碳中和产业链研究第一章碳中和——概览注释：1、碳中和：指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”。而碳达峰则指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段。简单来说，也就是让二氧化碳排放量“收支相抵”；2、生物碳汇：通过植树造林等措施，吸收二氧化碳，减少温室气体在大气中浓度的过程、活动与机制；3、碳捕捉、利用与储存（CCUS）：收集从排放点源产生的二氧化碳，运输至储存地点，长期与空气隔离的技术过程；4、生物能源与碳捕捉、储存（BECCS）：一种将生物质能的使用与碳捕获和储存结合以创造负碳排放的技术；5、碳交易：基本原理是，合同的一方通过支付另一方获得温室气体减排额，买方可以将购得的减排额用于减缓温室效应从而实现其减排的目标。在6种被要求排减的温室气体中，二氧化碳（CO2）为最大宗，所以这种交易以每吨二氧化碳当量（tCO2e）为计算单位，所以通称为“碳交易”。中国碳中和产业链全景图上游中游下游（一）碳排放（一）能源替代（二）节能减排（三）碳吸收（四）碳交易1.太阳能2.风能3.氢能4.核能1)碳铺集2)碳输送3)碳利用4)碳封存①生物利用-合成化肥、饲料、食物等②地质利用-强化石油天然气开采（EOR）③化学利用-生合成气、甲醇等1）海上咸水层封存2）陆上咸水层封存3）枯竭油气田封存（一）新能源发电（二）新能源汽车（三）储能（四）绿色建筑（五）林业（六）碳交易市场等1)植树造林1、碳中和——产业链全景图1.电力领域：火电2.工业领域：热电厂、钢铁厂、水泥厂、石油化工厂3.建筑领域：建材生产、建筑施工、建筑运行4.交通领域：燃油车1.生物碳汇2.CCUS3.BECCS占比40%~50%占比25%~35%占比10%~15%占比7%~9%2、碳中和——行业概况“碳中和”即净零碳排放，旨在实现碳吸收端与碳排放端的抵消，实现全球范围内的碳平衡。碳排放电力交通建筑工业碳吸收生物碳汇CCUSBECCS净零碳排放碳中和—=碳中和进程国家碳达峰时间碳中和时间英国20世纪70年代达到峰值后，较长时间处于平台期，目前排放相对峰值水平下降约40%2050德国20世纪70年代达到峰值后，较长时间处于平台期，目前排放相对峰值水平下降约35%2050美国美国2007年达到峰值后，呈缓慢下降趋势，目前相对于峰值水平下降约20%2050日本日本2013年的排放水平是历史最高，未来趋势还有待观察2050韩国韩国排放还未达到峰值2050中国2030年之前（预计）20603、碳中和——内外发展逻辑中国“缺油/少气/多煤”的能源结构调整及产业转型内在需求，叠加全球气候变化、发展主权、金融体系之大变局（1）国内：“碳中和”是中国经济的内在需求“工业革命的核心，其实是能源转换的革命”，历史上能源革命带来工业革命。在能源保障方面：2019年底，我国原油进口依赖度高达73%，天然气进口依赖度也在40%以上，发展新能源具有必要性，而我国已在新能源领域建立起全球优势。根据麦肯锡测算，我国在太阳能电池板领域的表现远超美国，在所有行业对比中位列第一。在产业转型方面：在能源与资源领域、网络信息领域、先进材料与制造领域、农业领域、人口健康领域等出现科技革命的可能性较大。“碳减排”作为重要的抓手，通过“碳成本”这一要素的流动，推动我国产业结构性改革。（2）国际：气候变化是人类面临的全球性问题（3）国际：发展中国家发展权之争（4）国际：石油美元的终结工业革命以来的人类活动导致地球气温异常地快速上升，这已经是主流科学界的共识。全球变暖会带来严重的气候灾害：两极冰川融化、海平面上升、极端天气灾害增加、土地沙漠化和海洋酸化等•2000年至2019年全球记录了6681起气候灾害，相比之前20年的统计数据增加了83%。放任全球变暖的潜在经济损失也是惊人的。•如果按本世纪末的全球升温为3°C、4°C和5°C的情境测算，届时对应的全球年度经济损失分别为GDP的2.3%、4%和6.5%。首先能源的使用是碳排放最重要的来源，而人类的经济发展、生活水平的提高和对能源的利用是紧密相关的。•据测算，GDP增速与能源用量增速的相关系数高达90%。其次，碳减排是需要全球合作的，而达成如何分担责任的共识很困难。•以现目前碳排放量看，中国是最大的碳排放国，2019年排放量占全球27.9%(美国占14.5%)，其它发展中国家的碳排也在增长。•但从历史累计来看，自1751年以来，美国的碳排放量约4000亿吨，占历史排放量的25%，欧盟28国贡献22%，中国排放占比为13%。•另外，从人均排放来看，中国的人均碳排量为7.1吨/年，仅为美国的44%，而印度人均碳排量甚至仅为中国的26%。发展中国家总排量最大，应该承担责任，但从历史和人均来说，与发达国家相比，发展中国家还可以排放更多。布雷顿森林体系瓦解后，美国在美元脱钩黄金而贬值威胁其国际货币地位的不利条件下，在1974年，以石油危机为契机，将美元与石油挂钩，成功挽救了美元的世界货币霸主地位。但石油美元仍然存在“特里芬难题”，体系依旧不稳定。以光伏、氢能等新能源为代表的第三次工业革命及全球绿色低碳发展的大趋势终将改变传统的化石能源格局。如果原油不再是“工业生产的血液”，石油的商品属性消失，石油的金融属性就不再重要了，石油美元没有实际意义。对中国而言，“碳中和”趋势下的人民币国际化之路，与其与俄罗斯和伊朗等国家发展石油人民币，不如发掘新的具有全球刚需的硬通货，并加强人民币对它的定价权。4、中国“碳中和”能源消费结构现状“缺油/少气/多煤”的能源结构下从供给端和需求端双向发力，含“碳”量高的供给侧改革和低“碳”需求侧的节能减排供给侧-能源生产需求侧-能源消费供需两端“碳中和”一次能源二次能源石油天然气煤炭化石能源太阳能风能核能非化石能源水能电力氢能太阳能风能核能非化石能源水能乘用车商用车航空航天交通领域轨道交通钢铁水泥玻璃工业领域...居民生活...民用领域•我国实现“碳中和”目标的技术路径需要从供给端和需求端共同发力；•一方面，含“碳”量高的化石能源，煤炭要面对供给侧改革；控制化石能源总量，提高利用效能，从化石能源转换为电能方面需要继续提高效率；•另一方面，在需求侧，依托技术改造的节能减排是核心。已实现产业化未实现产业化5、中国“碳中和”碳排现状以电力、工业、建筑、交通高碳排为核心抓手，推动降低碳排，实现传统产业能源结构调整•2020年，中国二氧化碳排放量约为99亿吨。•当前，中国的能源结构仍以煤炭为主；因此，以火力发电占主导的电力行业、燃煤取暖的热力行业、高炉冶炼钢铁的工业与制造行业便成为了中国碳排放量最大的三个行业。中国“碳中和”各领域市场预期目标电力领域：排放占比40%-45%•预期中和方式：降低传统煤电比例，大力发展清洁电力2060年清洁能源供应占比近80%，剩余部分通过碳捕捉实现中和工业领域：排放占比25%-35%•预期中和方式：推动产业优化升级，争取2025年前钢铁碳排放达峰与2022年前石化行业达峰，2060年实现工业碳排放较2020年降低70%-80%建筑领域：排放占比10%-15%•预期中和方式：发展绿色建筑材料和建筑能效管理，争取2060年碳中和时期城镇商业绿色建筑覆盖率达70%-90%交通领域：排放占比7%-9%•预期中和方式：大力发展新能源，推动汽车与交通行业2028年提前达峰，2060年实现核心城区新能源汽车与配套设施全覆盖预期目标第二章碳中和之电力领域——产业链分析1、“碳中和”电力领域产业链分析围绕发电侧、储能侧为主航线，输配及用电侧为辅助，革新发电侧能源结构，配套储能侧完成产业“调峰”发电侧储能侧输配及用电侧123从总量上看，在实现碳中和的过程中，需要发电量从目前的约7万亿千瓦时增加到2050年的15万亿千瓦时。同时提高风、光、核占比。•火电：2050年发电占比降至5%以下；•水电：中国主要的水电资源开发近80%，受环保限制、资源开发难度影响，水电未来发展空间有限；•核电：核电仍面临较为严峻的安全问题，难以成为碳中和背景下中国电力系统的主力能源；•风电和光伏：在中国电力系统中，风电和光伏发电量的占比仍然很低，由于技术进步和发电成本大幅度下降，风电和光伏将有巨大的发展前景。抽水蓄能-累计装机占比89.3%（2020年）•抽水蓄能是当前主要储能方式，但受地理选址和建设施工的局限，近几年新增装机已停滞，未来发展空间相对有限电化学储能-累计装机占比9.2%（2020年）•锂电池是电化学储能主流技术路线，磷酸铁锂电池更适用于储能场景•钠离子电池从实验室走向实用化阶段，已有多家企业布局。其他储能•飞轮储能率先在城市地铁和电气化铁路领域实现示范应用，产业化尚需时日•氢能有望成为长时间、跨区域储能方案•熔盐储能，目前大规模高温储热技术的首选。储能氢储能电储能热储能电化学储能机械储能锂离子、铅蓄、钠硫、液流电池抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能在发电与用电侧都频繁波动的情况下，电网需要对电力供需进行实时的平衡。贯穿短中长期来看需要通过对电网的持续升级提升电网的平衡管理能力。•可再生能源具有波动幅度大、功率扰动大等特点，对于电网来说可以通过优化升级增强电网的稳定性，应对可再生能源占比提升后的波动问题。•需要配套软件系统，例如分析预测能力的提升；•硬件设备的匹配升级，例如加强远距离输电通道建设等；•电网业态的配合，例如电力交易机制市场化的改革。火电水电输电变电配电居民用电工业用电调度传统电网火电水电输电变电配电居民用电工业用电智能调度智能电网新能源风光储电动汽车能量流信息流第三章碳中和之电力领域——光伏1、“碳中和”电力领域——光伏产业链分析光伏装机量持续上升，产业链包括硅料、硅片、电池片、组件、配套件、光伏电站七大细分领域。CAGR+25.9%CAGR+26.9%•中国光伏发电累计装机容量市场规模从2016年的77.4GW增长到2020年的244.7GW，年复合增长率为25.9%。•得益于国家政策支持和光伏发电平价上网的实现，预计在2021-2025年中国光伏发电累计装机容量市场规模保持高速增长，预测2021-2025年复合增长率为26.9%。光伏发电累计容量市场规模（GW）光伏产业链123456硅料硅片电池片组件逆变器&支架光伏电站硅料•周期长：多晶硅生产企业从项目新建到产能投产需要12-18个月。•技术壁垒：目前设备和工艺全部国产化，技术从热氢化转变为冷氢化、还原炉改良为36-48对棒•行业集中度高：2020年CR5为87.5%硅片发展趋势：•从多晶硅片向单晶硅片转移•N型单晶硅片相较于P型单晶硅片占比提升•大尺寸化、薄型化趋势明显。目前主流尺寸为M6（166mm）和G12（210mm），量产厚度为170-180μm电池片•电池片效率提高是光伏产业发展主要因素：2020年PERC电池片效率已经突破23%，全行业平均转化效率为22.8%。•相较于主流技术PERC，HJT在降本增效方面具有显著优势。•钙钛矿作为新兴光电材料需要重点关注组件•集中度相比上游分散，但门槛正在提高，行业集中度提升带来竞争格局优化，龙头低位提升•降本增效效应显著，大尺寸组件成为招标主流•技术发展趋势主要为双面组件和半片封装逆变器•分布式光伏系统迅速发展，组串式逆变器逐渐成为市场主流跟踪支架•跟踪支架可有效减少太阳能损耗，发电量增益明显•跟踪支架更适合于双面组件和大功率组件光伏电站•平价项目快速增长，国内范围显著扩大，2020年户用光伏项目实际装机规模达10.12GW。•户用市场发展迅猛，全年并网规模可观。2020年光伏新政中，户用光伏补贴总额为5亿元，占总补贴比例从2019年的25%提升至33.3%2、“碳中和”光伏领域——市场格局及投资机遇市场格局光伏产业链各环节国产化率高，行业集中度与技术、资金壁垒相关，预计整体行业集中度将保持在较高水平。投资机会未来五年光伏行业技术路线变革带来的投资机会主要在于硅片尺寸规格与电池产品路线。•硅料：CR5为59%，硅料环节生产工艺较为成熟，市场集中高，通威、大全、特变、协鑫、东方希望五家企业市占率逐渐提升，资金密集型，新进入竞争者少;•硅片：CR5为86%，硅片环节技术和资金壁垒均较高，行业集中度持续提升，隆基与中环作为单晶硅片领军企业，市场份额持续快速提升；•电池：CR5为33%，电池环节集中度提升，技术迭代较为高频，通威等企业凭借单晶PERC产能实现市场份额提升;•组件：CR5为43%，电池组件行业集中度过去三年逐渐提升，头部企业晶科、晶澳、天合均采取垂直一体化的业务布局。•硅片工艺：铸锭单晶与单晶硅片无性价比优势，主要作为协鑫等企业消化现有多晶硅片产能的过渡路线，市场有限。•硅片尺寸(大面积化、薄型化，设备侧国产替代存在部分机会)——M6是主流硅片规格M2的连续演进，而M12是打破产业链现有设备生态的创新规格，产品降本收益显著，但设备投资要求高；——M6与M12的投资收益率取决于市场对大尺寸的接受速度；M12降本幅度大，绝对投资收益高于M6，且产品需求兼容性更好；•电池产品(围绕光电转换效率)——PERC-22.8%、HJT-27.5%TOPCon-28.7%、钙钛矿-42.5%；——对比电池技术路线，HJT/TOPCon理论转化效率领先，但目前进口设备昂贵，国产设备生产效果不理想，且成本仍较高；——未来头部电池厂的份额变化取决于TOPCon与HJT孰能率先实现设备国产化，降低设备成本，提升产品转化效率；——综合各项技术变革影响，钙钛矿作为新型发电材料，技术布局较为优势，属于行业早期发展机会。3、“碳中和”光伏领域——案例分析隆基股份：发展重心从半导体过渡到太阳能科技，同时垂直布局光伏发电全产业链，形成一体化发展成立时间：西安隆基硅材料股份有限公司(以下简称:隆基股份)于2000年设立。上市时间：2012年，隆基其股份成功在上海证券交易所主板上市(代码：601012)。总部位置：位于西安国家民航航天产业基地，拉晶工厂位于宁夏中宁和银川，切片工厂位于西安和无锡。主要产品：包括6英寸、6.5英寸、8英寸单品硅棒、单品硅片，以及M1、M2规格单晶硅片，主要应用于各类太阳能光伏电池。隆基股份企业简介隆基股份发展历程2014年-至今•2014年5月8日，控股子公司西安隆基清洁能源公司正式成立，标志公司正式进军光伏电站建设及EPC业务•2019年5月，隆基72型双面半片组件正面功率突破450，刷新世界纪录太阳能科技时代硅片时代2006-2013年•2006年12月，全资控股子公司宁夏隆基硅材料有限公司成立，致力于单晶硅棒的研发和制造，是西安隆基重要的研发和制造基地•2013年12月19日，隆基等五家中国主流单晶制造商联合会发布“单晶M1&M2产品”半导体时代2000-2005年•2000年2月14日，西安新盟电子科技有限公司成立，以半导体材料半导体设备的开发、制造、销售为主要业务•2005年底，隆基股份形成年产30吨器件级单晶硅生产能力隆基股份产业链布局上游中游下游多晶硅料单晶硅料单晶硅片香港隆基（2010）宁夏隆基（2006）、银川隆基（2009）古晋隆基（2016）、保山隆基（2016）丽江隆基（2017）银川隆基（2009）、无锡隆基（2010）古晋隆基（2016）、楚雄隆基（2017）单晶电池片单晶组件隆基乐叶（2015）、泰州乐叶（2015）合肥乐叶（2015）、古晋隆基（2016）浙江乐叶（2015）、隆基乐叶（2015）泰州乐叶（2015）、古晋隆基（2016）单晶地面电站单晶分布式电站隆基新能源（2014）第四章碳中和之电力领域——储能1、“碳中和”电力领域——储能行业概况光伏、风电资源供需区域错配以及“储能配额制”政策，共同推动储能领域发展为什么要发展储能•中国可再生资源供需存在空间错配问题，即可再生资源丰富的地区和需求负荷中心错配，推高发电的系统成本。要解决空间错配，一方面要从技术层面继续推动特高压、分布式、储能和调峰等技术的发展。•2021年11月，发改委、能源局正式发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》。通知要求，对于超出电网消纳能力的部分，由可再生能源发电企业按照不小于15%(时长4小时)的方式配置调峰资产。调峰资源包括抽水蓄能、化学储能电站、气电、光热电站或煤电灵活性改造等资源。储能市场规模•中国储能规模稳步增长。在政策红利、技术进步以及新能源发电产业高速发展的带动下，中国储能项目装机规模呈稳步上升趋势，由2016年24.3GW增长至2020年的35.6GW，年均复合增长率为10%。•中国电化学储能高速发展，贡献近半储能新增装机规模。在新增装机规模方面，2020年中国储能项目新增装机规模为3.2GW，同比增长191%。其中，电化学储能新增装机规模为1.6GW，同比增长167%，占中国全部新增储能项目的50%。•抽水蓄能是中国目前应用最广泛的储能形式。抽水蓄能在中国和全世界范围内均为最广泛的储能形式。在2020年中国己投运的储能项目中，抽水蓄能项目累计装机规模为31.8GW，占比高达89.3%，而已投运的电化学储能项目累计装机规模为3.3GW，占比为9.2%，其中锂电池储能项目累计装机规模为2.9GW，占电化学储能项目规模的88.8%，是中国目前最主要的电化学储能形式。锂离子电池88.89%铅蓄电池10.21%液流电池0.7%超级电容0.2%2、“碳中和”电力领域——储能行业发展机遇围绕“安全、成本、寿命”为核心，以储能电池为主力，成本影响下重点关注技术路线、能量密度及储能效率储能产业链梳理总结电池环节行业集中度逐渐提升，未来向高安全、长寿命、低成本发展，锂离子电池在未来十年有望一直保持综合成本最低的电化学储能技术，而长期来看钠离子凭借丰富的资源和材料成本优势具有更大的成本下降空间，并有望在2035年成为成本最低的短周期储能技术。PCS（储能变流器）关注三大核心竞争力（迭代降本能力、品牌力、渠道能力），判断未来竞争格局与光伏逆变器趋同。BMS（电池管理系统）当前技术成熟度低、缺乏行业标准、竞争格局分散；未来储能电池BMS大概率延续动力电池BMS市场格局。EMS（能量管理系统）需与电网进行交互，现有EMS公司主要是国网系，未来EMS核心竞争力看软件开发能力和能量优化策略设计能力。系统集成环节国内系统集成商玩家众多，兼具集成能力、运维服务、当地渠道和品牌力的公司会胜出。储能方式对比类型启动时间放电时间容量效率能量密度优点劣势电化学储能铅蓄电池10-20s1-20h1KW-50MW60-70%30Wh/kg技术成熟、成本低寿命短、污染严重锂离子电池（三元锂）10-20s1-10h1KW-50MW70-80%210-250Wh/kg寿命长、能量密度大价格偏高、安全风险锂离子电池（磷酸铁锂）10-20s1-10h1KW-50MW70-80%110-160Wh/kg寿命长、相对安全能量密度偏低锂离子电池（钛酸锂）10-20s1-10h1KW-50MW70-80%30-110Wh/kg寿命长、相对安全成本高钠离子电池＜1s1-10h100KW-10MW70-80%50-230Wh/kg寿命长、能量密度大成本高、衰减快液流电池＜1s1-10h100KW-10MW65-75%15-25Wh/kg寿命长、安全性好能量密度低机械储能抽水储能5-10min几小时-几天100-3600MW50-85%/功率高、技术成熟地理环境要求高压缩空气储能5-10min1-20h10-300MW40-50%/寿命长、功率高地理环境要求高飞轮储能1s几秒-20min5KW-10MW70-80%/响应快、寿命长成本高、噪音大3、“碳中和”电力领域——储能行业案例分析宁德时代：全球领先的动力电池系统提供商，新能源汽车动力电池系统及储能系统成立时间：宁德时代新能源科技股份有限公司(以下简称:宁德时代)于2011年设立。上市时间：2018年6月，宁德时代成功在深圳证券交易所创业板上市(代码：300750)。总部位置：位于福建省宁德市蕉城区主要产品：动力电池，锂电材料、储能系统市占率：2020年国内动力电池装机量31.5Gwh（含时代上汽），市占率50.1%，全球装机量35.4Gwh，市占率26%，动力电池使用量连续四年问鼎全球。发展概况：2012年与德国宝马达成战略合作，正式进入动力电池系统行业。2015年公司收购广东邦普循环科技有限公司，布局锂离子电池产品梯次利用及回收产业链，提供全生命周期服务，并形成产业链循环闭环。2017年公司研发生产的动力电池系统使用量攀升至全球第一并保持至今。宁德时代企业简介储能产品品类齐全：宁德时代储能系统产品主要包括电芯、模组、电箱和电池柜，主要采用方型磷酸铁锂电池，涵盖大型太阳能、风电发电储能配套、工业企业储能、储能充电站、数据中心储能、商业楼宇储能和通信基站后备电源等。宁德时代竞争优势高度重视产品和技术工艺的研发：宁德时代的研发费用瑶瑶领先于其他同行，2020年支出35.69亿元，五年复合增速33.2%。研发支出占营收比例在7%左右。企业拥有涵盖产品研发、工程设计测试验证、工艺制造等领域完善的研发体系。储能全产业链布局：宁德时代陆续加大产业链上下游环节延展，先后进入锂、钴、镍、三元、磷酸铁锂、锂电设备和储能设备等环节。在储能业务方面，宁德时代先后与科士达、星云股份合作开发储能变流器及系统集成，与国网综合合资设立国网时代面向大规模电网侧储能。1999创办ATL，打造消费力电池全球龙头2011创立宁德时代2012与德国宝马合作，成为核心供应商2013建立青海生产基地，量产LFP动力电池产品2014成立首个海外子公司德国时代2015收购邦普循环，批量供应乘用车三元动力电池2016承担“十三五”新能源汽车及智能电网研发工作2017动力代持系统使用量全球第一2018在深交所上市，在德国建设首个海外生产基地2019牵头设立电化学储能技术国家工程研究中心第五章碳中和之电力领域——输电和配电侧1、“碳中和”电力领域——输配电侧以“电网”为核心，围绕智能电网转型机遇，实现能量流与信息流的交互，关注信息采集、传输、处理、AI的能力。国家电网投资额及增长情况（亿元；%）•近年来，在国家政策的调控下，我国电网投资金额呈下降趋势。2019年，国家电网发布《关于进一步严格控制电网投资的通知》，2019年全国电网投资额达到4473亿元，同比下滑8.51%，达到近5年最低值。•随着国家电网投资结构持续优化，国家电网投资额下降趋势将起止回升，2020年投资规模达到4699亿元左右特高压工程建设正在有序推进•结合发改委与电网的规划来看，预计“十四五”期间可投运的特高压通道约10-15条。特高压输电通道的建设对于大型基地清洁能源电力的外送至关重要，在“十四五”规划和国家电网的“碳达峰、碳中和行动方案”中，都明确提出了要继续建设以输送清洁能源为主的跨区输电通道。智能电网发展空间大•早在2009年左右，国内就开展了智能电网的建设并且在特高压、城乡配网方面已经实现了突破，初步形成了电网智能运动控制和基础的数字化能力。但是在新能源从初步发展走向主力电源的过程中，尤其是分布式间歇式电源占比越来越高，电网所面临的信息采集、传输、处理和共享等多方面问题，难度都将指数式增长。电网投资结构将会转变•在上述转型方向上，电网投资的结构也会产生相应转变。特高压建设运行方面，国内已经有成熟经验，交直流特高压设备的国产化率均超过了90%。•智能电网的数字化升级则是系统性的工程，体现在配网投资的方方面面，既有“5G+电力”探索试点期业务，也包括电表终端、巡检机器人等具体设备的采购更新。正因如此，配网投资从金额来看年度间波动性会比较小，中长期来看都将在电网投资中占据重要地位。第六章碳中和之工业领域1、“碳中和”工业领域——现状热电厂、钢铁厂、水泥厂与石油化工厂排放总量大、付费能力强，是工业碳中和的主力付费客户。主要工业部门碳排放量及基本数据年碳排放量（亿吨）年产值（万亿元）有色金属年产值：5.4万亿元年碳排放：0.7亿吨规上企业数量：7646家非金属矿产年产值：5.8万亿元年碳排放：11.1亿吨规上企业数量：39675家黑色金属年产值：7.3万亿元年碳排放：18.5亿吨规上企业数量：5307家电力/蒸汽/热水年产值：8.2万亿元年碳排放：46.4亿吨规上企业数量：15210家石油化工年产值：13.9万亿元年碳排放：3.4亿吨规上企业数量：46842家热电厂排放总量高，是低碳转型的主力钢铁厂付费能力极强，平均排放量超高，急迫于进行转型水泥厂排放量大且企业数量多，付费能力稍微弱石油化工厂付费能力强，付费企业数量众多，低碳压力较小2、“碳中和”工业领域——CCUS短期看，CCUS是目前工业领域最直接的低碳技术；长期看，各大领域需要对能源及产业设备完成底层革新才可实现。注释：碳捕捉、利用与储存（CCUS）：CarbonCapture,UtilizationandStorage，碳捕获、利用与封存是实现碳中和关键技术之一，是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离开来，直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程，2060年预测我国将基于CCUS技术减排10-18亿吨CO2，随着技术成熟及成本降低，存在巨大发展机会。CCUS全过程火电化工水泥钢铁航空工业排放CO2碳封存碳利用1、海上咸水层封存2、陆上咸水层封存3、枯竭油气田封存1、生物利用-合成化肥、饲料、食物等2、陆上咸水层封存-强化石油天然气开采（EOR）3、枯竭油气田封存-生合成气、甲醇等捕集运输第一代碳捕集技术已经应用于工厂之中2.1、“碳中和”CCUS——碳捕集（DAC）燃烧前捕集将煤高压富氧气化变成煤气，再经过水煤气变换后将产生二氧化碳和氢气，将二氧化碳进行捕集，氢气可以被当作燃料使用。空气分离水煤气变换空气燃料燃烧N2，O2，H2O流程相对复杂富氧燃烧通过制氧技术将空气中大比例的氮气脱除，采用高浓度氧气进行燃烧，燃烧后高浓度的二氧化碳气体可以直接进行处理和封存空气分离燃烧空气燃料CO2压缩运输和储存最具潜力的大规模碳捕集技术之一，产生的CO2浓度高（约90%~95%）更易于捕获。发展迅速，可用于新建燃煤电厂和部分改造后的火电厂。燃烧后捕集在燃烧排放的烟气中捕集二氧化碳，主要有化学吸收法（利用酸碱性吸收）和物理吸收法（变温或变压吸附）以及膜分离法技术。燃烧空气燃料CO2分离N2，O2，H2O目前最成熟的捕集技术，用于大部分火电厂的脱碳改造O2高浓度CO2直接捕集（物理吸收）CO2吸收2.2、“碳中和”CCUS——碳捕集（DAC）碳捕集碳捕集三种方式1、燃烧前捕获2、燃烧后捕获3、富氧燃烧捕获混合气体高浓度CO2物理法物理吸收法、吸附法、膜分离法、低温蒸馏法化学法化学吸收法、化学吸附法、膜吸附法、电化学法、水合物法捕获分离CO2压缩脱水2.3、“碳中和”CCUS——碳封存、碳利用碳封存行业十分传统，碳利用行业存在较大发展潜力，围绕利用后产物，根据投入产出比计算，寻找最优经济模型。碳封存和利用序号技术介绍产物1化工利用以CO2为原料，与其他物质发生化学转化，产出附加值较高的化工产品•无机产品：纯碱、小苏打、白炭黑、硼砂以及各种金属碳酸盐等；•有机产品：合成气，低碳烃，各种含氧有机化合物单体，高分子聚合物；2电化学利用在熔盐体系下，通过调控CO2反应途径和采用不同电极材料和催化剂，能够将CO2电化学转化为高附加值的碳纳米材料•碳纳米管、石墨烯及S掺杂碳3生物利用•微藻固碳技术：以微藻固定CO2•CO2气肥技术：将CO2调节到一定浓度注入温室，来提升作物光合作用速率，以提高作物产量•液体燃料、化学品、生物肥料、食品和饲料添加剂4CO2矿化利用•模仿自然界CO2矿物吸收过程，利用天然硅酸盐矿石或固体废渣中的碱性氧化物，将CO2化学吸收转化成稳定的无机碳酸盐的过程•无机盐5地质封存CO2注入地质体内（不可采煤层、深部咸水层和枯竭尤其层等），利用地下矿物或地质条件生产或强化有利用价值的产品，同时将CO2封存•煤层气、天然气、页岩气、地热资源、铀、液体矿产资源和深部水资源2.4、“碳中和”CCUS——DAC和CCS之争DAC成本依旧高企，CCS+U成为未来或许成为工业场景中最优的解决方案源局（排碳格局）式（排碳方式）技（CCUS技术）价（美元/吨）碳源分布式碳源交通DAC222~463建筑DAC生活DAC固定集中式碳源石油产业CCS121.8钢铁产业CCS78.5水泥产业CCS40.6煤电产业CCS25~37分布式碳源目前基于分布式碳源的DAC技术（空气直接捕集，DirectaircaptureDAC）利用化学吸附剂到，以空气作为CO2，的输运媒介，直接从低浓度的气体分压(40Pa)下富集CO2的技术。其固体/液体吸附剂、反应设备价格高，大部分以小试或者中试线为主，成本短期难以下降。固定式碳源工业集中式碳源二氧化碳浓度高，可进行直接压缩/收集/运输等，目前成本处于下降的状态，同时基于富碳利用，可以形成新型产物，其商业价值较高，在CCS+U成本<产物产值下，可以规模化装机，是未来极具效益的负碳方向。2.5、“碳中和”CCUS——发展机会创业企业机会集中于碳捕集与利用的技术优化、工业物联网及工厂数字化系统。CCUS创业企业机会碳捕集碳输送碳利用碳封存硬件设备工业CO2传感器及物联网解决方案软件系统碳排放的核算和数字化管理系统、工业数字孪生、碳排放管理软件新技术/材料研究二代碳捕集技术：膜分离技术、生物质能碳捕集、直接空气碳捕集罐车与船舶输送较成熟，管道输送创业企业机会缺乏机会较少CO2的存储及运输技术，机会较少机会较少机会较少生物及化工的碳利用：钢渣、混凝土、化合物制备等机会较少机会较少机会较少3、“碳中和”工业领域——钢铁减产是最直接的减排手段，技术主要关注废铁相关的粗钢工艺流程改造，碳捕捉与替换技术仍处于研究当中。钢铁行业：钢铁行业是我国碳排放最多的工业部门，碳排放主要集中于长流程的高炉和烧结工序，电炉短流程碳排放强度较低，到2050年中国钢铁行业须减排近100%。综合考量成本、技术成熟度和资源可用性，需求减少、能耗提升，以及废钢再利用、碳捕集利用与封存（CCUS）等技术的加速推动是中国钢铁行业碳中和的重要抓手。强制减产&钢铁厂重组强制减产：河北省限产常态化，唐山市粗钢限产规模达到30%~50%强制重组：到2025年，中国钢铁产业CR10达到60%，包括8000万吨级的钢铁集团3家~4家、4000万吨级的钢铁集团6家~8家减产是最有效的减排方式国家强政策规定下，粗钢产量将进一步下降且集中度大幅提升，掌握头部客户资源成为关键工艺流程改造粗钢生产工艺90%铁矿石还原为粗钢高炉--转炉法10%废钢重新冶炼电弧炉冶炼法不用化石能源用电每吨粗钢要排放1.8~2.2吨CO2每吨粗钢要排放0.4~0.8吨CO2排放了钢铁全流程73.6%的CO2距世界平均值（28%）美国（70%）有较大差距在铁矿石中加入废钢，提高废钢比，问题在于转炉无法大量熔化废钢，技术关注：炉气二次燃烧，熔池喷碳粉，以及废钢预热目前我国报废钢材有限（目前年产值2.6亿吨，2030年达到3.5亿吨，远小于粗钢需求量10.5亿吨）+废钢工艺有纯度限制，我国城镇化完成后，废钢电弧炉冶炼法将获得长远提升，废钢收集/交易运输价值较低，重点关注废钢提纯和处理加工技术碳捕捉碳替换CCUS仍然是“长期且对”的碳中和手段，但技术仍处于研究当中碳捕捉：“高炉+碳捕捉”技术还处于早期试用阶段，对于钢铁行业来说更是还未得到大规模应用碳替换：碳替换技术（CDA）主要集中于直接还原铁（DRI）技术与电解法冶炼•利用天然气作为直接还原冶炼的技术已经成熟，但对铁矿的品质要求高，且天然气消耗量巨大，生产成本高于传统高炉炼铁；•利用氢能源做直接还原的冶炼技术和电解铁技术仍处于初级阶段4、“碳中和”工业领域——水泥现有技术无法完成100%碳中和，有赖于新技术的发现探索，现下目前重点关注可替代原料，如再生混凝土、高炉矿渣等工业副产物水泥行业：水泥制造行业的碳排放占到建材行业的84%，国内总量的14%。水泥行业的碳中和面临两大难题:1）水泥在生产环节中原料受热分解天然会产生CO2，排放，难以根本性遏制-水泥窑内的生料碳酸盐CaCO3和MgCO3受热导致碳酸根分解产生CO2，生料中的有机碳也会产生CO2，占水泥碳排放的65%2）水泥作为高耗能行业对原燃料价格敏感，很难脱离对煤炭的依赖。化石燃料燃烧产生的温室气体排放，占比31.57%。水泥行业碳中和的实现要么在生产工艺和原燃料使用上实现变革，要么便需要在后端的碳中和技术上产生额外投入。水泥减产我国水泥消费量已于2014年见顶，目前2020年为24亿吨，2030年将减至21.5亿吨，2040年将减至17.5亿吨，房地产红利下降的背后，水泥减产成为主旋律重点关注替代水泥的新型建筑材料工艺流程改造生产工艺改革原料替代燃料替代玄武岩与黏土的化学成分接近，可替代作为原料生产水泥熟料；高炉矿渣制成矿渣超细粉活性极高，可替代水泥直接作为混泥土的掺合料；将再生混凝土经破碎分级成为粗细骨料，用以代替混凝土中部分砂石欧盟水泥行业替代燃料使用量占其总燃料消耗量百分比达43%，德国达65%，中国仅为8%。废旧轮胎，固体废弃物，废弃塑料，废机油及生物质燃料等可能将逐步被利用中短期内关注水泥可替代原料，但可替代原料的替代比例存在局限；中长期关注可替代燃料，废旧料的处理技术值得重点关注碳捕集头部水泥企业如海螺水泥，已开始初步应用碳捕集技术减排，仍处于商业化落地早期长期关注CCUS技术的发展和演进新材料与新技术根据测算，27%的CO2排放在目前技术背景下无法实现清零，必须有新技术诞生长期关注水泥行业的新材料与新技术5、“碳中和”工业领域——煤化工煤化工行业中高浓度CO2最适合开展CCUS，中短期内关注电解氢和燃料电气化的成本下降趋势煤化工行业：煤化工行业在2015年约贡献了中国碳排放总量的10%，是化工行业中碳排放主力。相比其他国家，中国的化工行业更多使用高碳排放的煤炭作为原料（比如合成氨与甲醇，占到煤化工行业煤耗的一半以上），导致中国煤化工行业的碳强度高于其他国家，化工行业需要在2050年之前将碳排放量降低90%以上。减产合成氨主要下游用途为氨肥生产，约90%的合成氨会被加工为氨肥。预计到2050年，中国的氨肥用量有潜力下降40%，这是由更低减少和化肥使用效率提高共同驱动的创业企业机会较少，可以关注农业自动化/数字化相关标的工艺流程改造粗钢生产工艺新兴气化炉电解氢我国现有气化炉仍以老旧固定床为主，预计在2030年，通过升级煤气设备，行业单位煤耗有潜力减少30%，从而将碳排放量降低约15%重点关注燃煤电气化和电解氢的成本问题，出现技术突破/政府补贴有望实现大规模推广燃料电气化燃煤电气化（比如将燃煤锅炉改造为电锅炉）可以消除燃煤碳排放（占总体的50%），该项技术已经实现商业落地，但在高温流程中会显著提高运营成本，预计减排1吨CO2的成本超过100美元使用电解氢生产合成氨代替煤制氢，技术已相对成熟但成本较高，成本是煤制氢的3倍以上，需要工业电价进一步下降/转化效率提升碳捕集CCUS同煤化工的发展具有很好的耦合性，因为CO2浓度高，捕集成本远低于其他行业煤化工行业有望成为CCUS落地的首批场景第7章碳中和之建筑领域建筑行业短期减排重点在于公共与商业建筑建筑材料生产与建筑运行板块年碳排超20亿吨1、“碳中和”建筑行业——概况建筑材料生产与施工已实现达峰，建筑运行碳排放达峰亟需完成，其中公共与商业建筑的减排是重点。2018全周期碳排放49.3亿吨农村建筑4.37亿吨施工阶段1亿吨钢铁13.08亿吨水泥11.17亿吨铝材及其他2.95亿吨公共建筑7.84亿吨城镇居建8.91亿吨运行阶段碳排放主要源于建筑物的采暖和制冷，其中公共与商业建筑以19%的面积，排放了37%的CO2，是节能减排的重点房屋总量由快速增长满足刚需转换拆旧改新，建材生产总量见顶。现在年建筑净竣工面积维持在10~20亿m2之间2、“碳中和”建筑行业——发展机遇建筑行业碳中和机会主要体现在低碳建筑材料、新能源利用技术和楼宇智能管理技术需求减量能效提高能源零碳化建材与建设控制建筑总规模（国家调控）提高建筑寿命（对旧有建筑进行改造）新型材料：零碳水泥、零碳钢铁、环保涂料、节能建筑玻璃、石膏板等信息化技术：推进BIM技术、大数据技术和物联网技术的应用，提高建筑生产效率分布式光伏系统（BIPV&BAPV）：“安装型”太阳能光伏建筑与“建筑型”太阳能光伏建筑建筑运行自动化楼宇管理系统：硬件+软件，以智能传感器+管理软件实现楼宇智能运维（水/电/空调/暖气/电梯等）热泵设施：以热泵取代暖气，降低热量流水和碳排放新能源替代：太阳能、地热能、生物质能替代传统暖气碳捕捉与碳封存第8章碳中和之交通领域1、“碳中和”交通行业——概况重点关注新能源汽车对燃油车替代，新能源汽车市场规模大但渗透率低，全产业链均存在重大发展机遇规模大•燃油汽车购买量每年2500万辆，万亿级市场规模•电动汽车是代替燃油车的逻辑，新能源汽车已成为世界汽车产业发展的必然趋势增长快•产业加速：电动汽车替代燃油汽车，比预期要快。原来计划是2025年电动汽车渗透率20%（500万辆汽车），目前在2022年将会达到预期水平。•发展现状∶最新数据是新能源汽车单月销量占比总销量的17%，去年和前年的1年销量是150万辆/2500万辆，渗透率快速提升。•发展预期∶未来2-3年，新能源汽车产业链会实现4倍增长。市场细分•市场分布格局∶一线城市占比20%；二线城市占比30%-40%；三四线城市占比50%。•发展路径∶未来将会从一线城市，逐渐向二、三线城市渗透。2、“碳中和”交通行业——新能源汽车核心产业链电机、电控、电池“三电系统”，是新能源汽车发展主力，动力系统BOM拆分：电池-70%；电控-20%；电机-10%电机电驱/电控电池3、“碳中和”汽车产业链——电池动力电池作为新能源汽车核心部件，其成本几乎占据整车成本的一半，电池技术路线的选择和成本的变化将直接影响着整车的成本及销量，从而成为整车厂之间竞争的焦点类别定义技术路线优点缺点液态电池电解质为液态钴酸锂LCO充放电稳定，工艺简单价格高，寿命短锰酸锂MCO安全性高，便宜能量密度低，电解质相容性差磷酸铁锂LFP安全性高，寿命长低温性能差三元材料NCM循环性能好钴元素价格高三元材料NCA能量密度高，低温性能好高温性能差，安全性差，工艺复杂固态电池固态电解质＞90%硫化物电解质导电性高生产工艺困难，材料敏感氧化物电解质稳定性高导电性低，级层弯区易脆裂固体聚合物电解质产量性好稳定性与离子导电度差，操作温度范围窄薄膜--成本高，难以量产液固态电池固态电解质＜90%液态改版能量密度与安全性相较于液态电池有一定提升本质上还是液态电池，并未根除液态电池的缺陷，与固态电池相比仍有较大差距•动力电池系统的生产流程主要包括电芯、模组、电池包三部分的生产。•电芯由正负极材料、隔膜、电解质组成，是动力电池系统的最小单元；电池模组由多个电芯串并联组合而成，包括单体电芯、固定框架、电连接装置等；动力电池包由若干电池模组加上各类管理系统共同组成。4、“碳中和”汽车产业链——液态电池产业链正极、负极、电解液、隔膜为四大核心，围绕安全性、材料体系、成本、产能、能量密度锂电池产业链上游原料电池原料电池终端锂矿镍钴矿氧化锰石墨矿沥青六氟磷酸锂碳酸乙烯酯添加剂等正极材料：三元、磷酸铁锂、锰酸锂等负极材料：人造负极、天然石墨、硅基负极等电解液/电解质动力电池应用乘用车专用车客车运营充电桩聚乙烯聚丙烯其他包装结构材料隔膜容器、结构件等锂电池（主要类型）•方形电池•软包电池•圆形电池六氟磷酸锂碳酸乙烯酯添加剂等聚乙烯聚丙烯其他包装结构材料•上游主要为电池原材料生产商，其中原材料包括正负极、电解液、隔膜、容器、结构件等。•正极材料对电池性能的影响较大，其中三元材料密度高但安全性差；磷酸铁锂材料安全性高但低温性能差；钴酸锂安全性高但密度低。•中游主要为各类动力电池生产商，包括LG化学、宁德时代、比亚迪、丰田等知名企业，技术路线众多。•下游主要为各类新能源乘用车和新能源商用车车企。4.1、“碳中和”汽车产业链——液态电池痛点现有锂电池无法彻底解决安全、能量密度、成本与资源瓶颈等各种焦虑问题，难以满足中长期电动车产品应用需求安全性问题严重电池包成本居高不下能量密度迟迟无法提高高活性贵金属资源稀缺•新能源汽车自燃事件频发成为关注焦点•动力电池由于短路和过充出现热失控•自燃车型基本为主流三元里电池•动力电池占整车成本40%（发动机＜15%）•液态电池成本几乎已达极限，扩大产能带来的成本降幅有限•补贴退坡后，高成本将阻碍产业可持续发展•2030年国家指标：单体能量密度500WH/kg•现有体系：电池能量密度极限350WH/kg•电池安全性与能量密度之间存在矛盾•用户电动汽车续航焦虑明显•现有体系钴、镍需求较大，有资源瓶颈•核心原材料依赖进口，政治和成本波动风险•固态电池可以实现安全无钴固态电池以电解质类型来分技术路线5、“碳中和”汽车产业链——固态电池以电解质类型来划分技术路线，主要分为聚合物、氧化物、硫化物三类，性能参数各有优劣势聚合物固态电池聚合物固态电解质率先实现应用，但存在高成本和低电导率两个致命问题：目前主流的聚合物固态电解质是聚环氧乙烷（PE0）电解质及其衍生材料，聚合物固态电池率先实现商业化。聚合物电解质在室温下导电率低，能量上限不高，升温后离子电导率大幅提高但既消耗能量又增加成本，增加了商业化的难度。氧化物固态电池氧化物固态电解质综合性能较好，LiPON薄膜型全固态电池已小批量生产，非薄膜型已尝试打开消费电子市场：LLZO型富锂电解质室温离子导电率为104S/cm、电化学窗口宽、锂负极兼容性好，被认为是最有吸引力的固态电解质材料之一，制约其发展的重要因素是电解质和电极之间界面阻抗较大，界面反应造成电池容量衰减。硫化物固态电池硫化物固态电解质电导率最高，研究难度最高，但生产过程中会产生硫化氢，如何保持高稳定性是一大难题：硫化物电解质与锂电极的界面稳定性较差，但由于离子电导率极高、电化学稳定窗口较宽（5V以上），日韩企业投入了大量资金进行研究。聚合物固态电解质路线硫化物固态电解质路线氧化物固态电解质路线行业特点6、“碳中和”汽车产业链——电控主要看三合一、四合一、五合一集成度，同时看部分SiCMOSFET和IGBT，主要机会在于功率半导体典型的电控系统框架DCAC电机控制器整车控制单元转矩和速度命令逆变器/整流器电机管理模块驱动电机高压电池冷却液泵散热器•电机控制系统主要由逆变器、逆变驱动器、电源模块、中央控制模块、软起动模块、保护模块、散热系统信号检测模块等组成逆变器负责蓄电池的直-交转换，从而驱动电机运转。•IGBT应用于逆变器中，占整个控制器成本的40-50%。•高端IGBT器件国外企业占主导地位（英飞凌、ABB、三菱、西门康、东芝、富士），国际厂商起步早，研发投入大，形成了较高的专利壁垒头软，且国外高端制造业水平较高一定程度上支撑了国际厂商的技术优势•中国功率半导体市场占世界市场的50%以上，但在IGBT芯片市场上，90%主要依赖进口，进口替代空间巨大。•主要标的∶深蓝电控、华海科技-电控、瑞鸿电控、广通电控、威林特电控、元丰电控、拿森汽车电子7、“碳中和”汽车产业链——电机永磁同步、开关磁阻、感应异步应用在不同场景，价值量较低，产业集中度高，初创机会不大电机分类电机直流电机交流电机有刷直流电机无刷直流电机同步电机感应电机永磁直流电机电磁直流电机三相感应电机单相感应电机乘用车（单电机）商用车（双电机）永磁同步电机散热风扇•当电机工作时，由电子控制电路对三相电感线圈依次通电，产生旋转的磁场，转子根据磁场旋转同步旋转，产生动力并驱动汽车•永磁体通常采用稀土永磁材料（钕铁硼）•永磁体占电机原材料成本比例高达45%永磁电机：优势：更节能、更轻量化劣势①：造价成本更高（需要用到稀土材料）劣势②：在高温和震动的情况下可能退磁国内新能源车永础同步电机装机此例占98％—99％感应异步电机：优势①：不需要珍贵的材料。优势②：能适应恶劣的环境。劣势①：功率和扭矩低劣势②：体积大美国主要是感应异步电机格局：龙头企业市场份额高分两类•具备自产能力或关联供应链的传统整车企业（比亚迪、北汽、厦门金龙、郑州宇通）•专门从事电机电控产品的供应商（博世、大陆、上海电驱动、上海大郡、汇川技术、英威腾）第9章碳中和之氢能领域1、“碳中和”氢能源产业链氢能是终极“零碳”绿色清洁能源，产业链涵盖制氢、储氢/运氢、加氢、用氢氢能源产业链制氢储氢&运氢加氢用氢天然气石油煤炭可再生能源灰氢（较高排放）化石燃料燃烧CCUS蓝氢（较低排放）电解水制氢绿氢（无碳排放）LH2液态储氢MCH有机氢化物NH3氨气CH3CH3MCHtoluene3H2HydrogenH2化石燃料燃烧脱氢直接使用燃料电池汽车发电燃料电池氨气直燃轮机燃料电池氨燃烧炉•氢能是最环保、最容易获得的能源，可以做到“零”排放，是一种“终极清洁能源”。氢能是未来能源变革的重要组成部分。•氢能产业科技含量高、资本投入大、产业链长、带动的产业范围广，是推动我国能源结构调整、装备制造业转型升级和动力系统革命的战略性新兴产业。•氢能源有望开启下一个万亿级市场。2、“碳中和”氢能源产业链——制氢低碳清洁类制氢技术将成为研发应用重点，“绿氢”方向重点发展方向20020-2050年中国制氢技术结构中国氢气占终端能源体系比重预测•氢气属于二次能源，可以采用化石能源、可再生能源等多种原料制取，因此成为推动传统能源清洁利用、扩大可再生能源利用规模的理想媒介。•目前，我国氢气制取原料以化石能源为主，但在"碳中和"愿景下，可再生能源将逐步替代化石能源成为氢气制取的主要原料，低碳清洁类制氢技术也将成为研发应用重点。2060年低碳清洁氢供氢体系碳减排贡献度中国低碳清洁氢技术路线2、“碳中和”氢能源产业链——制氢降低化石能源制氢，提高可再生能源制氢比例，降低制氢成本，是氢能产业链首要任务化石能源制氢高碳排放低成本1、CCS技术可再生能源制氢低碳排放高成本2、P2G降本技术3、纯化技术近期目标（2020-2025）平均制氢成本20元/公斤中期目标（2026-2035）平均制氢成本15元/公斤远期目标（2036-2050）平均制氢成本10元/公斤“十四五”国家“氢能技术”重点专项：氢能绿色制取与规模转存体系基础研究类光伏/风电等波动性电源电解制氢材料和过程基础应用示范类十万吨级可再生能源电解水制氢合成氨示范工程共性关键技术类•低成本PEM水电解制氢电堆，关键材料制备技术•高效大功率碱水电解槽关键技术开发与装备研制•电解制氢加CO2制甲醇工程技术及中试装备开发•电解制氢低温低压合成氨关键技术及应用3、“碳中和”氢能源产业链——储氢/运氢提高储氢密度和安全性降低成本是关键•氢气固有的物理化学性质，给大规模存储和运输带来诸多困难和挑战。氢气的单位体积能量密度极低且液化极其困难，而且容易引发燃烧和爆炸，导致储运成本高。氢能储运技术突破在于提高储氢密度和安全性，因此优良氢载体的选择也成为构建氢能源系统的关键。此外，基于氢的清洁运输燃料方式也是一个方向。储运方式运输工具压力（MP）载氢量（kg/车）成本（元/kg）经济距离（km）特点气态储运长管拖车20300-4002.02≤150体积密度小、建站运营成本高、高压风险大管道1-43.20.3≥500能耗高，成本高液态储运液态槽罐车0.66412.25≥200质量密度低，热效率低固体储运货车450/≤150装置复杂，副产物多，催化效率低有机液体储运槽罐车常压40-5015≥200氨的生产、储存和运输设施及技术十分成熟且成本相对较低，催化效率低4、“碳中和”氢能源产业链——用氢以新能源汽车领域为主的氢能源燃料电池，产业链并不完备，突破关键材料和核心零部件成为关键行业概述：氢能源汽车里的燃料电池系统就如同燃油车里的发动机，是整车最核心的部件。我国的氢燃料电池产业正处于产业导入的关键时期，但是由于关键材料与零部件的核心技术并未完全掌握，产业链条并不完备，国产化程度仍然较低，导致国内氢燃料电池产品与国际先进水平相比仍具有很大差距。核心产业链∶电堆、膜电极、双极板、质子交换膜核心关注点∶发电效率、功率、成本、可靠性与耐久性氢能行业概况核心标的公司亿华通、重塑能源、捷氢科技系统捷氢科技、骥翀氢能、锋源氢能金属板电堆国宏氢能、氢璞创能石墨堆唐锋能源、弘基、擎动科技、武汉理工氢电、亿氢科技膜电极治臻能源双极板核心关注点团队背景（清华大学、武汉大学、上海交大等）、技术路径、中试线阶段、整机系统导入谢谢关于我们：深圳银创新兴产业智库是产业研究、政府政策及产业载体等“三位一体”的企业服务平台。为新能源、新材料、高端装备制造等领域机构及企业提供行业研究、政策咨询、投融资咨询及企业扩产投资咨询等服务，为政府机构提供产业规划、招商规划、招商引资等服务。欢迎合作需求方联系我们，一起携手进步；电话13510607570扫码关注银创智库查看更多研究报告扫码添加小助手加入行业交流群深圳银创新兴产业智库行研丨政策丨招商一站式服务平台电话：135-1060-7570（同微信）地址：深圳市南山区西丽街道松坪山社区朗山路13号清华信息港科研楼403室