电气化率和氢能的发展将推动新能源新周期启动证券研究报告行业深度报告发布日期：2023年9月5日本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国（仅为本报告目的，不包括香港、澳门、台湾）提供。在遵守适用的法律法规情况下，本报告亦可能由中信建投（国际）证券有限公司在香港提供。同时请务必阅读正文之后的免责条款和声明。分析师：朱玥zhuyue@csc.com.cnSAC编号：S14405211000082摘要核心观点：（1）全球一次能源2035年达到峰值约772EJ，电能需求2055年达峰约75.2万亿kWh，分别较2021年增长29.3%、175%，2060年新能源发电量达到62.5万亿kWh，较2021年增长1872%，占总发电量之比达83.1%。（2）2060年绿氢需求达到约5.05万亿Nm3，制氢用电达20.2万亿kWh，占总用电量的26.1%。（3）从2022年底到2060年，全球光伏累计装机将由1000GW增长到36.6TW；全球风电累计装机将由911GW增长到11.6TW，相较2022年底水平分别增长3560%、1173%。（4）全球新能源新增装机从2023年预计光伏350GW、风电110GW增长到2036-2040年年均新增光伏1637GW/年，风电482GW/年，分别增长258%、328%。若考虑2036-2040年每年新增装机分别为平均值的0.8、1、1.4、1、0.8倍，则2038年可达新增峰值光伏2292GW、风电675GW。地区一次能源消耗量（EJ）电能需求（万亿kWh）新能源发电量（万亿kWh）现值（2021年）峰值（达峰时间）现值（2021年）峰值（达峰时间）现值（2021年）峰值（达峰时间）中国154（52.6亿tce）194（66亿tce，2035）8.5220.4（2050）0.9816.2（2055）欧洲55.863（2045）2.436.82（2060）0.546.41（2060）美国104124（2060）3.807.86（2060）0.495.65（2060）全球597772（2045）27.3975.2（2055）3.1762.5（2060）地区2060年制氢用电（万亿kWh，占比）氢能需求（万亿Nm3）2060年2021（包括灰氢蓝氢）2060（仅绿氢）中国5.58（31.4%）0.311.39欧洲2.13（31.5%）0.090.53美国1.94（24.7%）0.130.48全球20.2（26.1%）1.065.05资料来源：BP、EIA、EUROSTAT、中信建投测算表、全球2045年一次能源达峰约772EJ；电能需求于2055年达峰约75.2万亿kWh；2060年新能源发电量达到62.5万亿kWh，占比达83%表、2060年全球绿氢需求约5.05万亿Nm3，制氢用电约20万亿kWh，占总用电量的26.1%。资料来源：BP、EIA、EUROSTAT、中信建投测算3摘要地区光伏累计装机（GW）光伏年均新增装机（GW）风电累计装机（GW）风电年均新增装机（GW）202220602023E峰值（达峰年份）202220602023E峰值（达峰年份）中国3939154140449GW/年（2036-2040）365353848158GW/年（2036-2040）欧洲237505668204GW/年（2036-2040）25598517.428GW/年（2026-2030）美国89367445158GW/年（2031-2035）1419652036GW/年（2031-2035）全球1001366083501637GW/年（2036-2040）91111590110482GW/年（2036-2040）全球终端能源需求中电能、氢能占比不断提高，风、光具备低成本大规模发展潜力，驱动全球风电累计装机2060年达到11.6TW，光伏累计装机达到36.6TW，相较2022年底水平分别增长3560%、1173%。能源转型步伐加速，推动全球年均新增装机从目前的每年约460GW（光350GW+风110GW）增长到2036-2040年均新增2119GW/年，其中光伏年均新增可达1637GW/年，风电年均新增可达482GW/年，分别增长258%、328%。资料来源：BP、EIA、EUROSTAT、中信建投测算新增装机测算值为5年平均值，若考虑5年内可能发生的增减趋势，则年新增装机的峰值可能更高。举例来说，2036-2040年间全球光伏装机年均新增1637GW，考虑2038年达到年新增装机最大值，如2036-2040年每年新增装机分别为平均值的0.8、1、1.4、1、0.8倍，即新增装机分别为1310、1637、2292、1637、1310GW，2038年为历史最高新增装机，当年新增2292GW光伏。风电同理，考虑2036-2040年每年新增装机分别为平均值的0.8、1、1.4、1、0.8倍，则新增装机分别为386、482、675、482、386GW。表、2060年风电、光伏累计装机分别达到11.6TW、36.6TW；2036-2040年均新增装机则达到风电482GW、光伏1637GW4摘要四、研究结论全球新能源累计装机将从2021年底的1.6TW增长到48TW左右：其中，光伏累计装机将从771GW增长到36.6TW，风电累计装机将从834GW增长到11.6TW。全球新能源年均新增装机将从2023年的460GW/年增长到2.12TW/年左右：其中，光伏由当年新增装机350GW左右增长到2036-2040年年均装机1.64TW（峰值可能在2TW以上），风电由当年新增110GW增长到2036-2040年年均装机482GW（峰值可能在600GW以上）。全球发电量将从2021年的27.4万亿kWh增长到75万亿kWh左右，年均增速约3%。其中新能源发电量将从2021年的约3.17万亿kWh增长到2060年约62.5万亿kWh，增长1872%。占发电量之比将从2021年的11.6%上升到2060年的83.1%。全球绿氢需求2060年将达到5.05万亿Nm3，折合4.49亿吨，全球制氢用电量2060年将达到20.2万亿kWh，占全球用电量的约26.1%。即使考虑蓝氢、灰氢全部退出，2060年的总用氢量相比2021年也增长达376%。目录01.测算方法论：自下而上测算电力需求，自上而下测算新能源装机02.中国：一次能源2035年达峰，总用电量保持增长，风、光累计装机超过3.5TW、9TW，2060年绿氢需求超过1.39万亿Nm303.欧洲：总用电量保持增长，风、光累计装机超过900GW、5TW，2060年绿氢需求超过5000亿Nm304.美国：一次能源平缓增长，风、光累计装机超过900GW、3.6TW，2060年绿氢需求超过4800亿Nm305.全球：新能源累计装机约为风11TW、光36TW，2060年绿氢需求达到5万亿Nm3测算方法：自上而下和自下而上相结合7研究思路：综合考虑一次能源结构和氢能的影响资料来源：中信建投绘制8双碳目标与能源消耗相挂钩IPCC第六次评估第一工作组报告《气候变化2021：自然科学基础》表明：如果要将全球温升控制在2℃以内，2018-2100年累计CO2排放量应控制在1.2万亿~1.5万亿吨以内；如果要将全球温升控制在1.5℃以内，2018-2100年累计CO2排放量应控制在4200-5800亿吨以内。净零不是终点，还需“负碳”：《全球升温1.5℃特别报告》中指出，不同的减排路径均需在2050年左右达到净零排放，但这不是终点，此后还需要达到负碳排放。图、巴黎协定制定的碳排放目标资料来源：《巴黎气候协定》，中信建投目标允许碳排放量2℃（基本目标）2018-2100年累积碳排放量控制在1.2万亿~1.5万亿吨以内1.5℃（理想目标）2018-2100年累积碳排放量控制在4200亿~5800亿吨以内图、1.5℃目标下，不同的减排路径均需在2050年左右达到净零排放资料来源：IPCC2018，中信建投9能源消费的量和结构与碳排放息息相关能源消耗总量：根据BP《世界能源展望2022》，2021年，全球一次能源消耗量约为595.15EJ，其中化石燃料占据82.3%。碳排放：以实物量计算，2020年全球能源消费约为煤炭（51.7亿吨）、石油（59.3亿吨）、天然气（47亿吨）。2020年全球化石能源CO2排放约320亿吨，其中中国约100亿吨。184.21145.35160.125.3140.2639.91石油天然气煤炭核能水电可再生能源图、2021年各类一次能源消耗量（EJ），化石能源仍占绝对多数资料来源：《BP世界能源统计年鉴2022》，中信建投表、化石能源贡献了绝大多数碳排放，煤炭具有最高的碳强度化石能源消耗量（亿tce）排放因子碳排放（亿t）碳排放占比煤炭51.72.6134.441%石油59.32.06122.237%天然气47.01.675.223%资料来源：《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》，中信建投10一次能源：最重要的能源消费指标一次能源定义和分类：一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，如煤炭、石油、天然气、核能、水能、太阳能、风能、生物质、地热、潮汐能等。一个国家/地区的能源消费总量往往以一次能源为控制口径：由于不涉及加工转换，以能源的物理存在形式为依据，因而统计较为便捷，也是各个国家通常统计能源消费时所采用的口径以中国为例，我国曾制定2020年全国一次能源消费量不超过50亿吨标准煤的目标，当年最终消耗量为49.8亿吨，目标达成。图、中、美、欧、日历年一次能源消费量，后三者已经达峰（单位：EJ）资料来源：《BP世界能源统计年鉴2022》，中信建投表、常用一次能源指标单位常用地区当量（焦耳/J）亿吨标准煤（亿tce）中国2.92×10^18百万吨油当量欧洲4.26×10^16万亿英热当量（TrillionBtu）美国1.05×10^15艾焦耳（EJ）用于全球各地区统一单位1×10^18020406080100120140160180196519701975198019851990199520002005201020152020中国美国欧洲日本资料来源：《BP世界能源统计年鉴2022》，中信建投11非化石能源：按投入当量法折算为常规一次能源对于核能、水电、可再生能源电力（风能、太阳能）等不以燃烧形式利用，且能源产出形态多为电力的一次能源，可以用两种方式衡量其能源消耗：电热当量法：仅考虑电能本身热能当量，按非化石能源所发电量直接按照1kWh=3.6×106J折算一次能源，这种方式只考虑了电力本身的能量。投入当量法：采用当年的平均发电煤耗（或发电机组平均热效率），将“一次电力”（即核能、水电、可再生能源等不以燃烧形式发电的电源）折算回热能形式，并计入一次能源总消耗量中。这种方式考虑了“一次电力”（直接转换成电力）与“二次电力”（经过燃烧等过程转换）的等效性，因此更具指导意义。图、相较电热当量法，投入当量法考虑了发电效率带来的损耗资料来源：中信建投绘制表、中国按投入当量法计算的一次能源消费口径显著大于电热当量法年份电热当量法（亿tce）发电煤耗法（亿tce）201843.5647.19201944.7648.75202045.5749.83202147.9252.59资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，中信建投12一次能源的结构转变是实现碳中和的关键，测算一次能源从需求出发更加合适按燃料类型拆分一次能源消费体现能源供给侧情况：根据《中国能源统计年鉴》，中国的分类法为煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源（其中有水电、核电等）。根据EIA，美国的分类方法则分为化石燃料、核能和可再生能源三大类，各类再细分为煤炭、石油、天然气、水电、地热、太阳能、风能、生物质等。《BP世界能源展望》则分为石油、天然气、煤炭、核能、水电和可再生能源等。按应用场景拆分体现需求侧情况：按应用场景拆分即可用于一次能源，又可用于终端能源，由于按应用场景拆分更能体现不同产业的增长趋势，因此本报告采用按场景拆分一次能源需求，而化石燃料消耗量则不是本文重点。各个国家、地区、研究机构的拆分方法不同，但大体来说，可以分为居民、工业、交通、商业等几大部门。图、按应用场景拆分更能体现需求侧的影响，不同国家和地区、不同研究机构有不同的一次能源拆分方式资料来源：《中国能源统计年鉴》、EIA、EUROSTAT、清华气候院、落基山研究所，中信建投国家、地区、研究机构工业居民商业建筑交通电力农业中国能源统计年鉴√√√√√√美国（EIA）√√√√欧洲（EUROSTAT）√√√√中国（清华气候院）√√√√中国（落基山研究所）√√√13现有测算结果：2050年各机构一次能源预测值相比2021年有升有降不同研究机构对2050年全球一次能源消耗测算结果不同：根据未来资源研究所（ResourcesfortheFuture，RFF）的汇总，各家研究机构对全球2050年一次能源消耗的测算结果各不相同，部分结果相对2021年有增长，部分则有下降，最高值约700QBtu，最低则在400QBtu左右（1QBtu=1.055EJ）图、不同研究机构对2050年全球一次能源的测算各不相同，相比2050年有升有降资料来源：RFF《GlobalEnergyOutlook2023》，中信建投14终端电能渗透率的逐步提升是碳中和实现的必经之路终端电能渗透率逐渐提高：多种研究表明，净零过程中伴随着电能渗透率的提升，根据《BP世界能源展望》，至2050年，终端电能消耗占比依不同场景从30%~50%不等，但都将提升。根据清华气候院《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》，不同场景下中国工业部门终端电气化率可在31%-69.5%不等。电能在终端能源消费中占比的提升伴随着化石燃料占比的下降：根据《BP世界能源展望》，在净零场景下2050年化石燃料在终端能源消费总量中的占比下降到20%左右，而电能的占比则提升至50%以上。电能的广泛使用挤占了化石燃料的使用空间，再加上发电量中可再生能源电力占比的逐年提高，最终实现能源结构的脱碳。图、BP对终端能源消费中电能占比的测算，净零前提下2050年超过50%资料来源：《BP世界能源展望2022》，中信建投表、电能在终端能源消费中占比的提升伴随着化石燃料占比的下降资料来源：《BP世界能源展望2022》，中信建投15电能测算：通过渗透率进行估算一次能源发电占比vs终端电能渗透率：两种方法均可测算发电/用电量，适用不同的数据源，对于某地区能源数据以各场景一次能源消费量给出的，可以用一次能源发电占比对发电量进行测算（如《中国能源统计年鉴》），而对于以终端能源给出的（如欧洲EUROSTAT）则需要使用终端电能渗透率。值得注意的是，两者差异不小，如中国2021年终端电能消费占比26.9%（终端能源消费总量37.36亿tce），而一次能源发电占比则占约47%（一次能源消费总量），主要是因为大量一次能源在发电过程中损失。因此若用一次能源发电占比来测算发电量，比值要取得比终端能源消耗中电能占比要高。图、一次能源侧的发电用能占比高于终端消费侧的电能占比资料来源：中信建投绘制表、中国工业部门终端电气化水平逐渐提高（%）情景2020年2030年2050年政策情景25.726.131.0强化政策情景25.727.839.82℃情景25.730.058.21.5℃情景25.737.069.5资料来源：《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》，中信建投16各研究机构给出的2050年电能需求均较2021年明显增长不同机构给出电能需求测算亦差别较大：根据未来资源研究所（ResourcesfortheFuture，RFF）的汇总，各家研究机构对全球2050年发电量的测算结果各不相同，但相比2021年均有明显增长，大多数值在50000TWh（即50万亿kWh）左右，高的可达80万亿kWh左右。图、不同机构给出2050年全球电能需求差别较大，但相比2021年均明显增长资料来源：RFF《GlobalEnergyOutlook2023》，中信建投17自上而下测算电源装机：化石能源有序退出、其他能源平稳发展、新能源空间广大新能源发展空间取决于传统电源的退出路径（或发展上限）：由于传统电源（化石燃料、水电、核电等）发展空间有限，只需将电能需求减去传统电源发电量，即可得到新能源发电量，除以利用小时数即可得到新能源装机容量（累计值），逐年作差即可得到新增装机量。化石燃料电源逐步、有序退出：包括煤炭、石油、天然气等，在十年以上的维度下，中、美、欧等主要经济体的化石燃料装机容量均会下降，其中尤以煤炭下降迅速且彻底；天然气发电较为清洁，下降较缓慢；石油以交通消耗为主，在电力装机中应用不多。远期各大经济体均只保留少量煤电和必要的调峰气电，同时利用小时下降到3000+小时，主要作为调峰电源使用。图、碳中和伴随着化石燃料的有序退出和可再生能源占比的逐步提升资料来源：《BP世界能源展望2022》，中信建投18净零前提下不同机构测算的新能源发电量在30~60万亿kWh之间不同机构对净零前提下新能源发电量测算相差较大：BNEFNZS（净零排放）场景的测算值较高，达到62万亿kWh左右，其余诸如BP的NetZero场景达到42亿kWh左右，IEANZE场景达到52亿kWh左右。图、净零前提下，不同机构对2050年新能源发电量的预测在30~60万亿kWh之间资料来源：RFF《GlobalEnergyOutlook2023》，中信建投19水电、核电、生物质：水电空间有限、核电平稳发展，生物质不适合人口密集国家水电：欧美发达国家水电开发潜力基本已挖掘殆尽，90年代以来水电装机容量基本没有增长，现已出现了拆除水坝恢复河流原始生态的行动，预计未来水电装机将稳中略降，利用小时则维持稳定。中国水电装机尚有一定发展空间，目前常规水电装机已达到3.7亿kW左右，预计未来尚有最多2亿kW的发展空间。核电：欧美国家缓慢下降，中国增速稳定。福岛核事故后全球核电发展受阻，德国已制定核电完全退出的计划，美国三哩岛核事故后核电发展也陷入停滞，近年来核电装机也开始出现下降。中国方面，由于核电站址有限（国内发展内陆核电可能性不大），预计核电装机每年核准、新增约4-6台机组。利用小时方面，核电可长期维持7000-8000小时高负载率运行，且不宜频繁改变出力，预计未来利用小时维持高位，但有缓慢下降的趋势。生物质和其他能源形式：缺乏大规模开发价值，发展空间有限。生物质在美国主要以生物柴油等生物燃料形式存在，然而对中国、欧洲等耕地有限的地区而言，占用农业资源发展生物燃料得不偿失。因此对于全球大多数地区，生物质发电仅限于垃圾发电等，发展空间有限。至于潮汐、波浪等其他可再生能源形式，总体来讲开发条件有限，开发难度大，缺乏经济性。图、美国近20年来核电、水电发电量几乎没有增长资料来源：EIA，中信建投20氢能：作为新型二次能源，将对电能需求起放大作用制氢用电增大了用电需求：氢能的加入使得相当一部分电能并不在终端使用而作为中间能源形式，该部分电能几乎都由风电、光伏等可再生能源发出，所生产的氢能为绿氢。由于制氢需要用电，因此氢能的加入增大了用电量，与电能需求测算类似，设置“制氢能耗在一次能源中的占比”指标，则用氢量可如下计算用氢量=一次能源消费量×制氢能耗在一次能源消费中占比×一次能源电力转化效率×电力制氢效率该用电量并不计入终端电能需求测算中（制氢用电为间接用电），直接用电+间接用电之和即为电能总需求，因此制氢作为间接用电将放大电能总需求。燃氢发电进一步增大用电需求：为了在化石燃料不断退出电力系统时维持电网的惯量和无功调节能力，采用氢气作为燃气电厂的燃料，取代天然气进行发电，同时保留燃气电厂旋转电机特性和优秀的调节能力。这个过程涉及“电-氢-电”转换，是一种较为“浪费”的发电方式，因此在计算总的发电量时，还应将燃氢发电所需的制氢用电考虑在内，同时减去燃氢发电量（因为已在终端电力需求中考虑过）。图、制氢需求对总用电量起放大作用资料来源：中信建投图、燃氢发电可以为系统提供惯量资料来源：天津大学，中信建投21不同机构对2050年全球绿氢需求测算多在4亿吨左右不同机构对2050年全球绿氢需求测算不同：HydrogenCouncil测算的2050年绿氢需求约4.57亿吨，IEA测算值较少，约3.23亿吨，而BNEF测算量高达7.98亿吨。图、不同机构对2050年绿氢需求测算在3.23~7.98亿吨之间资料来源：Statista，中信建投22氢能/电能需求测算逻辑：自下而上法，从各场景一次能源需求出发图、氢能/电能需求测算逻辑，从各场景一次能源需求出发资料来源：中信建投绘制23新能源装机测算逻辑：自上而下法，从电能总需求出发图、新能源装机测算逻辑，从总的电能需求出发资料来源：中信建投绘制中国：一次能源2035年达峰，总用电量保持增长，2055年风、光累计装机超过3.6TW、9.4TW，2060年绿氢需求超过1.39万亿Nm325中国一次能源：2035年达到高峰，约66亿tce目前学术界测算中国一次能源峰值约61亿tce：根据清华气候院《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》，中国的一次能源消费约在2035年达峰，数值约60.6亿吨标准煤，2030-2040年维持58.9-60.6亿吨标煤的较高水平，此后逐步下降到2050年的52亿吨标煤。适当调高测算结果至高峰约66亿tce：根据《中国能源统计年鉴2022》和国家统计局数据，2020、2021、2022年我国一次能源消耗分别达到49.8、52.6、54.1亿tce，年均增长2.15亿tce，鉴于清华气候院的结果发表于2020年，目前一次能源消费实际增长情况高于当时预期，因此调高一次能源峰值至约66亿tce，达峰时间设定为2035年，晚于碳达峰，与气候院保持一致。但仍保持2060年降至约50亿tce水平的预期（即降至约2020年水平）。各行业增速：工业，2035年前一次能源消耗保持增长，35年后开始下降，2060年时低于2021年；建筑：由于生活水平和商业发展，直到2050年仍维持增长，之后开始下降，到2060年高于2050年水平；交通：到2030年前保持增长，之后开始下降，2060年低于2021年水平。图、中国一次能源2035年达峰，约66亿tce资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%14%010203040506070农业（亿tce）工业（亿tce）建筑（亿tce）交通（亿tce）其他（亿tce）农业YoY工业YoY建筑YoY交通YoY其他YoY图、不同机构对中国2050年一次能源消耗的预测，相比2021年多有一定下降资料来源：RFF《GlobalEnergyOutlook2023》，中信建投26发电用能占比逐渐升高，中国2050年电能消耗达峰约21万亿kWh用电能耗占各行业一次能源之比逐年提升：2020年中国发电用能占一次能源总消耗量之比约43.9%，2022年预计已上升至47%-48%。分行业来看：工业：2021年发电用能占工业总一次能耗之比约46.5%，预计这一比例逐年升高，2060年达到72%，其余为23%氢能、5%化石能源；建筑：2021年发电用能占建筑总一次能耗之比约51.8%，预计这一比例逐年升高，2060达到85%，其余为12%氢能、3%化石能源；交通：2021年发电用能占工业总一次能耗之比约13%，预计这一比例逐年升高，2060年达到61%，其余为34%氢能、5%化石能源。用电量：中国电能消耗2055年达峰，约20.4万亿kWh，其中制氢用电量超过5.4万亿kWh。图、中国各行业发电用能占比逐年升高资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算图、中国电能消耗峰值约20.4万亿kWh，其中制氢超过5.4万亿kWh（左轴：用电量，亿kWh，右轴，年均用电增速）资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算0%20%40%60%80%100%120%202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E发电用能占比：农业发电用能占比：工业发电用能占比：建筑发电用能占比：交通发电用能占比：其他0%1%2%3%4%5%6%7%050000100000150000200000250000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E农林牧渔工业建筑交通其他制氢YoY27中国2060年绿氢需求超过1.39万亿Nm3（合1.24亿t）制氢能耗目前占比较低，远期均占据相当的比例：预计中国2050年农业、工业、建筑、交通的用氢一次能耗占各自一次能耗之比分别达到3.5%、18%、6%、28%；2060年分别达到5%、23%、12%、34%。燃氢发电占终端所需电量之比2050年达到并维持5%水平。绿氢量：中国绿氢量保持增长，2050年达到1.27万亿Nm3（约合1.13亿t），2060年达到1.39万亿Nm3（约合1.24亿t）图、远期工业、建筑、交通氢能一次能源占比达到23%、12%、34%资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算图、中国2060年绿氢需求达到1.39万亿Nm3（左轴，各行业用氢量，亿Nm3，右轴，用氢量年均增速）资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算0%5%10%15%20%25%30%35%40%202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E氢能渗透率：农业氢能渗透率：工业部门氢能渗透率：建筑部门氢能渗透率：交通部门氢能渗透率：其他0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%0200040006000800010000120001400016000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E农林牧渔工业建筑交通其他燃氢发电YoY28中国风光发电量：2055年达到16.2万亿kWh，发电量之比超过79%风光发电量之比逐年升高：预计中国2055年风光发电量及用电量基本达峰，水平约为16.2万亿kWh和20.4万亿kWh。风光发电量占总发电量之比则从2021年的约11.8%上升到2055年的约79%，并保持这一水平。前提假设：火电2030年达到装机高峰后容量逐年降低，至2060年降至400GW，平均利用小时降至1800小时。水电装机容量逐步达到580GW，核电平均每年新增装机4GW。新能源（风电、光伏）发电量中，光伏占比由2021年的33.28%，逐步提升到2045年的54%，并保持不变。图、中国远期新能源发电量达到16.2万亿kWh，占发电量之比超过79%资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%050000100000150000200000250000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E火电发电量（不含生物质，燃氢，亿kWh）水电发电量（亿kWh）核电发电量（亿kWh）生物质发电量（亿kWh）其中：风电发电量（亿kWh）其中：光伏发电量（亿kWh）新能源发电量占比（风光）292055年中国风电累计装机3.6TW、光伏累计装机9.4TW中国风光装机累计值：约在2055年左右达峰，峰值约为3.63TW（风电）、9.4TW（光伏）此后规模略有下降（因一次能源消费总量下降）。中国风光装机新增值：约在2035-2040年间达峰，这5年间平均每年新增风电158GW、光伏449GW。此后因碳中和目标逐渐实现、一次能源结构中可再生能源占比逐步超过80%、总一次能源消费开始下降等原因，新增装机开始下降，2055-2060年累计规模出现小幅下降。注意本报告测算的是净增值，若考虑新能源发电设备的拆旧替换，则新增装机还可一定程度维持。图、2055年中国风电累计装机达到3.63TW、光伏累计装机达到9.4TW资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算图、2035-2040年中国风电年均新增装机158GW、光伏年均新增449GW资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算02000400060008000100001200014000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E风电累计装机（GW，左轴）光伏累计装机（GW，左轴）-200-1000100200300400500600700202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E风电年均新增装机（GW，右轴）光伏年均新增装机（GW，右轴）欧洲：总用电量保持增长，风、光累计装机超过900GW、5TW，2060年绿氢需求超过5000亿Nm331欧洲终端能源需求2035年后逐步下降，一次能源2045年后开始下降欧洲终端能源消费基本已达峰：预计欧洲终端能源消费已基本达峰，对欧洲而言，除了交通部门能源消耗有一定增长外，住宅、工业、商业几乎持平，并在2035年后呈现下降趋势。欧洲一次能源因电能渗透率提升而有所提升：欧洲统计局（EUROSTAT）未提供拆分场景的一次能源消费数据，需要通过终端能源+发电损耗进行反算，由于电能渗透率提高，电能消费持续增加，因此一次能源消费（考虑发电热效率损失）将有一定增长，预计2045年后开始下降各行业终端能耗增速：除交通部门消耗有一定增长外，住宅、工业、商业几乎持平，并在2035年后呈现下降趋势。图、欧洲终端能源消费已基本达峰，2035年后开始下降，一次能源略有增长，2045年后下降至60EJ以下（终端能源单位为百万吨油当量，左轴）资料来源：EUROSTAT，中信建投测算50525456586062646601002003004005006007008009001000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E住宅工业商业和公共服务交通一次能源消费（EJ，右轴）32电能占终端能耗之比提升，欧洲2060年电能消耗约7万亿kWh用电能耗占各行业终端能源之比逐年提升：分行业来看：住宅：2021年欧洲住宅用电7475亿kWh，占终端能耗之比约24.1%，预计2050年提升至35%，2060年提升至39%；工业：2021年欧洲工业用电9284亿kWh，占终端能耗之比约32.6%，预计此后维持32%-33%；商业和公共服务：2021年欧洲商业和公共服务用电6964亿kWh，占终端能耗之比约45.5%，预计2050年提升至84%，2060年提升至92%；交通：2021年欧洲交通用电607亿kWh，占终端能耗之比约1.86%，预计2050年提升至55%，2060年提升至64%；用电量：欧洲电能消耗维持增长，但2050年基本已达峰，2060年达到约6.82万亿kWh，其中制氢用电量达到2.13万亿kWh。图、除工业外，其他行业电能终端渗透率占比提升资料来源：EUROSTAT，中信建投测算图、2060年欧洲电能消耗约7万亿kWh，其中制氢超过2.2亿kWh资料来源：EUROSTAT，中信建投测算0%20%40%60%80%100%120%202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E住宅电能渗透率工业电能渗透率商业和公共服务电能渗透率交通电能渗透率01000020000300004000050000600007000080000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E住宅工业商业和公共服务交通制氢33制氢用能占比逐渐升高，欧洲2060年绿氢需求超过5500亿Nm3（合4900万t）终端氢能占比不断升高：预计欧洲2060年住宅、工业、商业、交通的氢能终端占比分别达到5%、12%、5%、34%。燃氢发电占终端所需电量之比2060年达到4%水平。绿氢量：欧洲绿氢需求保持增长，2050年达到4170亿Nm3（约合3711万t），2060年达到5300亿Nm3（约合4730万t）图、远期住宅工业、建筑、交通氢能终端占比达到5%、12%、5%、36%资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算图、欧洲2060年氢需求超过5500亿Nm3（左轴，用氢量，亿Nm3，右轴，用氢量年均增速）资料来源：《中国能源统计年鉴2022》，《中国长期低碳发展战略与转型研究》，中信建投测算0%5%10%15%20%25%30%35%40%202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E氢能渗透率：住宅氢能渗透率：工业氢能渗透率：商业和公共服务氢能渗透率：交通部门0%20%40%60%80%100%120%0100020003000400050006000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E住宅工业商业和公共服务交通燃氢发电YoY34欧洲风光发电量：2050年达到6万亿kWh，发电量之比超过85%风光发电量之比逐年升高：预计欧洲2060年风光发电量及用电量分别达到6.4万亿kWh和6.8万亿kWh。风光发电量占总发电量之比则从2021年的约20.6%上升到2060年的约86%，并保持这一水平。前提假设：欧洲火电装机已开始下降，至2045年降至92GW并保持不变；水电先增后减，最终维持在约145GW；核电由当前的105GW逐步下降至85GW。新能源方面，欧洲光伏发电占新能源发电量之比由2021年的29.26%逐步提升至2060年的67%。图、欧洲远期新能源发电量超过6.4万亿kWh，占发电量之比超过85%资料来源：EUROSTAT，中信建投测算0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%01000020000300004000050000600007000080000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E火电发电量（化石燃料，亿kWh）水电发电量（亿kWh）核电发电量（亿kWh）其中：风电发电量（亿kWh）其中：光伏发电量（亿kWh）新能源发电量占比（风光）35欧洲2060年风电累计装机约980GW、光伏累计装机约5TW欧洲风光装机累计值：2060年，欧洲新能源装机累计值约为984GW（风电）、5TW（光伏）。欧洲风光装机新增值：约在2035-2040年间达峰，这5年间平均每年新增风电22GW、光伏200GW。此后因碳中和目标逐渐实现、一次能源结构中可再生能源占比逐步超过80%、总一次能源消费开始下降等原因，新增装机开始下降。图、2060年欧洲风电累计装机达到980GW、光伏累计装机达到5TW资料来源：EUROSTAT，中信建投测算图、2035-2040年欧洲风电年均新增装机22GW、光伏年均新增200GW资料来源：EUROSTAT，中信建投测算01000200030004000500060007000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E风电累计装机（GW）光伏累计装机（GW）-50050100150200250202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E风电年均新增装机（GW）光伏年均新增装机（GW）美国：一次能源平缓增长，风、光累计装机超过960GW、3.6TW，2060年绿氢需求超过4500亿Nm337美国一次能源保持平缓增长美国一次能源将保持增长：根据美国能源信息署（EIA），美国的一次能源消费将保持增长，其中工业部门增长最多，至2050年增长了约32%，交通部门其次，增长约8%，居民、商业更低，推测约5%、3%。据此得出美国2060年一次能源消费达到124EJ。图、美国一次能源消费总量保持平缓增长，2060年达到124EJ（左轴：分项一次能源消耗，TBtu，右轴：一次能源总量，EJ）资料来源：EIA，中信建投测算020406080100120140020000400006000080000100000120000140000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E居民商业工业交通一次能源38电能占终端能耗之比提升，美国2060年电能消耗约7.9万亿kWh用电能耗占各行业终端能源之比逐年提升：分行业来看：居民：2021年美国居民用电5017TBtu，发电能量损失9156TBtu，发电能耗占一次能耗68%，预计2060年微涨至70.6%；商业：2021年美国商业用电一次能耗12805TBtu，发电能耗占一次能耗73.4%，预计2060年微涨至78.2%；工业：2021年美国工业用电一次能耗9644TBtu，发电能耗占一次能耗29.7%，预计2060年微涨至30.5%；交通：2021年美国交通用电一次能耗61TBtu，占终端能耗之比约0.23%，预计2060年提升至25%；用电量：美国电能消耗2060年约7.9万亿kWh，其中制氢用电量超过1.9万亿kWh（左轴：用电量，亿kWh，右轴，年均用电增速）图、交通电力一次能源占比明显提升资料来源：EIA，中信建投测算图、美国2060年电能消耗约7.9万亿kWh，其中制氢超过1.9万亿kWh资料来源：EIA，中信建投测算0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E居民商业工业交通-0.5%0.0%0.5%1.0%1.5%2.0%2.5%3.0%0100002000030000400005000060000700008000090000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E居民商业工业交通制氢YoY39制氢用能占比逐渐升高，美国2060年氢需求超过4800亿Nm3（合4300万t）终端氢能占比不断升高：预计美国2060年居民、商业、工业、交通的氢能终端占比分别达到4%、6%、8%、20%。燃氢发电占终端所需电量之比2060年达到4%水平。用氢量：美国绿氢用量保持增长，2060年达到4850亿Nm3（约合4316.5万t）图、远期居民、商业、工业、交通氢能一次能耗占比达到4%、6%、8%、20%资料来源：EIA，中信建投测算图、美国2060年氢需求超过4850亿Nm3（左轴，用氢量，亿Nm3，右轴，用氢量年均增速）资料来源：EIA，中信建投测算0%5%10%15%20%25%居民商业工业交通-5%0%5%10%15%20%25%30%35%0100020003000400050006000居民商业工业交通燃氢发电YoY40美国风光发电量：2060年达到5.6万亿kWh，发电量之比达到70%风光发电量之比逐年升高：预计美国2060年风光发电量达到5.65万亿kWh，发电量达到8.1万亿kWh。风光发电量占总发电量之比则从2021年的约12%上升到2060年的约70%。前提假设：美国火电装机由2021年的732GW，逐步下降到2035年的561GW，并保持稳定，水电从目前的80GW逐步下降至70GW，核电从95GW逐步下降至远期85GW。新能源发电中，光伏占比由目前的23.36%逐步提升至70%。图、美国远期新能源发电量达到5.65万亿kWh，占发电量之比达70%资料来源：EUROSTAT，中信建投测算0%10%20%30%40%50%60%70%80%0100002000030000400005000060000700008000090000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E火电发电量（化石燃料，亿kWh）水电发电量（亿kWh）核电发电量（亿kWh）地热、生物质发电量（亿kWh）其中：风电发电量（亿kWh）其中：光伏发电量（亿kWh）新能源发电量占比（风光）41美国风光累计装机2060年达到约965GW（风电）、3.6TW（光伏），新增装机约在2035-2040年间达峰，约为35GW（风电）、158GW（光伏）美国风光装机累计值：2060年达到约965GW（风电）、3.6TW（光伏）。美国风光装机新增值：约在2030-2035年间达峰，这5年间平均每年新增风电35GW、光伏158GW。图、2060年美国风电累计装机达到965GW、光伏达到3.6TW资料来源：EIA，中信建投测算图、2030-2035年美国风电年均新增装机35GW、光伏年均新增158GW资料来源：EIA，中信建投测算0100020003000400050006000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E风电累计装机（GW）光伏累计装机（GW）050100150200250202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E风电年均新增装机（GW）光伏年均新增装机（GW）全球：新能源累计装机约为风11TW、光37TW，2060年绿氢需求达到5万亿Nm343全球一次能源约在2045年达峰，峰值约772EJ全球一次能源2045年达峰：考虑中国在内的第三世界国家经济不断发展，全球一次能源达峰的时间晚于中国达峰时间，测算约在2045年，此时一次能源峰值约772EJ。相比2021年增长约29.4%，此后一次能源消耗逐步下降，至2060年达到约660EJ。图、全球一次能源消费总量2045年达峰，约772EJ-2.0%-1.5%-1.0%-0.5%0.0%0.5%1.0%1.5%2.0%2.5%3.0%0100200300400500600700800900202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E中国美国欧洲其他地区YoY资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT、BP，中信建投44全球用电量2055年达到峰值约75万亿kWh，其中新能源占80%以上全球用电量：2055年达到峰值约75万亿kWh，2060年略微下降至74万亿kWh.新能源发电量：2060年达到约62.5万亿kWh，占当年发电量之比达84.5%。图、全球用电量：峰值约75万亿kWh资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT，中信建投测算图、全球新能源发电量占比不断上升，2060年达到84.5%资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT，中信建投测算-1.0%0.0%1.0%2.0%3.0%4.0%5.0%6.0%7.0%0100000200000300000400000500000600000700000800000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E中国美国欧洲其他地区YoY0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0100000200000300000400000500000600000700000800000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E新能源发电量（亿kWh）其他发电量（亿kWh）新能源发电占比452060年全球绿氢需求达到5万亿Nm3，制氢用电量约20.2万亿kWh全球绿氢量：2060年达到约5万亿Nm3，约合4.45亿t。制氢用电量：2060年达到约20.2万亿kWh，占全球用电量之比约27.3%。图、全球绿氢量2060年达到约5万亿Nm3资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT，中信建投测算图、2060年全球制氢用电20.2万亿kWh，占比达到27.3%资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT，中信建投测算0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%0100002000030000400005000060000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E中国美国欧洲其他地区YoY0%5%10%15%20%25%30%0100000200000300000400000500000600000700000800000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E制氢用电量（亿kWh）终端用电量（亿kWh）制氢用电占比：全球46全球光伏累计装机2060年达到约37TW，新增装机2040-2045峰值约1.64TW全球光伏累计装机：2060年达到约37TW。全球光伏新增装机：2035-2040年达到年均新增的峰值，平均每年新增1.64TW。图、全球光伏累计装机2060年达到约37TW资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT，中信建投测算图、2035-2040年全球光伏新增装机约1.64TW/年资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT，中信建投测算0500010000150002000025000300003500040000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E光伏：中国光伏：美国光伏：欧洲光伏：其他地区(200)02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E光伏：中国光伏：美国光伏：欧洲光伏：其他地区472060年全球风电累计装机约11.5TW，2035-2040年均新增482GW全球风电累计装机：2060年约11.6TW。全球风电新增装机：2035-2040年达到年均新增的峰值，平均每年新增约482GW。图、全球风电累计装机2060年约11.6TW资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT，中信建投测算图、全球风电2035-2040年均新增约476GW资料来源：中国能源统计年鉴、EIA、EUROSTAT，中信建投测算020004000600080001000012000202120222023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E风电：中国风电：美国风电：欧洲风电：其他地区-10001002003004005006002023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E风电：中国风电：美国风电：欧洲风电：其他地区市场空间测算：2024年底光伏主要环节产能距离需求峰值还有较大空间根据我们的测算结果，预计到2040年光伏行业新增装机需求将来到峰值，对应组件需求为1980GW/年；按照当前光伏产业链主要环节产能规划，2024年底，组件、电池、硅片产能将分别来到1477、1510、1155GW，硅料产能将来到329万吨，胶膜产能将来到96亿平，玻璃产能将来到13万t/d，占2040年需求峰值的比例分别为74.6%、74.1%、55.6%、63.0%、53.3%、42.7%，表明当前光伏各环节产能距离峰值需求还有较大空间。资料来源：PVinfolink，卓创资讯，中国光伏行业协会，中信建投测算图、2040年光伏行业新增装机规模将来到峰值，而2024年底光伏主要环节产能距离新增需求峰值需求还有较大空间130000304542050000100000150000200000250000300000350000玻璃（t/d）2024年底产能2040年需求高点329965231800100200300400500600硅料（万吨）胶膜（亿平方米）2024年底产能2040年需求高点147711551980207805001000150020002500组件（GW）硅片（GW）2024年底产能2040年需求高点P型产能,513N型产能,99815102039050010001500200025002024年底产能2040年需求高点P型产能N型产能2040年需求高点资料来源：中信建投测算市场空间测算：海风快于陆风，在未来10年表现出较高复合增速海风快于陆风，未来10年增速较高：我们预计2025-2040年间，风电行业市场空间整体保持3-5%年均复合增速，其中海风装机占比自2023年10%将逐步提升至2040年22%，我们预计2023年全球海风新增装机17.5GW，在2025、2030年将分别达到31、54.6GW。海风装机复合增速远高于风电行业整体增速，据测算2025-2030年，海风仍能保持10%以上年均复合增速，2030-2050年，将保持5%以上年均复合增速。2023E2024E2025E2030E2035E2040E2045E2050E2055E2060E全球风电新增装机（GW）174.8239258.2303.6390.4482.2398.4203.9116.740.2陆风装机占比90%90%88%82%80%78%78%78%78%78%海风装机占比10%10%12%18%20%22%22%22%22%22%全球陆风新增装机（GW）157.3215.1227.2249.0312.3376.1310.8159.091.031.4全球海风新增装机（GW）17.523.931.054.678.1106.187.644.925.78.8陆风价值量（亿元/GW）50484543413937353332海风价值量（亿元/GW）13012411711110610196918682风电市场空间合计（亿元）10138.413168.913888.316763.320986.925222.719797.49625.65233.71712.7海风市场空间合计（亿元）2272.42951.73635.26091.08267.610671.28375.84072.42214.2724.6资料来源：中信建投测算表、海风快于陆风，未来10年增速较高市场空间测算：预计海外海风产业链产能供给存在短缺由于2025年以后，全球风电增量主要来自海风，增速较快，因此海风产业链产能供给可能存在短缺，预计后续陆风增长趋缓，目前产能供给相对充足，预计不存在产能供给瓶颈。塔筒、风机基础：预计欧洲高端市场的海风海工产能在2025年前后将面临产能紧缺。欧洲单桩产能扩张有限，2025年前后将面临短缺；2025年前后欧洲年均单桩需求量将大于220万吨，截至2024年底，欧洲单桩产能仅88万吨，面临较大产能缺口，为中国企业带来机遇。海缆：根据各家企业扩产计划，2022-2025年，全国海缆产能供给充足，欧洲市场供给紧张。据我们统计，2023-2025年国内海缆总需求（产值口径）分别为120、180、270亿元，国内海缆企业有效产能分别为210、286、360亿元，行业供给充足。海外方面，由于欧洲2025年前后海风装机即将爆发，目前欧洲头部海缆企业NKT、Prysmian、Nexans、HellenicCables产能紧张。其中，Prysmian已排产到2年后，公司已决定投资2亿欧元，在美国马萨诸塞州建设新的海底电缆工厂服务美国市场，以扩大其生产能力；NKT、Nexans产能已排满至2024年及以后。资料来源：公司公告，中信建投138106210286360010020030040020212022E2023E2024E2025E东方电缆中天科技亨通光电宝胜股份起帆电缆汉缆股份远东股份太阳股份万达电缆国内海缆总需求全球海缆总需求图、欧洲单桩产能扩产较为有限，增量主要来自SIF和SeAH图、2022-2025年国内海缆供需形势宽松资料来源：公司公告，中信建投市场空间测算：锂电全球供需预计在2024至2025年逐步回归正常51需求端：根据下游需求电动车、消费电子、储能、小动力等需求测算预计2023年锂电池需求（考虑库存等冗余）超过1TWh，到2050年约12TWh。供给端：2020年起需求的提升、未来较明确的空间吸引大量投资，到2022年至2023年供给逐步释放呈现全环节供给过剩（除结构性和少数辅材环节）。供需角度：2023年主材全面过剩，实际的供给/实际需求位于110%至200%区间，行业平均开工率普遍不到70%，2023年上半年格局恶化叠加需求降速已经冲击主要公司经营，产能扩张有所放缓，从目前规划来看预计2024年至2025年逐步有环节修正值130%以内，对应开工率接近80%，有望回归正常。资料来源：中汽协，乘联会，中信建投，供给为有效供给，需求考虑库存等冗余全球锂电关键材料需求（考虑库存等）单位2023E2024E2025E2030E2050E2060E电池需求GWh1,1461,5792,1085,39612,05212,919正极需求万吨2413324421,1032,2042,211三元万吨96125153384701652铁锂万吨1442072907191,5041,560负极需求万吨1752363027371,6451,763隔膜需求亿平2423304381,0842,1542,160电解液需求万吨1291752265521,0991,103LiPF6万吨141821509999LiFSI万吨4692549501,79015230022126718012,0527011,5041,6452,1541,09902,0004,0006,0008,00010,00012,00014,000电池三元正极铁锂正极负极隔膜电解液2023年供给2050年需求表、锂电全球供需预计在2024至2025年逐步回归正常图、锂电各主材2023年供给距2024年需求还有较大空间资料来源：中汽协，乘联会，中信建投，供给为有效供给，需求考虑库存等冗余52假设ALK电解槽出海占比全球需求从5%增长至20%，据此测算，2050年全球电解槽规模接近万亿；国内电解槽规模可达千亿。资料来源：中国氢能联盟，HydrogenCouncil，中信建投表、2050年电解槽系统全球市场空间近万亿，国内市场空间可达千亿20222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2040E2050E全球市场电解槽出货量/GW1.843.005.007.0013.3922.4137.5162.79105.10166.761036.30ALK系统新增市场规模/亿元58.8586.40127.17179.70265.63392.66580.43857.991268.281371.984693.25PEM电解槽新增市场规模/亿元22.0734.8056.8489.13141.72225.35358.33569.78469.01594.524302.14电解槽新增市场规模/亿元80.92121.20184.01268.82407.35618.01938.761427.771737.291966.508995.39制氢能力/万t/年17.9640.5879.03140.74244.42418.70711.801205.061984.8112172.7245528.18绿氢市场规模/亿元45.9777.31140.95235.03382.11612.74975.061545.082381.7713146.5443707.05国内市场国内需求电解槽出货量/GW0.721.502.503.504.796.568.9812.2916.8333.60111.63国内需求占比全球/%39.26%50.00%50.00%50.00%35.78%29.27%23.94%19.58%16.01%20.15%10.77%ALK系统新增市场规模/亿元13.7224.3038.0550.0364.3382.71106.31136.64175.59232.75492.96PEM系统新增市场规模/亿元2.178.7013.5617.6022.1927.8034.6743.0353.20129.68364.98制绿氢系统新增市场规模/亿元15.8833.0051.6167.6386.52110.51140.98179.67228.79362.43857.94制氢能力/万t/年8.3819.7138.9365.94103.08154.19224.57321.52443.812304.726377.64绿氢市场规模/亿元21.4637.5469.44110.11161.15225.65307.62412.24532.582489.106122.53出口需求ALK电解槽出海占比全球需求/%0.00%5.00%15.00%20.00%20.00%20.00%20.00%20.00%20.00%20.00%20.00%ALK电解槽出海出货量/GW0.000.120.601.122.143.596.0010.0516.8225.01124.36ALK电解槽出海规模/亿元0.004.3219.0835.9453.1378.53116.09171.60253.66274.40938.65海外出货量占比/%0.00%7.41%19.35%24.24%30.90%35.35%40.06%44.97%49.98%42.68%52.70%国内总体情况总出货量/GW0.721.623.104.626.9310.1514.9822.3433.6558.61235.99全球市占率/%39.26%54.00%62.00%66.00%51.78%45.27%39.94%35.58%32.01%35.15%22.77%总新增市场规模/亿元15.8837.3270.68103.57139.65189.04257.06351.26482.45636.821796.59海外规模占比/%0.00%11.58%26.99%34.70%38.04%41.54%45.16%48.85%52.58%43.09%52.25%市场空间测算：氢能电解槽2050年全球市场空间接近万亿市场空间测算：2050碱性电解槽市场空间年可达780亿（国内）/6300亿（全球）53预计2025年碱性电解槽项目总投资在国内/全球范围内将达到67.28/241.64亿元；2050年碳中和情境下将分别达到779.58/6303亿元电解槽设备是电解水制氢项目中投资占比最高的部分，且系统出海将整体提升国内企业细分环节市场空间。资料来源：中国氢能联盟，HydrogenCouncil，中信建投表、碱性电解槽系统2050年国内及全球市场空间分别可达780、6300亿元2023202520302050国内市场国内出海市场全球市场国内市场国内出海市场全球市场国内市场国内出海市场全球市场国内市场国内出海市场全球市场总投资35.106.24124.8067.2842.29241.64230.35332.761663.80779.581402.896303.03电解槽14.582.5951.8430.0218.87107.82105.35152.19760.97348.29626.752815.95膜片/电极组件8.311.4829.5517.1110.7561.4660.0586.75433.75198.52357.251605.09制备5.901.0520.9812.157.6443.6342.6461.59307.96140.95253.651139.61膜片材料1.160.214.142.401.518.608.4112.1560.7327.7950.02224.71Ni极阳极0.910.163.251.881.186.766.619.5447.7121.8439.30176.56Ni极阴极0.330.061.180.680.432.462.403.4717.357.9414.2964.20电堆组装及端板1.460.265.183.001.8910.7810.5415.2276.1034.8362.68281.59双极板1.020.183.632.101.327.557.3710.6553.2724.3843.87197.12密封、框架0.580.102.071.200.754.314.216.0930.4413.9325.07112.64结构层2.040.367.264.202.6415.0914.7521.31106.5448.7687.75394.23多扩孔扩散层PTLs1.170.214.152.401.518.638.4312.1860.8827.8650.14225.28附属设备9.721.7334.5620.0112.5871.8870.24101.46507.31232.19417.841877.30电气系统4.860.8617.2810.016.2935.9435.1250.73253.66116.10208.92938.65去离子水循环2.140.387.604.402.7715.8115.4522.32111.6151.0891.92413.01氢气处理及纯化1.940.356.914.002.5214.3814.0520.29101.4646.4483.57375.46气体冷却0.780.142.761.601.015.755.628.1240.5918.5833.43150.18EPC10.801.9238.4017.2510.8461.9554.7679.10395.52199.10358.291609.78电气系统（碱性+PEM）5.560.8620.0811.646.2941.4043.1050.73312.28182.21208.921640.05市场空间测算：氢能电气系统2050年国内/全球市场空间可达180/1600亿元。54资料来源：中国氢能联盟，HydrogenCouncil，中信建投表、PEM电解槽系统2050国内/全球市场空间可达180/1600亿元。电气系统在辅助系统中价值量占比最高，在碱性和PEM电解槽之间可以通用，且不随多槽并联降低使用数量，25年国内/全球市场空间11.64/41.40亿元，50年国内/全球市场空间182.21/1640.05亿元。2023202520302050国内市场全球市场国内市场全球市场国内市场全球市场国内市场全球市场总投资10.2641.0426.2287.3976.17559.65563.835982.03电解槽7.3029.2020.1267.0747.88351.76319.043384.91MEA1.757.014.8316.1011.4984.4276.57812.38制备1.244.983.4311.438.1659.9454.37576.79质子交换膜（Nafion膜)0.250.980.682.251.6111.8210.72113.73Ir0.190.770.531.771.269.298.4289.36Pt0.070.280.190.640.463.383.0632.50电堆组装及端板0.220.880.602.011.4410.559.57101.55双极板3.8715.4710.6635.5525.38186.43169.091794.00密封、框架0.220.880.602.011.4410.559.57101.55多扩孔扩散层PTLs1.244.963.4211.408.1459.8054.24575.44辅助设备1.405.603.2810.9215.96117.25132.221402.80电气系统0.702.801.645.467.9858.6366.11701.40去离子水循环0.311.230.722.403.5125.8029.09308.62氢气处理及纯化0.281.120.662.183.1923.4526.44280.56气体冷却0.110.450.260.871.289.3810.58112.22EPC1.566.242.829.4112.3490.64112.571194.32电气系统（碱性+PEM）5.5620.0811.6441.4043.10312.28182.211640.05研究结论全球新能源累计装机将从2021年底的1.6TW增长到48TW左右：其中，光伏累计装机将从771GW增长到36.6TW，风电累计装机将从834GW增长到11.6TW。全球新能源年均新增装机将从2023年的460GW/年增长到2.12TW/年左右：其中，光伏由当年新增装机350GW左右增长到2036-2040年年均装机1.64TW（峰值可能在2TW以上），风电由当年新增110GW增长到2036-2040年年均装机482GW（峰值可能在600GW以上）。全球发电量将从2021年的27.4万亿kWh增长到75万亿kWh左右，年均增速约3%。其中新能源发电量将从2021年的约3.17万亿kWh增长到2060年约62.5万亿kWh，增长1872%。占发电量之比将从2021年的11.6%上升到2060年的83.1%。全球绿氢需求2060年将达到5.05万亿Nm3，折合4.49亿吨，全球制氢用电量2060年将达到20.2万亿kWh，占全球用电量的约26.1%。即使考虑蓝氢、灰氢全部退出，2060年的总用氢量相比2021年也增长达376%。56风险提示1）需求方面：能源转型进度趋缓；新能源装机增速下降；氢能需求不及预期；全社会用电量增速下降等。2）供给方面：锂资源、硅料、钢铁等大宗商品价格上涨；IGBT等电力电子器件供给紧张，国产化进度不及预期；新能源电站、制氢站成本上涨等。3）政策方面：新能源鼓励政策不及预期；电动汽车政策不及预期；电力现货市场推进进度不及预期；氢燃料电池汽车等政策不及预期等。4）国际形势方面：能源危机较快缓解、能源价格较快下跌；国际贸易壁垒加深等。5）市场方面：竞争加剧导致光伏产业链、风电产业链利润率下滑；运输等费用上涨。6）技术方面：光伏、风电降本进度不及预期，新技术提升转换效率、风机大型化不及预期；制氢效率不及预期等；电池循环寿命停滞不前等。分析师介绍朱玥：中信建投证券电力设备新能源行业首席分析师。2021年加入中信建投证券研究发展部，8年证券行业研究经验，曾就职于兴业证券、方正证券，《财经》杂志，专注于新能源产业链研究和国家政策解读跟踪，在2019至2022年期间带领团队多次在新财富、金麒麟，水晶球等行业权威评选中名列前茅。研究助理雷云泽leiyunze@csc.com.cn评级说明投资评级标准评级说明报告中投资建议涉及的评级标准为报告发布日后6个月内的相对市场表现，也即报告发布日后的6个月内公司股价（或行业指数）相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准。A股市场以沪深300指数作为基准；新三板市场以三板成指为基准；香港市场以恒生指数作为基准；美国市场以标普500指数为基准。股票评级买入相对涨幅15％以上增持相对涨幅5%—15％中性相对涨幅-5%—5％之间减持相对跌幅5%—15％卖出相对跌幅15％以上行业评级强于大市相对涨幅10%以上中性相对涨幅-10-10%之间弱于大市相对跌幅10%以上分析师声明本报告署名分析师在此声明：（i）以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告,结论不受任何第三方的授意或影响。（ii）本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补偿。法律主体说明本报告由中信建投证券股份有限公司及/或其附属机构（以下合称“中信建投”）制作，由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国（仅为本报告目的，不包括香港、澳门、台湾）提供。中信建投证券股份有限公司具有中国证监会许可的投资咨询业务资格，本报告署名分析师所持中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格证书编号已披露在报告首页。在遵守适用的法律法规情况下，本报告亦可能由中信建投（国际）证券有限公司在香港提供。本报告作者所持香港证监会牌照的中央编号已披露在报告首页。一般性声明本报告由中信建投制作。发送本报告不构成任何合同或承诺的基础，不因接收者收到本报告而视其为中信建投客户。本报告的信息均来源于中信建投认为可靠的公开资料，但中信建投对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告所载观点、评估和预测仅反映本报告出具日该分析师的判断，该等观点、评估和预测可能在不发出通知的情况下有所变更，亦有可能因使用不同假设和标准或者采用不同分析方法而与中信建投其他部门、人员口头或书面表达的意见不同或相反。本报告所引证券或其他金融工具的过往业绩不代表其未来表现。报告中所含任何具有预测性质的内容皆基于相应的假设条件，而任何假设条件都可能随时发生变化并影响实际投资收益。中信建投不承诺、不保证本报告所含具有预测性质的内容必然得以实现。本报告内容的全部或部分均不构成投资建议。本报告所包含的观点、建议并未考虑报告接收人在财务状况、投资目的、风险偏好等方面的具体情况，报告接收者应当独立评估本报告所含信息，基于自身投资目标、需求、市场机会、风险及其他因素自主做出决策并自行承担投资风险。中信建投建议所有投资者应就任何潜在投资向其税务、会计或法律顾问咨询。不论报告接收者是否根据本报告做出投资决策，中信建投都不对该等投资决策提供任何形式的担保，亦不以任何形式分享投资收益或者分担投资损失。中信建投不对使用本报告所产生的任何直接或间接损失承担责任。在法律法规及监管规定允许的范围内，中信建投可能持有并交易本报告中所提公司的股份或其他财产权益，也可能在过去12个月、目前或者将来为本报告中所提公司提供或者争取为其提供投资银行、做市交易、财务顾问或其他金融服务。本报告内容真实、准确、完整地反映了署名分析师的观点，分析师的薪酬无论过去、现在或未来都不会直接或间接与其所撰写报告中的具体观点相联系，分析师亦不会因撰写本报告而获取不当利益。本报告为中信建投所有。未经中信建投事先书面许可，任何机构和/或个人不得以任何形式转发、翻版、复制、发布或引用本报告全部或部分内容，亦不得从未经中信建投书面授权的任何机构、个人或其运营的媒体平台接收、翻版、复制或引用本报告全部或部分内容。版权所有，违者必究。中信建投证券研究发展部中信建投（国际）北京东城区朝内大街2号凯恒中心B座12层电话：(8610)8513-0588联系人：李祉瑶邮箱：lizhiyao@csc.com.cn上海浦东新区浦东南路528号南塔2103室电话：(8621)6882-1612联系人：翁起帆邮箱：wengqifan@csc.com.cn深圳福田区福中三路与鹏程一路交汇处广电金融中心35楼电话：（86755）8252-1369联系人：曹莹邮箱：caoying@csc.com.cn香港中环交易广场2期18楼电话：（852）3465-5600联系人：刘泓麟邮箱：charleneliu@csci.hk