绿电制绿氢是趋势， 氢能产业链发展加速

发展氢能是达到全球“双碳”目标的重要途径。氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，能帮助可再生能源大规模消纳，实现电网大规模调峰和跨季节、跨地域储能，加快推进工业、建筑、交通等领域的低碳化。目前全球氢能发展如火如荼，中国国家发改委、国家能源局联合印发了《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》确定了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，海外对绿氢的重视程度也越来越高，2020年欧盟发布了《欧盟氢能战略》，旨在推动氢能在工业、交通、发电等全领域应用；同年美国发布《氢能计划发展规划》，指定多项关键技术经济指标，期望成为氢能产业链中的市场领导者。我们认为氢能的开发和利用有望引发深刻的能源革命，必须重视氢能行业的发展和投资机会。

氢能清洁低碳、热值高、来源多样、储运灵活，有望成为21世纪的“终极能源”。氢能是指以氢及其同位素为主体的反应中或氢状态变化过程中所释放的能量。与其他燃料不同，氢能可以利用化石燃料生产，也可以利用可再生能源来进行生产，其燃烧仅生成水，不会产生污染环境的物质，而且燃烧产生的热值较高，能通过能源载体和循环碳经济可以实现可持续的氢利用。

根据氢能生产来源和生产过程中的碳排放情况，可将氢分为灰氢、蓝氢、绿氢。灰氢是指通过化石燃料燃烧产生的氢气。蓝氢是指在制氢过程中增加CCUS（CarbonCapture，UtilizationandStorage）碳捕捉、利用与储存技术产生的氢气。绿氢是利用风电、水电、太阳能、核电等可再生能源制备出的氢气，制氢过程完全没有碳排放。
目前氢能主要以灰氢方式制取，绿氢占比有望快速提升。目前的氢气主要是灰氢，约占全球氢气产量的95%，灰氢在制备过程中会排放较多的二氧化碳。绿氢在制备过程中完全零排放且可以与可再生能源耦合，未来占比有望不断提高，逐步取代灰氢。

氢能制备方式多种多样，绿氢主要通过电解水制氢。目前全球制氢主要技术方式有煤制氢、天然气制氢、工业富产氢等。从全球来看，天然气制氢占据主要位置，2021年份额达62%，煤制氢占19%，工业副产氢占比18%，而电解水制氢仅占0.04%。从国内看，煤制氢是我国主要的制氢来源，2021年份额占制氢总量的64%，工业副产氢占比21%，天然气制氢占比14%，而电解水制氢仅占1.52%。煤制氢技术较为成熟、产量大且分布广、排碳量大，吨煤制氢0.11~0.13吨。天然气制氢耗水量小，氢气产率高，蒸汽重整制氢较为成熟，排碳量大，吨天然气制氢0.23吨。工业副产氢是指在生产化工产品的同时得到氢气，主要有焦炉煤气、氯碱化工、轻烃利用、合成氨醇等副产工艺。由于其显著的减排效果和较高的经济性优势，吨焦炭制氢0.017吨。电解水制氢主要工艺路线为碱性电解、PEM电解和SOEC电解。其中碱性电解槽技术最为成熟，生产成本较低；PEM电解水流程简单、能耗较高，启停速度快能较好配合风光的波动性，已经实现初步商用。

制氢成本是制约氢能源发展的主要因素。化石能源制氢技术成熟，成本较低，煤制氢成本普遍在10.1-13.4元/kg，天然气制氢成本为13.4-16.8元/kg，甲醇制氢成本约为16.8-22.4元/kg。工业副产氢具有经济优势和减少碳排放优势，但是排放过程中含有腐蚀性气体会造成一定环境污染，制氢成本约为11.2-16.8元/kg。电解水制氢成本目前普遍在16.8-33.6元/kg左右，相比化石能源制氢和副产氢成本较高，主要系消耗电量较大，但整个工艺过程简单无污染。生物制氢原材料成本低，但是氢含量较低，目前应用较少。

现阶段电解水制氢成本较高主要是由于电解槽设备成本较高以及电费较高。未来随着技术进步，电解槽成本有望进一步下降，同时伴随风能，太阳能发电技术的不断提升，未来电费有望进一步下降。综合来看，电解水制氢是未来制氢的主流路线。

全球多地出台政策助力氢能产业的发展，绿氢市场认可度逐步提高。世界各国为了更好应对气候变化以及实现能源结构转型，愈加重视氢能产业的发展，不断出台各项政策引领产业发展，加大政府扶持力度，降低制氢成本。根据国际能源署数据显示，自2021年2月以来，全球启动了超131个大型氢能开发项目，并预计2030年全球氢能领域投资总额将达5000亿美元。尽管各国都在加快部署氢能产业，但布局方式略有不同。中国、欧洲、美国等地已经将绿氢纳入国家氢能发展战略中，未来发展前景可期。

国家政策持续发力，大力推动氢能全产业链发展。从2020年氢能被列入能源范畴以来，氢能在低碳发展的战略地位愈加凸显。国家能源局等部门出台氢能相关政策，引领氢能产业快速发展，各地方政府也陆续出台政策大力发展氢能。陕西、吉林、江苏等地引发的推动氢能发展的政策，涉及氢能基础设施的建设、燃料电池汽车的推广、氢能产业生态体系的构建等多个领域。以《南京市加快发展储能与氢能产业行动计划(2023-2025年）》和《郑州市主城区燃料电池汽车加氢站布局专项规划（2022-2025年）》等为代表的地方氢能产业发展文件，均提出未来2025年发展目标，引导各地方氢能产业有序健康的发展。

氢能产业链分为上游制氢环节，中游储运氢环节以及下游应用环节。对于上游制氢环节而言，电解槽是核心装置，电解槽厂商也是行业内主要玩家，本报告对上游目前主要制氢路径以及成本进行了详细梳理和拆分，电解水制氢目前成本仍然偏高，但是考虑未来碳税的征收以及绿氢成本持续降低，绿氢与灰氢成本差距有望逐步收敛。随着氢能产业链的发展，氢能储运如储氢瓶、氢能压缩机、氢能阀门，下游氢燃料电池企业、氢能自行车等领域均迎来较大的发展机遇，值得长期关注。

绿氢行业发展主要受政策、新能源电力消纳需求推动。我们梳理目前绿氢行业主要项目发现大型绿氢示范项目放量对于行业发展起到了非常大的助力作用，2022年中石化库车项目占全年国内装机量的1/3左右，这些大型的绿氢示范项目助力电解水制氢行业走向成熟。此外新能源特别是光伏、风电的发展产生了大量不稳定的电力，这些电力目前需要配套大量的储能解决调峰调频的问题，绿氢可以解决新能源电力就地消纳问题且利于长时储能。我们认为随着光伏风电等新能源发展导致电力不稳定性日益突出，利用绿电制绿氢有望成为行业发展的必然选择。此外，交通领域氢燃料车的放量、海外市场需求的高速增长都为国内的氢能产业链带来了巨大的发展机遇。