式；中游储运 环节存在气态、液态、固态等方式，加氢站等基础设施建设也是重要部分；下游应用环 节，当前氢能主要应用在工业领域，未来有望扩展为交通、工业、建筑、储能等多领域。 图 8： 氢能产业链示意图 资料来源：韩笑 等 《 全球氢能产业政策现状与前景展望 》 ，天风证券研究所 化石能源制氢 工业副产氢 电解水制氢 高压气态储运 液态储运 固态储运 交通 工业 建筑 储能 氢能制取 氢能储运 氢能应用 有机液体储运 储运方式 加氢站 乘用车 商用客车 卡车 轨道交通车 船舶 钢铁 炼油 合成氨与合成甲醇 分布式发电 燃气管道掺混 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 11 图 9： 氢能的多种供应方式 资料来源： IHS Markit， 天风证券研究所 1.2.3. 补贴政策思路转变，以奖代补推动示范群发展 新能源汽车补贴政策以购置补贴为主，近几年补贴力度逐年退坡。 2010 年 ， 新能源 汽车 补贴政策以动力电池组能量来确定补助金额。到 2013 年， 国家 逐渐确定了完整连续的补 贴政策，即以纯电续驶里程为标准， 2013 年最高额的补助金额为每辆 6 万元，实现这一 金额的标准为纯电动续驶里程大于等于 250 公里。 2014 年、 2015 年补助标准分别在 2013 年的基础上减少 10%、 20%。到 2016 年最高额的补助金额为每辆 4.4 万元，较 2013 年下降了 26.7%。此后的两年间政策稳定，到 2019 年出现明显政策退坡趋势，最高额的 补助金额为每辆 2.5 万元，且实现这一金额的标准也上升到纯电动续驶里程大于等于 400 公里。 2020 年这一数额进一步减少到 2.25 万元每辆， 2021 年减少到 1.26 万元每辆。 图 10： 我国 新能源汽车历年补贴政策 资料来源： 中国政府网 ， 天风证券研究所 氢能、燃料电池领域补贴政策近两年出现转变， 以奖代补、积分制等新形式出现。 在 2020 年以前氢燃料电池的补贴政策与新能源汽车类似，都是分车型制定相应补助标准。 2020 年出台《关于开展燃料电池汽车示范应用的通 》后， 2021 年又相 推出了 5 示 范城市群。此后，氢能源燃料电池的补贴政策倾向于使用以奖代补、积分制等新 段。 图 11： 我国氢能及燃料电池汽车历年补贴政策 资料来源： 中国政府网 ， 天风证券研究所 纯 电动乘用 车 补贴 3000 元 / kW h - 补贴上限 6 万元 / 辆 纯电动乘用车纯电 续驶里程大于等于 250 公里 - 6 万元 / 辆 纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 250 公里 - 5.4 万元 / 辆 纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 250 公里 - 4.8 万元 / 辆 纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 250 公里 - 4.4 万元 / 辆 纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 400 公里 - 2.5 万元 / 辆 纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 400 公里 - 2.25 万元 / 辆 纯电动乘用车纯电续驶里程大于等于 400 公里 - 1.26 万元 / 辆 2010 年 2013 年 2014 年 2015 年 2016 年 2019 年 2020 年 2021 年 补助 为主 燃料电池乘用车补助标准 20 万元 / 辆 燃料电池商用车补助标准 50 万元 / 辆 燃料电池乘用车补助标准 20 万元 / 辆 轻型客车、货车补助标准 3 0 万元 / 辆 大中型客车，中重型货车 50 万元 / 辆 2020 年 政策变动2013 2016 《 关于开展燃料电池汽 车示范应用的通知 》 2020 2021 先后设立五个示范城市 群，推出以奖代补、积 分制等多种政策 行业 报告 | 行业专题研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 12 对比来看， 相较于 新能源汽车 单一的车辆购置 补贴 政策， 氢能产业补贴政策 构建了涉及 企业、产业、研发、推广、标准制定等全覆盖的补助体系。 图 12： 氢能产业和新能源汽车产业补贴政策对比 资料来源： 中国政府网 ，上海市人民政府， 天风证券研究所 1.3. 全球 氢能产业 2060 年 前瞻： 清氢社会，碳和未来 全球社会在碳中和背景下，也已经开始布局氢能产业，部分欧美国家走在发展前列。展 望未来，可再生能源电解水制氢成本或将显著降低，化石能源制氢将逐渐被可再生能源 制氢取代 。 加氢站等基础设施建设提速， 据前瞻产业研究院测算， 2026 年全球加氢站数 量或接近 2020 年的 4 倍 。 IEA 报告显示，各国氢储能项目基本都预计在 2030 年前陆续 启动 。 1.3.1. 全球氢能产业现状 概述 当前全球制氢技术以化石能源制氢为主，天然气、煤炭、石油制氢的比例合计为 78.6%。 工业副产氢为 二大制氢方式，占比 21%， CCUS 技术的运用以及电解水制氢 的比例都很 微小。 电解水制氢作为未来理想的制氢方式， 2020 年 全球 装机规模 已 达到 290.68MW， 2015- 2020 年装机规模 CAGR 达到 12%。 分地区来看， 欧洲电解水制氢规模最大， 2020 年 为 116.36MW； 我国在过去几年开始逐 步推进电解水制氢示范项目， 2018-2020 年装机规模 从 1.84MW 快速提升至 23.47MW。 目前电解水制氢方式中， 碱性电解槽制氢仍然是主流， 2020 年 全球范围内 装机量为 新能源乘 用车主 要 补贴方案 -