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氫能源行業(yè)深度報告:綠電制綠氫是趨勢,氫能產業(yè)鏈發(fā)展加速

西部證券發(fā)布時間:2023-05-25 15:38:47  作者:楊敬梅

  3.4 出口需求:海外項目需求量大,國內氫能業(yè)務廠商前景廣闊

  全球氫能需求不斷增長,國際合作有望開展。國際氫能委員會(The Hydrogen Council) 則認為,全球將從 2030 年開始大規(guī)模利用氫能,2040 年氫能將承擔全球終端能源消費 量的 18%,而到 2050 年氫能利用可以貢獻全球二氧化碳減排量的 20%。全球氫能發(fā)展 領先的地區(qū)如美國、歐洲、日韓以及沙特等中東地區(qū)也都提出了氫能發(fā)展目標。

  中東國家積極尋求能源轉型,期望成為可再生能源出口國。由于土地成本較低以及未來對 于氫能裝備的需求巨大,中東各國政府考慮在本國建立完整的氫能產業(yè)鏈。在中東區(qū)域, 中國的 EPC 工程總包公司和部分印度工程總包公司有很大的優(yōu)勢,特別是中國電建在迪 拜建設有分公司,已經深入中東市場開拓業(yè)務。 沙特天然氣與太陽能資源充沛,積極發(fā)展氫能行業(yè)。沙特 2016 年發(fā)布“2030 愿景”,提 出大力推動能源轉型,到 2030 年力爭實現 400 萬噸氫能的年產量和出口量的目標,期望 成為全球氫能經濟的引領者。沙特天然氣與太陽能資源充沛,其東部地區(qū)擁有石油天然氣 生產、煉油化工的完備基礎設施,具有發(fā)展藍氫產業(yè)的良好基礎;西部地區(qū)太陽能和風能 資源豐富,電力成本低廉,通過電解水制取“綠氫”的成本優(yōu)勢顯著。隨后,在 “綠色沙 特倡議”中計劃,到 2030 年實現每年減少 2.78 億噸碳排放,到 2060 年實現溫室氣體“凈 零排放”,并致力于推動氫能生產鏈本地化,成為全球清潔氫能供應商。阿聯酋發(fā)布了“2050 能源戰(zhàn)略”,目標到 2050 年將清潔能源在總能源結構中占比提高到 50%,氫能領域占據 全球低碳氫市場份額 25%。

  中阿氫能合作進一步加強,氫能業(yè)務廠商出海步伐加快。2022 年 12 月 7 日,沙特阿美和 山東能源集團簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,范圍涉及氫能、可再生能源和碳捕集技術。12 月 8 日, 中國與沙方簽署氫能和鼓勵兩國直接投資諒解備忘錄,沙方表示歡迎中國企業(yè)積極參加沙 特重大基礎設施建設和能源項目合作。隨著中阿在氫能方面的合作不斷促進,短期內將促 進氫能設備制造廠商出海,長期有助于氫能全產業(yè)鏈的出海。 中國電解槽成本優(yōu)勢明顯,中阿合作集中在綠氫制取環(huán)節(jié)。氫能能否大力推廣的主要原因 是氫能的成本,而電解水設備是制取“綠氫”的主要成本。中國目前電解水設備價格顯著 低于其他國家,據 BNEF、IEA 和香橙會數據,中國堿性電解槽設備成本僅為歐美供應商 的 25%-40%,目前國內堿性電解槽產能逐步擴張,堿性電解槽設備成本已普遍降至 1500~2000 元/kw,具備成本競爭力。全球大規(guī)模制造技術中至少 60%的制造能力來自 中國,電解槽制造能力也有 40%來自中國。另據彭博新能源財經統(tǒng)計,目前電解槽產能一 半在中國,另一半在世界其他地區(qū)?;诖?,認為沙特氫能的發(fā)展會促進中阿氫能合作, 進一步加快氫能制造設備廠商出海,同時,氫能儲運公司或將受益于跨國合作。

  歐洲推進氫氣管道建設項目,大力發(fā)展可再生能源。2022 年 12 月 9 日,法國、西班牙、 葡萄牙三方表示將協(xié)同推進“H2Med”清氣管道建設,從歐洲西部發(fā)力,為歐洲各國提供 氫氣;加之二二五沖突導致歐洲能源短缺問題日益突出,阿拉伯國家能夠從歐洲東部和南 部發(fā)力。而中國與沙特簽訂的合作協(xié)議有助于中國的氫能源產業(yè)鏈從阿拉伯國家對歐洲的 能源供應中受益。2022 年 5 月歐盟委員會在官網公布“REPower EU”能源計劃,到 2030 年歐盟將實現可再生氫氣生產 1000 萬噸、進口 1000 萬噸;2022 年 9 月歐盟通過了《可 再生能源發(fā)展法案》,明確 2030/2035 年非生物基可再生能源制氫在終端用氫中的占比達 到 40%/70%,2030 年低碳氫(含綠氫)在氫能中的占比不低于 50%。

  3.5 碳稅:灰氫制備成本端承壓,綠氫生產優(yōu)勢逐步顯現

  3.5.1 全球可持續(xù)發(fā)展理念深入人心,碳稅征收應運而生

  氣候變化對全球構成極大威脅,低碳減排成為世界共識。世界氣象組織發(fā)布《2022 年全 球氣候狀況》指出,全球變暖仍在繼續(xù),2013 年至 2022 年的 10 年平均氣溫估計比工業(yè)化前高出 1.14℃。其中,溫室氣體是導致全球氣候變化的主要原因之一,碳排放則是最主 要的一種。目前,各國正攜手應對全球氣候變化挑戰(zhàn),包括我國在內的 197 個國家加入 《巴黎協(xié)定》,為了將全球升溫控制在 1.5℃以內,各國在 2030 年前必須在 2010 年水平 上至少將排放量減少 45%,到 2050 年實現凈零。

  碳稅政策已累計豐富實踐經驗,全球覆蓋范圍廣泛。20 世紀 90 年代,歐洲國家便開始通 過征收碳稅等環(huán)境稅來降低勞動和資本的稅負。近年來,南非、新加坡等亞非國家也相繼 開始實施碳稅。世界銀行的統(tǒng)計表明,截至 2021 年 1 月,全球共有 35 個國家開征碳稅, 其中涉及 27 個全國性征收方案,8 個地方性的征收方案。截至 2022 年 4 月,全球已投入 運行的碳稅、碳排放交易體系碳定價工具共計 68 種,共覆蓋了全球約 23%溫室氣體排放。

  各國碳稅稅率走勢逐步高升,強化引導企業(yè)綠色轉型。碳稅體系下,政府針對企業(yè)造成二 氧化碳排放的商品或服務,依照排放量來征收環(huán)境稅,通過稅收手段促使企業(yè)采取更加環(huán) 保的行為,如減少能源消耗、轉向清潔能源,實行更高效的制造工藝等。碳稅的推出,一 方面可以用來協(xié)助企業(yè)轉型,以更有效率的方式使用能源;另一方面,能夠有效降低溫室 氣體排放量,減緩全球氣候變化的速度?,F階段,一些國家正在規(guī)劃更為嚴苛的碳稅政策, 加拿大碳稅稅率預計十年內增長超 100 美元,于 2030 年提升至 136 美元/噸二氧化碳。

  3.5.2 我國碳稅出臺勢在必行,綠氫優(yōu)勢有望逐步顯現

  我國碳交易市場揚帆起航,碳稅政策箭在弦上。雖然我國暫未實施碳稅政策,但已經初步 建立碳交易市場并制定實施了節(jié)能減排相關政策。未來,我國可以充分借鑒國外的碳稅經 驗,采取融入型碳稅,將碳稅作為成本的一部分直接融入到商品或服務價格中,由市場上 的生產者和消費者共同分擔,以溫和的方式在節(jié)約立法成本的同時實現減排目標。 綠氫制備零碳排放占優(yōu),碳稅出臺將釋放利好信號。傳統(tǒng)灰氫制備通過石油、天然氣、煤 炭等化石燃料燃燒制備,碳排放量高,是目前主要的制氫來源。綠氫則通過光伏發(fā)電、風 電以及太陽能等可再生能源電解水制氫,在制氫過程中基本上不會產生溫室氣體。雖然綠 氫制備仍存在轉化率低、成本高的缺點,但碳稅出臺將進一步縮小其與灰氫的成本差距。

  碳稅助力綠氫灰氫成本加速收斂,2030 年有望持平。根據測算結果,將 2020 年水平作為 基準,假定灰氫初始制備成本為 0.9-1.4 美元/公斤,綠氫制備成本維持 4.0-4.5 美元/公斤。 若我國推出碳稅,且碳稅稅率達到 50 美元/噸二氧化碳及以上水平,綠氫與碳排放量較高、 制備灰氫的傳統(tǒng)制氫企業(yè)的成本差距有望降至 2.0 美元以下。疊加可再生能源制氫成本下 降等因素,未來綠氫制備成本將以較快速度收斂于灰氫水平。

  3.6 電解槽需求:預計26/30年新增裝機30/127GW,市場規(guī)模761/2420億元

  電解槽系統(tǒng)成本有望規(guī)?;当?,PEM 占比有望逐步提升。我們預計 2023 年中國 ALK/PEM 電解槽系統(tǒng)均價分別為 1.80/6.84 元/W,同比-10%/-15%,海外 ALK/PEM 電解槽系統(tǒng)均價分 別為 3.78/5.76 元/W,同比-14%/-18%,預計隨著電解槽系統(tǒng)裝機規(guī)模大幅提升,成本有望呈 現逐步下降趨勢。我們預計 2023 年中國 ALK/PEM 電解槽新增裝機占比分別為 94%/6%,預 計到 2030 年占比分別為 85%/15%;預計海外 ALK/PEM 電解槽新增裝機占比分別為 30%/70%, 預計到 2030 年占比分別為 26%/74%。 綠電制綠氫成行業(yè)趨勢,電解水制氫規(guī)模迎來高增。我們預計 2022 年全球電解水制氫規(guī) 模約 8.9 萬噸,2023 年有望達 22.1 萬噸,同比+147%,隨著電解槽裝機規(guī)模大幅提升, 我們預計 2026/2030 年電解水制氫規(guī)模分別達到 266/1949 萬噸,22-30 年 CAGR=96%, 氫能有望逐步成為全球能源結構的重要組成部分。


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