氢能行业2023年展望

根据《2023-2028年氢能行业风险投资态势及投融资策略指引报告》分析，国家发改委2022年3月23日发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035）》（简称“行业中长期规划”），体现出政策对未来氢能产业的发展定位，也明确了政策鼓励的应用场景和领域，勾勒出氢能中长期蓝图，有助于强化投资者对氢能产业发展信心，提振产业参与者的长期预期。行业中长期规划对投资而言主要有三大核心要点，包括氢能定位、未来发展目标以及应用方向。在产业定位中，氢能被正式确定能源，且是能源体系的重要组成部分，此外氢能产业链相关环节也被纳入国家战略新兴产业的范畴。相关的量化发展目标主要对应2025年的目标，一大目标是氢能车保有量达到5万辆，另一目标是可再生能源制氢量在10～20万吨。

对于未来的应用方向，政策规划了包括交通、储能、分布式能源以及工业领域的减碳四大领域。在交通领域中，政策提到燃料电池车在商用车型上的优势，也提出氢能车是对锂电车的互补；储能领域中，氢能储能的优势主要在长周期、大规模场景中；分布式能源的应用可以看作是储能领域的拓展，主要是利用氢能在不同能源间灵活转换的特性。氢能在工业领域中的减碳主要是替代传统的化石能源作为燃料或者化工原料，预计在“碳中和”的阶段会得到普遍的推广。

示范城市群方面，上海城市群2021年率先落实了2025年推广规划与补贴细则，2022年8月，广东省的推广规划与补贴细则出台，至此第一批入选的上海、京津冀、广东城市群对应规划和补贴细则已经全部出台。第二批入选示范城市群的河北、河南分别于2021年8月和2022年9月明确了省级推广规划。2022年也是非示范城市群政策“井喷”的一年。山东、山西、陕西、内蒙古、川渝、湖北等主要的非示范城市群都在2022年出台了中长期推广规划，非示范城市群中，政策的完善程度有所不同，山东、内蒙、湖北等地的部分地级市还出台了补贴政策，但并不意味着没有推出补贴的省份就会更差，例如山西、四川等地可以依靠自身较为廉价的氢气实现FCEV的低成本运营，市场机制的推动作用也不可小觑，2022年四川、山西的良好的上险量表现就说明了这一点。

当前氢能各领域产业化的领头羊在于FCEV，FCEV增长空间在于各地规划的推广数量，补贴政策的落地速度与基础设施完善程度则是决定增长速度的两个核心因素。从各地规划的推广目标来看，仅示范城市群2025年的目标就超过3.5万辆，这只是省级文件中明确的推广量，实际上示范城市群内部的地级市推广量加总大概在5万辆左右，其中广东的额外增量最大，其内部地级市推广量加总已经超过2万辆。非示范城市群规划的推广数量已经超过示范城市群，累加起来全国范围2025年的规划量可超过10万辆。

影响推广速度的两个因素之一的补贴政策已经在2021年9月开始落地推行，另一个影响因素就是氢能供给及其基础设施，即氢气来源与加氢站建设。氢气来源方面，当下绿氢渗透率不高，所以氢气主要还是依靠工业副产氢或化石能源制氢，并且受制于运输成本，加氢站氢气基本都来源于本地。山西、陕西、内蒙等传统化石能源丰富省份有大量的副产氢，具备天然优势。之前，由于氢气还是作为危险化工品被监管，各地政府对于制氢与加氢站建设都持谨慎态度，但是2022年中央顶层设计发布之后，部分地区政府开始出台相关政策逐步放松对制氢和加氢站建设的要求，允许在非化工园区制氢、建制氢加氢一体站，比如广东。此外，2022年12月14日，中共中央、国务院印发了《扩大内需战略规划纲要（2022-2035年）》，明确提出“推进汽车电动化、网联化、智能化，加强停车场、充电桩、换电站、加氢站等配套设施建设”，我们预计这一信号或使得地方政府对加氢站建设的谨慎态度进一步放松。此外，河南等地还提出加氢站适当超前建设的政策。加氢站建设建设周期并不长，若政策进一步放松，其建设和投运也会加速。

全球氢能发展相对领先的地区有美国、欧洲、日韩，而沙特阿拉伯、阿联酋等中东国家也瞄准了氢能，沙特阿拉伯虽未发表书面文件，但是已经提出了氢能战略目标。全球氢能发展的主要逻辑有：第一，从环保的角度出发实现清洁能源转型，典型如欧洲，欧盟在碳市场（EUETS）的框架之下，各国都肩负着脱碳的任务；第二，能源安全角度，本国化石能源禀赋较差，希望通过氢能革命摆脱对化石能源的的严重依赖，典型如日韩，俄乌冲突使得欧盟也将发展氢能作为能源安全的重要方向；第三，出于经济原因想要保持产业领先地位或者希望通过氢气出口赚取经济收益，典型如美国、澳大利亚以及沙特阿拉伯等中东国家。

2022年12月8日，习近平主席出访沙特阿拉伯，两国在氢能领域交换了合作文件。沙特阿拉伯既是世界上最大的化石燃料出口国，也拥有地球上最优异的太阳能和风能资源。优异的风光禀赋有望使得沙特未来成为制取绿氢最为便宜的国家，沙特计划2030年达到年出口400万吨氢气，其光伏、风电设备和电解槽将会是一个巨大的市场。而我国的碱性电解槽制造成本在300美元/千瓦以下，有显著的成本优势。同时我国强势的光伏产业有望带动电解槽的出货，光伏企业本就与氢能行业关系紧密，隆基、天合、协鑫等皆跨界氢能，海外市场的打开，或使得光伏企业与电解槽企业合作更加紧密，携手出海。基于以上两点优势，我国电解槽具备抢占国际市场的能力，光伏电解槽一体、电解槽企业有望率先受益。总结而言，2022年氢能政策东风强劲，国内政策框架逐步完善，官方推动的国际合作也开始展开。

展望2023年，中研产业研究院判断市场预期关注的焦点会从政策催化本身切换到各地方政策实际落地效果以及数量目标的实现进度，若各地方政策落实有效，各层面产业政策叠加共振，产业扩张速度有可能超预期。

从国内项目规划而言，绿氢的下游应用主要包括化工、燃料电池车、热电联供等储能领域。从经济性和现有市场规模看，化工原料是绿氢最主要的利用途径，这是因为：

首先，绿氢制取在大部分还是在化工园区进行。安全监管层面，氢气历史上长期作为危险化工品被管理，因此在大部分省份氢气的生产只能在化工园区进行，将制取的氢气直接提供给园区化工企业使用，减少了运输成本，经济性可以最大化。

其次，化工用氢需求大，商业模式稳定。传统上部分化工生产路线生产需要加氢，之前都是化石能源制取的氢气作为氢源，替换成绿氢既可以帮助化工生产过程减碳，又不需要额外的转换工艺，因此有稳定的市场需求。而绿氢其它领域的应用，目前的经济性和商业模式还在探索过程中。由于新能源发电的波动性以及电解槽响应时间的缺陷，且电网目前很难为化工园区的制氢项目接入专线，所以目前国内碱性电解槽较为理想的应用模式还是直接利用网电作为电解槽用电来源，同时利用配套新能源电站的电量对冲网电成本，类似模拟结算的方式确认用电成本。这样一方面可以保证电解槽运行的持续性，另一方面通过自身低成本的新能源发电来降低电解综合用电成本，有助于降低绿氢的制取成本。在这种模式下，我们测算目前碱性槽平均的电解电价约0.35元/kwh，对应制氢成本在24.07元/kg。如果制氢项目配套的新能源电站发电小时数较高，比如风光互补的新能源电站，向电网贡献的电量更多，电解综合用电成本也会更低，预计较低的电价成本可以达到0.25元/kwh，对应的成本大约可降到20元/kg以内，大约对应17.07元/kg，基本与化石能源制氢中的高成本路线持平，但目前仅有少部分企业可以达到这一水平。我们判断至2030年，行业平均的用电成本可以降至0.25元/kwh，实现与化石能源制氢成本的平价。

但上述模式（化工园区制氢+新能源电站与制氢项目位置分离）对PEM电解槽制氢并不友好，因为直接采用网电制氢无法发挥PEM电解槽响应快的优点。不过长期看，随着现场制氢的逐步松绑、特殊场景下制氢项目（如海上风电或者边远地区氢储一体等）的增加以及未来制氢项目配套电网专线等场景的推广，预计PEM电解槽的效率和利用小时的优势都将得到有效发挥。我们预计至2030年PEM电解制氢成本也有望回到20元/kg内。

总结而言，碱性电解槽降本的主要方式是增加电流密度、降低膈膜厚度、提升催化剂的比表面积以及改进使用传输层(PTLs)，综合延长设备使用时间，降低电价等；PEM电解槽降本的主要方式是降低贵金属催化剂载量以及寻找其他高比表面积的催化剂、改进膜技术、扩大生产规模等。我们预计两类绿氢制取路线的制氢成本在2030年前后都可以实现与化石能源制氢成本的平价。