氢能源行业系列报告之制氢篇:碳中和催生氢能应用大有空间 重视制氢环节投资机会

类别:行业 机构:上海申银万国证券研究所有限公司 研究员:郑嘉伟 日期:2021-07-27

  本期投资提示:

      氢能应用场景多点开花,成长空间广阔。氢能的应用场景可分为交通运输、储能、工业、建筑四大场景。交通运输领域不仅氢燃料电池车在汽车领域占据一定空间,氢燃料电池船舶及氢燃料电池飞机也将迅猛发展。氢储能将会在储能领域占据一席之地,到2050 年全球储能领域对于氢气需求有望达2.7 亿吨。氢能将助力工业领域深度脱碳,碳中和背景下,工业部门将是氢能发展的催化剂。建筑领域氢能作为清洁能源解决建筑用能,氢能为建筑发电的同时,产生余热用于供暖、洗浴热水。据Energy Transitions Commission 预计,全球氢能需求有望从如今1.15 亿吨上升至2050 年10 亿吨,成长空间广阔。

      制氢呈现多元化发展格局,当下化石能源制氢仍为主流,可再生能源制氢为未来趋势。总体来看,制氢方式可分为三大类,化石能源制氢、工业副产制氢以及可再生能源制氢。我国目前制氢仍以碳排放最高的煤制氢为主,制成的氢为“灰氢”;全球范围看,目前天然气制氢使用最为广泛。目前,氢气仍以灰氢为主,采用化石能源制氢的成本最低,但是碳排放最高。短中期主要制氢方式将以工业副产制氢为主,长期来看,制氢环节需要深度脱碳,可再生能源电解水制氢将成主流。

      碱性水电解制氢与PEM 水电解制氢二分天下。电解水制氢根据电解槽隔膜材料不同,可以分为碱性水电解(AE)、质子交换膜(PEM)水电解以及高温固体氧化物水电解(SOEC)。

      目前已经商用的是碱性水电解和PEM 水电解制氢。目前碱性水电解制氢电解槽成本低,以及催化剂为非贵金属,催化剂成本低,总体制氢成本低于PEM 水电解制氢,且大规模单体设施应用更加成熟,短期占据主导地位。PEM 电解水制氢的系统响应速度快,适应动态操作的特点更适应可再生能源发电的特点,此外PEM 水电解制氢具有气体输出压力高,纯度好,电堆小,便于集成,系统简单等优势。我们认为随着PEM 电解制氢的逐渐成熟,渗透率有望快速提升,但质子交换膜、贵金属催化剂等因素仍可能制约其成为绝对主导路线,预计未来两种制氢方式二分天下。

      投资逻辑:我们认为可再生能源制氢是未来的主流趋势,碱性水电解制氢与PEM 水电解制氢两种路线都有广阔成长空间,水电解槽领域,建议关注隆基股份、阳光电源。PEM 电解槽核心材料及零部件国产化势在必行,各细分领域龙头将最先受益,建议关注东岳集团、贵研铂业。

      风险提示:制氢产业链发展进度低于预期,气候变化政策变动风险