[Table_MainInfo]行业研究/煤炭证券研究报告行业专题报告2024年02月07日[Table_InvestInfo]维持氢能专题之二：住行发电用氢端及应用开阔之路投资评级优于大市[Table_Summary]市场表现投资要点：[Table_Quot煤e炭Info]海通综指17.61%11.59%交通用氢：NZE情景下至2030年交通用氢量有望达800万吨，其中需求最大的领域为汽车（50%）和船舶（45%）。1）汽车用氢：2022年全球氢燃料电5.58%池汽车保有量同比增长超40%，韩国和美国为前两大市场，中国主要发展氢能重卡。在美国加州及美国15个州承诺协定基础上，26届联合国气候变化大会-0.43%达成全球谅解备忘录，共同推动零排放中重型车辆的发展。欧洲地区，建立H2Accelerate合作组织，分阶段部署目标在2030s实现燃料电池卡车的全面工-6.44%业化；2023年9月22日欧盟将AFIR法案正式立为法律，有望加速加氢基础设施的建设。亚洲国家中，日本和韩国均提出燃料电池车的发展目标。2）船舶-12.46%2023/52023/82023/11用氢：国际海事组织和部分国家已制定降碳减排的战略，并且从2024年起航运2023/2将纳入欧盟的碳排放交易系统。目前船舶用氢的示范项目主要在挪威、荷兰、美国等海运较为发达的国家，使用液氢或氢燃料电池提供动力。3）铁路用氢：资料来源：海通证券研究所氢燃料电池列车为铁路脱碳提供了解决方案，目前德国较为领先，2023年6月Alstom的36列氢燃料列车率先投入使用，单程已经成功行驶1175km。4）航相关研究空用氢：2022年欧盟提升航空可持续再生燃料（SAF）使用份额目标，计划到2030年航空用SAF比例为2%，目前计划项目的比例仅0.5%。目前Universal[《Ta煤b矿le安_R全e生p产or条tI例nf解o]读》2024.02.05Hydrogen、ZeroAvia等初创公司研发氢动力飞机取得突破。《国务院出台《煤炭安全生产条例》，中氢燃料汽车成本的平准化：未来燃料汽车的成本下降主要由规模提升和技术进电联预计24年全社会用电量增长6%》步驱动。规模经济方面，通过规模化生产包括膜电极在内的核心零部件实现成2024.02.04本降低；技术进步方面，可以降低催化剂含铂量、优化膜电极设计等。储氢系《利好政策频出，板块基本面平稳》统的成本下降速度可能低于燃料电池系统。综合来看，在重卡等领域以及低温、2024.01.28续驶里程要求长等特定场景下，氢燃料汽车相对更具竞争力。[Table_AuthorInfo]建筑用氢：NZE情景下至2030年建筑用氢量有望达100万吨，短期可能主要以现有天然气网络掺氢形式发展，长期用纯氢供暖的需求潜力巨大。1）固定燃分析师:李淼料电池：2022年建筑用燃料电池增长较为缓慢，已有装机量前几名为美国Tel:(010)58067998（600MW）、日本（315MW）、欧洲（230MW）和韩国（20MW）。日本由Email:lm10779@haitong.com于ENE-FARM计划的实施，燃料电池微型热电联产（CHP）机组的累计销量已证书:S0850517120001超过45万台。2）天然气掺氢：英美澳等国家已经开始天然气掺氢的可行性分分析师:王涛析和试验，目前主流供暖市场已经能够实现3%-5%掺氢，按全球建筑中的天然Tel:(021)23185633气供应掺氢3%将提高清洁氢的年需求量1200万吨（目前氢产量的约17%）。Email:wt12363@haitong.com此外，掺氢锅炉的设备标准正逐步建立（包括100%纯氢锅炉），欧洲于2022证书:S0850520090001年2月发布UNI/TS11854标准，涵盖燃烧掺氢高达20%的甲烷混合物的锅炉。分析师:吴杰3）纯氢供暖：长期来看较大的商业建筑、建筑综合体、区域电网使用100%纯Tel:(021)23183818氢供暖的成本最低，但需要氢气价格在1.5-3美元/kg范围内纯氢供暖较燃烧天Email:wj10521@haitong.com然气和热泵才具备相对竞争力。如果主流市场采用纯氢供暖，至2030年全球纯证书:S0850515120001氢供暖氢需求量将达1200-2000万吨。联系人:朱彤Tel:(021)23185628发电用氢：目前用氢发电仅占全球发电量的不到0.2%，但未来潜力较大，假设Email:zt14684@haitong.com2030年全球气轮机1%实现用氢或氨燃烧对应氢需求量450万吨。2030年发电用氢电力装机有望超5.8GW，其中70%为气轮机掺氢混燃，区域主要集中在亚太（39%）、欧洲（36%）和北美（25%）地区。未来发电用氢的需求潜力包括：1）煤电厂掺氨混燃：全球煤电厂实现20%掺氨混燃可减排约20%，对应需要6.7亿吨低碳氨和1.2亿吨氢。2）柔性发电：氢和氨可以作为气轮机和联合循环燃气轮机的燃料，通过负载平衡和调峰发电提供电力系统灵活性。目前全球可以掺氢燃烧的气轮机机组装机量已经达到至少70GW。3）大规模长时储能：氢可以作为可再生能源份额提高后的灵活性电力系统实现长时大规模储能的潜在选择，放电持续时间在20-45小时压缩氢或为储能的最经济选择。风险提示。下游需求不及预期，政策推动不及预期。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业2目录1.交通用氢....................................................................................................................71.1汽车用氢..........................................................................................................71.1.1小型汽车................................................................................................81.1.2公共汽车、卡车、叉车等.......................................................................91.1.3加氢站..................................................................................................101.1.4国家政策和支持项目............................................................................111.1.5成本来源及成本降低的潜力.................................................................131.2船舶用氢........................................................................................................191.2.1当前使用现状.......................................................................................191.2.2未来需求潜力.......................................................................................201.2.3成本来源及降低成本的潜力.................................................................201.3铁路用氢........................................................................................................211.4航空用氢........................................................................................................212.建筑用氢..................................................................................................................232.1当前使用现状.................................................................................................232.1.1目前研究和试验进展............................................................................242.1.2安全评估进展.......................................................................................252.1.3建筑的间接用氢...................................................................................252.2未来需求潜力.................................................................................................262.2.1天然气掺氢...........................................................................................262.2.2纯氢供暖..............................................................................................263.发电用氢..................................................................................................................273.1当前使用现状.................................................................................................283.1.1掺氢和掺氨混燃发电项目.....................................................................293.1.2固定燃料电池发电................................................................................303.2政府政策及目标.............................................................................................313.3电力行业未来需求潜力..................................................................................323.3.1煤电厂掺氨混燃...................................................................................323.3.2柔性发电..............................................................................................32请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业33.3.3大规模和长时存储................................................................................344.风险提示..................................................................................................................35请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业4图目录图12020-2022年公路用氢需求量分类别.................................................................7图22020-2022年公路用氢需求量分地区.................................................................7图32019-2023.6全球氢燃料车保有量分类别...........................................................9图42019-2023.6全球氢燃料车保有量分地区...........................................................9图52019-2023.6加氢站数量及车站比....................................................................10图6AFIR法案强制要求推广充电站和加氢站的部署...............................................10图7Nikola移动加氢站品牌Hyla.............................................................................11图8韩国保宁市蓝氢工厂示意图..............................................................................11图9《发展零排放中重型车辆：全球谅解备忘录》发展过程...................................11图10H2Accelerate研发和部署阶段..........................................................................12图11戴姆勒卡车自2021年起就开始测试氢燃料卡车模型.......................................12图12沃尔沃已经开始测试氢燃料卡车模型................................................................12图13韩国氢燃料汽车发展目标（辆）.......................................................................13图14韩国加氢站数量发展目标（座）.......................................................................13图152022-2030年移动燃料电池产能情况...............................................................14图16某10.5米级氢燃料电池客车车辆购臵成本.......................................................15图17某10.5米级氢燃料电池客车全生命周期成本（万元）.....................................15图18某9吨氢燃料电池物流车车辆购臵成本............................................................16图19某9吨氢燃料电池物流车全生命周期成本（万元）..........................................16图20某42吨级港口牵引重卡车辆购臵成本.............................................................17图21某42吨级港口牵引重卡全生命周期成本（万元）...........................................17图222025年不同车型全生命周期成本对比（万元）...............................................17图232030年不同车型全生命周期成本对比（万元）...............................................17图24氢燃料电池汽车与同级ICE和BEV车型等效时所需氢气价格（2025年）.....18图25氢燃料电池汽车与同级ICE和BEV车型等效时所需氢气价格（2030年）.....18图262019年和未来乘用车的全生命周期成本对比...................................................18图27氢燃料乘用车相较电动汽车具备经济性的里程.................................................18图282019年和未来长型拖车的全生命周期成本对比...............................................18图29第一艘使用零碳液氢的渡轮MFHydra..............................................................19图30Windcat和Damen合作开发氢动力CSOV船.................................................19请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业5图31Yara开发的氨动力油轮示意图.........................................................................20图32ShipFC项目目标达到长途零碳航程.................................................................20图33目前以及未来散货船不同燃料/动力系统的总成本............................................21图34德国Alstom的CoradialLint氢燃料列车.........................................................21图35西门子的氢燃料列车MireoPlusH...................................................................21图362021-2022年区域建筑用燃料电池数量............................................................23图372021-2050年NZE情境下建筑用氢需求量......................................................23图38美国天然气管道网络.........................................................................................24图39天然气网络掺氢供应链.....................................................................................24图40散货船上燃料/动力系统替代品当前和未来的总成本.........................................27图41日本2MW气轮机IM270..................................................................................28图42日本气轮机N2O集中度和温室气体减排速率...................................................28图43使用氢和氨发电的电力装机量分区域................................................................29图44使用氢和氨发电的电力装机量分技术路径........................................................29图45韩国实现80MW气轮机掺氢60%....................................................................29图46三菱H-25气轮机系列......................................................................................29图47荷兰Magnum联合循环发电项目.....................................................................30图48Wartsilä50SG内燃机产品...............................................................................30图492015-2023年全球固定燃料电池产能...............................................................30图50日本计划进行掺氢和掺氨混燃改造投资招标.....................................................31图51韩国SK能源充电站的氢燃料电池....................................................................31图52氢CCGT与其他柔性发电技术的成本对比.......................................................33图53氢和天然气发电提供电网负载平衡的平准化成本情况......................................33图54放电持续时间的平准化成本..............................................................................34图55NextEraEnergy绿氨工厂项目.........................................................................34请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业6表目录表1氢和衍生产品在交通应用中的潜在用途..............................................................7表22023年全球氢燃料电池车销量...........................................................................8表3全球汽车用氢倡议和进展....................................................................................8表4全球氢燃料电池车主要车型................................................................................9表5H2Accelerate项目测试车型.............................................................................12表6某10.5米级氢燃料电池客车购臵成本..............................................................15表7某9吨氢燃料电池物流车细分成本...................................................................16表8某42吨级港口牵引重卡细分成本.....................................................................16表9建筑供热用氢的潜在途径..................................................................................23表10正在进行或计划中的氢气混合主要示范项目.....................................................24表11部分国家的纯氢技术应用..................................................................................25表122017年全球建筑在热量生产中的天然气库存和份额........................................26表132030年全球建筑供热中的天然气需求量和对应氢需求量.................................27表14氢基产品在发电中的作用..................................................................................28表15固定电源用燃料电池技术..................................................................................31请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业71.交通用氢氢长期以来一直被作为一种潜在的交通燃料，可以作为石油和天然气的替代品以及电力和生物燃料的补充品。根据IEA2022年《GlobalHydrogenReview》，2021年全球交通用氢总需求量超3万吨，同比增长超60%。但目前交通用氢量只占氢总需求量的0.03%，氢作为交通燃料仅占交通用能的0.003%。至2030年交通用氢量有望达800万吨，其中需求最大的领域为汽车（50%）和船舶（45%）。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，在碳中和（NZE）情境下至2030年交通部门用氢需求量将达到800万吨，其中需求量最大的领域为汽车（50%）和船舶（45%）。此外，还将有800万吨氢有望用于生产氨和其他可再生燃料，用于船舶和航空领域。表1氢和衍生产品在交通应用中的潜在用途类型当前现状需求未来发展机遇挑战截至23H1氢燃料电池汽车全球汽车存量预计将继续加氢时间短，储存能源重量少，加氢站初期的低利用率增加轿车和小型货车保有量超6.3万辆增长；氢燃料电池汽车预零尾气；氢燃料电池的比锂电了燃料成本，当前氢燃料电池物质足迹更低池储存成本较高计占据市场部分比例专属车队可以帮助克服加氢站氢的液化需要消耗大量能量低利用率的问题；长途和重型氨的腐蚀性和危险性使得需截至2022年底，氢燃料电预计增长强劲；氢气在重车辆更具竞争力要专配专业人员使用卡车和公共汽车池卡车保有量超7100辆截至23H1全球约有7000型车辆领域具备较好应用储存成本高于其他燃料由于氢和氨的低能量密度造辆氢燃料公交车前景成储存货物体积损失船舶2023年3月第一艘使用零到2030年，海上货运活鉴于IMO对其他燃料使用的铁路是最电气化的交通方式碳液氢的渡轮MFHydra开动有望增长约45%。限制，氢和氨或是国内和国际很多区域，部分线路的电气始在挪威运营航运减少温室气体排放的最佳化列车都可以取代非电气化燃料列车铁路2023年7月德国Alstom开铁路是许多国家的主要交发的氢燃料列车单程成功氢气列车在铁路货运（网络利液体成本高：目前比煤油贵通工具用率低的区域线路和跨境货4-6倍，长期内降到1.5-2倍，行驶1175km运）方面可能最具竞争力价格上升可能造成需求下降UniversalHydrogen公司开Powertoliquid：目前现有分配、经营和设施难以改变；航空发的氢动力飞机于2023年可能增长最快的客运方式氢可以结合电池为港口和飞机滑行供能成功完成试飞行资料来源：IEA《TheFutureofHydrogen》，海通证券研究所1.1汽车用氢2022年全球公路用氢需求量增长45%，国内占比超过一半，因氢燃料重卡占主导。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，2022年公路用氢需求量增长45%，国内主要聚焦于氢燃料重卡的推广，因此尽管2022年氢燃料汽车（FCEVs）数量占全球的20%，但汽车用氢需求量占全球逾半。根据IEA，未来几年汽车仍将为交通用氢需求的主要来源。图12020-2022年公路用氢需求量分类别图22020-2022年公路用氢需求量分地区资料来源：IEA，海通证券研究所资料来源：IEA，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业82023年全球氢燃料车销售表现较为疲软，多次欧洲国家的氢燃料汽车的注册量稳中有降。根据HydrogenInsight统计的全球氢燃料车销量数据，尽管多个国家计划新建氢燃料电池汽车加氢站（HRS），并且欧盟新立法规定到2027年必须新建数百个加氢站，但2023年多数欧洲市场的氢燃料电池汽车（FCEV）注册量仍在下降，除三个国家外其他欧洲国家的FCEV注册量都出现了停滞或下降，其中欧洲最大的氢能汽车市场德国的2023年FCEV新注册量减少了近70%。表22023年全球氢燃料电池车销量洲国家及地区加氢站（HRS）数量氢燃料电池车（FCEV）销量车站比882632.99德国1.53荷兰1929（仅1-9月）2.53欧洲瑞士153827.82亚洲法国113061.71比利时7121.66奥地利610瑞典52（仅小汽车）0.4英国56513丹麦40.25捷克2110.5挪威221（仅小汽车）1冰岛20.5拉脱维亚120意大利110日本17502.41韩国167（包括私人加氢站）027.7542268.18中国88463548.830.75美洲美国加州61（包括私人加氢站）6000澳洲澳大利亚82,9796资料来源：HydrogenInsight，海通证券研究所注：1）丹麦的4个加氢站目前都面临技术问题；2）中国的氢燃料电池车销量为估计值。1.1.1小型汽车2022年全球氢燃料电池汽车保有量同比增长超40%，韩国和美国为前两大市场，中国主要集中在氢能重卡。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，2022年底全球氢燃料电池汽车保有量超过5.8万辆，同比增长超40%，23H1氢燃料电池汽车保有量超6.3万辆。2022年全球燃料电池汽车销量约1.5万多辆，其中韩国占增量的2/3。目前韩国为氢燃料电池汽车第一大国家，截至23H1保有量达3.2万辆，但销量有所放缓，23H1销量约3000辆（22H1为4900辆）。其次为美国，截至23H1保有量约1.6万辆。国内主要集中在重卡领域，截至23H1已有超过800辆氢燃料重卡投入使用，占全球超半。表3全球汽车用氢倡议和进展主要内容汽车类型小型汽车目前领先的氢燃料电动汽车制造商是丰田和现代。丰田宣布在2020年后，每年生产3万+辆燃料电池电动汽车，现代宣布到2030年年产能增加到70万辆，其中公路用氢燃料汽车占70%。公共汽车中国：正在生产数千辆燃料电池电动公共汽车，并在2020-2025年内投入使用。欧美：欧洲的燃料电池和氢气联合企业及美国国家燃料电池巴士计划在推进公共交通领域的氢能化。韩国：计划到2040年部署4万辆氢燃料电池汽车，2.6万辆天然气动力公交车也可以转化为用氢。日本：为2020年东京夏季奥运会配备燃料电池电动公交车。几家知名卡车制造商（现代、斯堪尼亚、丰田、大众、戴姆勒和PSA集团）正在开发氢燃料卡车车型。1600辆现代燃卡车料电池卡车将在2025年部署在瑞士和其他欧洲国家。现代汽车和尼古拉都密切参与供应氢气，以确保满足客户的燃料需求。丰田正在与加州空气资源委员会、洛杉矶港和长滩港合作，试用其生产的8级卡车。此外，联邦快递、UPS和DHL等快递公司也正在试用氢燃料电池卡车。资料来源：IEA，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业9图32019-2023.6全球氢燃料车保有量分类别图42019-2023.6全球氢燃料车保有量分地区资料来源：IEA，海通证券研究所资料来源：IEA，海通证券研究所1.1.2公共汽车、卡车、叉车等在重型汽车运输领域，中国始终占据着主导地位，且未来增速依旧强劲；欧洲、美国的燃料电池卡车和公交车正在试验和初步部署阶段。卡车：2022年全球氢燃料卡车保有量增长超60%，其中中国较为领先，自2021年底至23H1增长超5倍。根据IEA《GlobalHydrogenReview2023》，截至2022年底，氢燃料电池卡车保有量超7100辆，同比增长超60%，其中中国销量占比超95%，氢燃料重卡销量自2021年底至23H1增长超5倍。国外也在积极发展燃料电池卡车市场，主要集中在韩国和欧洲地区。国外的燃料电池卡车市场也在积极发展，现代的Xcient产品自2020年起在瑞士的运行里程超过500万公里，目前在德国、韩国、新西兰均有布局。欧洲也有一些氢燃料卡车订单逐步落地，德国能源公司GPJoule预定100辆NikolaTre的氢燃料卡车，其中30辆在2024年交付；挪威科技工业研究所（SINTEF）参与的H2Accelerate项目计划在欧洲部署150辆氢燃料卡车；H2XGlobal计划在瑞典哥德堡提供用于废物处理的氢燃料卡车。公交车：2022年全球氢燃料公交车保有量增长约40%，截至23H1全球保有量约7000辆，其中85%都在国内。根据IEA《GlobalHydrogenReview2023》，2022年氢燃料公交车保有量同比增长约40%，截至23H1全球约7000辆氢燃料公交车，其中85%都在国内，其次为欧洲、韩国和美国。2022年中国氢燃料公交车增长约1300辆。表4全球氢燃料电池车主要车型制造商车型里程（km）发布年限4002019HyundaiXCIENT2021400-6802021HyzonHymax80020213102021HyzonFCET843020215002022DayunE870020225002022DayunE951020222022SkywellTP11460202212802023FAWJ748020238002023FeichiFSQ425014502024KingLongKLQ4250FCEV3SAICCQ1180FCEVEQShaanxiX5000DongfengLZ5180HyundaiHDC-6KenworthT680NikolaTreNikolaTwo资料来源：IEA，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业101.1.3加氢站从加氢站数量来看，根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，2022年全球加氢站数量超1000个，截至23H1全球共有约1100个加氢站（hydrogenrefuellingstations，HRS），其中中国有超过300个，其次为欧洲（250）、韩国（180）和日本（180）。从车站比来看，截至23H1美国（240）和韩国（180）的车站比较高，中国、日本和欧洲仅不到50。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，美国自2019年以来加氢站数量增幅仅为10%，并且由于燃料汽车的快速增长，车站比（燃料汽车数量/加氢站数量）快速上升，截至23H1车站比达到240。韩国自2019年至23H1的车站比则维持在140和200之间。包括中国、日本和欧洲在内的其他主要国家车站比则不到50。图52019-2023.6加氢站数量及车站比资料来源：IEA，海通证券研究所2023年9月22日欧盟将AFIR法案正式立为法律，强制要求到2030年在TEN-T核心网络沿线每200公里部署一个加氢站，有望加速加氢基础设施的建设。2023年3月欧洲议会和欧盟理事会提出AFIR（AlternativeFuelsInfrastructureRegulation）法案，将在欧盟主要交通走廊和枢纽增加公共充电站和加氢站的数量，并在2023年9月正式通过成为法律。该法案强制要求在在所有城市节点和TEN-T核心网络沿线每200公里部署一个加氢站，以确保一个足够密集的加氢网络，允许氢燃料汽车在整个欧盟范围内行驶。图6AFIR法案强制要求推广充电站和加氢站的部署资料来源：欧盟官网，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业11各地纷纷布局加氢站的建设布局。欧洲地区，TotalEnergies和AirLiquide成立合资公司，计划在比荷卢法德部署超100个加氢站供重型汽车使用。H2Mobility计划在现有90个加氢站的基础上在德国和奥地利增加210个加氢站。意大利则资助建设36个加氢站。但在部分区域也有加氢站的退出，如壳牌在英国关闭3个加氢站。美国地区，氢燃料和电动卡车制造商Nikola在加州建立6个加氢站（获得政府资助4200万美元），可供80-100个卡车加氢，2023年还推出一个700bar的移动加氢站，可储存约1吨的氢气，计划至2060年建设超60个加氢站。亚洲地区，韩国SKE&S和普拉格能源成立合资公司SKPlugHyverse，计划在韩国建设约40个加氢站。图7Nikola移动加氢站品牌Hyla图8韩国保宁市蓝氢工厂示意图资料来源：Hyla官网，海通证券研究所资料来源：韩国先锋日报，海通证券研究所1.1.4国家政策和支持项目美国加州是首个和唯一通过约束性法规要求销售零排放重型车的地区。2020年通过的《先进清洁卡车法规》（AdvancedCleanTrucks）要求制造商增加零排放货车的销售占比：2024年，2b-3类卡车、4-8类卡车和7-8类卡车新车中的零排放车辆占比分别为5%、9%和5%，且该比例逐年上升。同时加州制定了一个非约束性目标，要求截至2035年所有新出售的客车达到零排放标准、在2045年道路上行驶的所有重型车（包括销售的新车和全部存量车）均实现零排放。在加州及美国15个州承诺协定基础上，26届联合国气候变化大会达成全球谅解备忘录，共同推动零排放中重型车辆的发展。2021年11月，在第26届联合国气候变化大会(COP26)上，《发展零排放中重型车辆：全球谅解备忘录》（GlobalMemorandumofUnderstandingonZeroEmissionMedium-andHeavy-DutyVehicles）签署，目标是在2030年之前实现零排放中重型卡车的销售占比达到30%，2040年之前实现零排放中重型卡车的销售占比达到100%，以促进2050年实现零碳排放。图9《发展零排放中重型车辆：全球谅解备忘录》发展过程资料来源：ICCT（国际清洁交通委员会）官网，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业12欧洲地区，建立H2Accelerate合作组织，分阶段部署目标在2030s实现燃料电池卡车的全面工业化。2020年底欧洲建立H2Accelerate合作组织，旨在通过氢生产商、基础设施运营商和汽车制造商之间的合作，实现和推广氢在欧洲长途重型卡车运输中的应用。2023年5月30日，H2Accelerate合作组织发布最新白皮书，支持在欧洲长途卡车运输中使用氢气，通过三个阶段的研发和部署为2030s实现燃料电池卡车的全面工业化作准备。图10H2Accelerate研发和部署阶段资料来源：H2Accelerate白皮书，海通证券研究所图11戴姆勒卡车自2021年起就开始测试氢燃料卡车模型图12沃尔沃已经开始测试氢燃料卡车模型资料来源：H2Accelerate白皮书，海通证券研究所资料来源：H2Accelerate白皮书，海通证券研究所戴姆勒、依维柯和沃尔沃率先在欧洲9个城市部署150辆重型氢燃料卡车，通过H2Accelerate为期六年的项目实现最终的批量制造。通过H2Accelerate合作组织，领先制造商戴姆勒卡车、依维柯集团和沃尔沃集团获得清洁氢伙伴关系（CleanHydrogenPartnership）的资助资金，将在9个欧洲国家率先部署150辆燃料电池卡车，并且均选取续航里程至少400公里的最重车型，通过为期六年的项目推动高性能氢燃料卡车的批量制造。表5H2Accelerate项目测试车型戴姆勒卡车沃尔沃集团依维柯集团4x2和6x26x2卡车类别4x2700bar气态氢长途拖车700bar气态氢（兼容350bar）氢储存方式液氢41-44吨长途拖车44吨用途长途拖车<20分钟>600km可用70总重量40吨最多80加满氢时间续航里程>1000km储氢重量（kg）>80(sLH2)资料来源：H2Accelerate白皮书，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业13亚洲国家中，日本和韩国均提出包括燃料电池车发展目标。日本政府计划到2030年，将小型商用车新车中，纯电动车和氢燃料电池车的比例提升至20%~30%；到2040年，小型商用车新车销量将100%来自纯电动车、氢燃料电池车，以及合成燃料车。韩国目标到2040年公共部门的氢燃料公交、出租车、货运卡车分别达到4万辆、8万辆和3万辆；商用氢燃料汽车到2025年实现商业化量产和100%本土化，到2025年产量达10万辆，到2040年实现氢燃料汽车国内消费量和出口量分别为290万辆和330万辆；到2040年加氢站数量扩大至1200座。图13韩国氢燃料汽车发展目标（辆）图14韩国加氢站数量发展目标（座）资料来源：《韩国氢能发展路线图》，海通证券研究所资料来源：《韩国氢能发展路线图》，海通证券研究所1.1.5成本来源及成本降低的潜力燃料电池系统成本我们认为未来燃料电池成本下降主要由规模提升和技术进步驱动，从而能够降低氢燃料汽车使用的综合成本。规模经济方面，通过规模化生产包括膜电极在内的核心零部件实现成本降低。燃料电池的系统成本约一半在双极板、膜、催化剂和气体扩散层，其中膜电极为最主要的成本部件。据未势能源的数据，以当前技术条件下100万片/年的产量，膜电极量产成本约350元/片(约850元/W)，当年产规模达到1000万片时，量产成本约200元/片(约500元/kW)，成本降幅达到43%，其中由规模化生产带来的成本降幅占比达到58%。根据IEA数据，通过将核心零部件生产规模从年产1000台增加到10万台，燃料电池系统总成本可以降低65%到50美元/kW；当规模继续增加到50万台时，燃料电池系统成本可以继续下降10%至45美元/kW。随着燃料电池需求不断增长，产能规模效应有望提速。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，2023年现代汽车在中国广州开设了韩国以外的第一家氢燃料电池工厂。全球氢燃料电池零部件制造产能也相应扩大，如德国EKPO在接到大额双极板订单后将投资建设新的生产基地；HexagonPurus在美国开设了一家新的储氢瓶工厂，并在加拿大准备建设一家新的小型工厂；巴拉德目标通过投资加拿大工厂，将下一代双极板的成本降低至高70%，同时还计划在上海建立膜电极组装厂供货给西门子等客户。2022年燃料电池的产能继续增加，与到2030年NZE情景的差距继续缩小，目前燃料电池制造商可以在2030年满足其70%的需求。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业14图152022-2030年移动燃料电池产能情况资料来源：IEA《GlobalHydrogenReview2023》，海通证券研究所技术进步方面，可以通过降低催化剂含铂量、优化膜电极设计等方式降低燃料电池成本，比如增加催化剂活性降低铂含量，或者开发无铂催化剂等。此外可以优化膜电极组件的设计、降低双极板成本、BOP辅助设施的成本等。储氢系统成本储氢系统的成本下降速度可能低于燃料电池系统。根据IEA数据，当产量规模在1万套时氢燃料汽车的储氢系统（包括配件、阀门和调节器）的成本约为23美元/kWh，当规模提升至50万套时成本能够降低至14-18美元/kWh。美国能源部的最终目标是8美元/kWh，对于运行里程600km的氢燃料乘用车而言，这意味着储能225kWh的氢罐成本要从目前的3400美元下降到1800美元；对于运行里程700km的氢燃料重卡而言，这意味着储能1800kWh的氢罐成本要从目前的2.77万美元下降到1.67万美元。全生命周期成本现阶段国内氢燃料电池汽车尚不具备成本优势，短期还需要政府支持来促进市场竞争力的提升。根据中国电动汽车百人会2020年联合发布的《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》，氢燃料电池汽车的全生命周期成本包括车辆购臵成本、能源使用成本、维修养护成本、车辆报废残值，以氢燃料电池客车、物流车和重卡为例（以下成本数据均来自《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》），目前国内氢燃料电池汽车的全生命周期成本较电动车仍然相对较高，主要由于燃料电池的部分零部件还需要进口、年销量仅在千辆级别规模效应尚未体现、氢气终端销售价格较高造成能源使用成本较高。我们认为未来仍然需要政府和行业合作规划氢能产业链和加氢站网络，通过对氢气销售端给予支持、设立零部件的补贴激励机制等方式来鼓励发展。氢燃料电池客车以某10.5米级氢燃料电池客车为例，2020年该款氢燃料电池客车的整车购臵成本为195万元。其能源转换与储存系统由46kW燃料电池系统、109kWh磷酸铁锂蓄电池系统、6个水容积140L储氢罐组成。其中，燃料电池系统/蓄电池系统/储氢系统的成本分别为103/16/23万元，占比分别为52.8%/8.2%/11.8%。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业15表6某10.5米级氢燃料电池客车购臵成本一级分类二级分类成本（万元）整车合计195电堆50燃料电池系统氢循环系统5空气系统25附件（DC/DC、散热器、冷却器等）23蓄电池系统电池芯13箱体及管理系统附件3储氢罐11储氢系统气瓶阀4管路及附件8驱动系统20车身及其他设施除上述子系统外33资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引中通客车、车百智库，海通证券研究所在氢气销售价格分别为30元/kg和60元/kg时，按照车辆氢耗7kg/100km、年运行里程7.2万公里、运营使用期限8年计算，其全生命周期的能源使用成本分别为121万元和242万元，对应的全生命周期成本分别为327万元和448万元。图16某10.5米级氢燃料电池客车车辆购臵成本图17某10.5米级氢燃料电池客车全生命周期成本（万元）资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引中通客车、车百智库，海通证券研究所援引车百智库，海通证券研究所氢燃料电池物流车以某9吨氢燃料电池物流车为例，2020年该款氢燃料电池物流车的整车成本为130万元。其能源转换与储存系统由32kW燃料电池系统、26.63kWh（锰酸锂电池）蓄电池系统、3个水容积140L储氢罐组成。其中，燃料电池系统、蓄电池系统、储氢系统的成本分别为75/6/14万元，占比分别为57.7%/4.6%/10.8%。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业16表7某9吨氢燃料电池物流车细分成本一级分类二级分类成本（万元）整车合计130燃料电池系统75蓄电池系统电池芯4箱体及管理系统附件2储氢罐7.5储氢系统气瓶阀3.5管路及附件3驱动系统5车身及其他设施除上述子系统外30资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引中通客车、车百智库，海通证券研究所在氢气销售价格分别为30元/kg和60元/kg时，按照车辆氢耗2.8kg/100km、日运行里程150km年运行300天、运营使用期限8年计算，其全生命周期的能源使用成本分别为30.2万元和60.5万元，对应的全生命周期成本分别为170万元和200万元。图18某9吨氢燃料电池物流车车辆购臵成本图19某9吨氢燃料电池物流车全生命周期成本（万元）资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引中通客车、车百智库，海通证券研究所援引车百智库，海通证券研究所氢燃料电池重卡以某42吨级港口牵引重卡车型为例，2020年该款氢燃料电池重卡的整车成本为150万元。其能源转换与储存系统由80kW燃料电池系统、100kWh磷酸铁锂蓄电池系统、10个容积140L储氢罐组成。其中，燃料电池系统/蓄电池系统/储氢系统的成本分别为80/15/25万元，占比分别为53.3%/10%/16.7%。表8某42吨级港口牵引重卡细分成本分类成本（万元）整车合计150燃料电池系统80蓄电池系统15储氢系统25驱动系统10车身及其他设施20资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引中通客车、车百智库，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业17在氢气销售价格分别为30元/kg和60元/kg时，按照车辆氢耗8.7kg/100km计算，其全生命周期的能源使用成本分别为190万元和381万元，对应的全生命周期成本分别为344万元和535万元。图20某42吨级港口牵引重卡车辆购臵成本图21某42吨级港口牵引重卡全生命周期成本（万元）资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引上海捷氢科技、车百智库，海通证券研究所援引车百智库，海通证券研究所我们认为综合来看在重卡等领域以及低温、续驶里程要求长等特定场景下，氢燃料电池汽车相对更具竞争力。氢燃料电池相对更适合特定场景如低温环境无法接受长时间充电、续驶里程要求长的场景等。并且我们认为随着燃料电池技术的不断进步和规模的不断提升，氢燃料电池汽车全生命周期成本有望快速下降。根据《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引捷氢科技的预测，到2025年和2030年，在18吨重卡领域，氢燃料电池汽车（FCV）相比纯电动汽车（BEV）和燃油汽车（ICE）均具备经济性。图222025年不同车型全生命周期成本对比（万元）图232030年不同车型全生命周期成本对比（万元）资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引上海捷氢科技，海通证券研究所援引上海捷氢科技，海通证券研究所根据《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引捷氢科技的预测，到2025年氢气价格下降到约25元/kg时，氢燃料电池汽车在18吨重卡领域相比纯电动汽车和燃油车均具备竞争力。到2030年氢气价格下降到20元/kg时，氢燃料电池汽车和燃油车相比在中卡领域也相对具备竞争力。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业18图24氢燃料电池汽车与同级ICE和BEV车型等效时所需氢气图25氢燃料电池汽车与同级ICE和BEV车型等效时所需氢气价格（2025年）价格（2030年）资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》资料来源：中国电动汽车百人会《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引上海捷氢科技《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引上海捷援引上海捷氢科技《氢燃料电池汽车全生命周期经济性分析》援引上海捷氢科技、车百智库，海通证券研究所氢科技、车百智库，海通证券研究所对乘用车而言，氢燃料汽车可能更适合对续航里程要求高的消费者。目前氢燃料电池汽车相较电动汽车的成本较高，主因燃料电池和储罐成本仍相对较高。根据IEA2019年的测算，当燃料电池成本下降到50美元/kW时，续航里程400km的氢燃料汽车使用成本相较电动汽车才具备竞争力；当燃料电池成本下降到75美元/kW时，续航里程500km的氢燃料汽车使用成本相较电动汽车才具备竞争力，因此我们认为氢燃料汽车可能更适合对续航里程要求高的消费者。图262019年和未来乘用车的全生命周期成本对比图27氢燃料乘用车相较电动汽车具备经济性的里程资料来源：IEA2019，海通证券研究所资料来源：IEA2019，海通证券研究所对中重型车辆而言，氢燃料汽车的经济性主要取决于使用里程以及终端氢气价格。根据美国能源署援引美国能源部2019年的测算，当产量达到10万辆时，氢燃料重型卡车的燃料电池系统成本可以降低至95美元/kW，在终端氢气价格在7美元/kg时，续航里程600km的氢燃料重卡成本相较电动汽车具备竞争力；在终端氢气价格下降至5美元/kg时，续航里程600km的氢燃料重卡成本相较柴油车才具备竞争力。图282019年和未来长型拖车的全生命周期成本对比资料来源：IEA，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业191.2船舶用氢海运为降低碳排放的重要部门，全球海事论坛确定的降碳技术包括氨、甲醇、氢作为船运燃料。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，海运贸易约占全球石油需求的5%。根据IEA援引IMO在2014年的估计，全球实物贸易的90%通过海运，而其中运输的1/3为包括原油在内的能源产品。国际船舶碳排放量占全球碳排放量的约2.5%。全球海事论坛（GlobalMaritimeForum）已经确定了零排放船舶技术的试点和示范项目，其中50多个项目侧重于氨燃烧和氢燃料电池，30个项目侧重于甲醇，25个项目侧重于氢燃烧。1.2.1当前使用现状目前海运中使用氢燃料相对有限，根据IEA2022年和2023年《GlobalHydrogenReview》，主要的示范项目集中在挪威、荷兰、美国等海运较为发达的国家，使用液氢或氢燃料电池提供动力。挪威：挪威政府计划到2030年将国内航运的排放量减少50%，将通过建造5个生产氢的氢枢纽，并为35-40艘船舶提供基础设施。2023年3月，第一艘使用零碳液氢的渡轮MFHydra开始在挪威运营，PowerCell签署了一项协议，为挪威另外两艘渡轮提供氢燃料电池系统，预计将于2024年底交付。德国：一艘氢燃料推压船已经开始测试，预计将于2023年投入使用。加拿大：计划推出第一艘氢燃料娱乐用港口游轮。美国：2023年3月，氢燃料渡轮SeaChange成为美国第一艘由氢燃料电池提供动力的商业渡轮。荷兰：2023年5月荷兰FPS（FutureProofShipping）公司的首艘氢燃料驳船H2Barge1在鹿特丹成功下水，并且计划进行第二次改造；Damen造船厂还将生产两艘用于海上风电场建设的氢动力船舶，预计将于2025年交付。图29第一艘使用零碳液氢的渡轮MFHydra图30Windcat和Damen合作开发氢动力CSOV船资料来源：OffshoreEnergy，海通证券研究所资料来源：FuelCellworks，海通证券研究所氨作为燃料比氢更适合大型、深海、长途船舶，目前欧洲技术发展较为领先。根据IEA2022年《GlobalHydrogenReview》，目前开发氨动力船舶的主要项目包括：Enova资助Yara清洁氨公司（YaraCleanAmmonia）和北海集装箱航运公司（NorthSeaContainerLine）进行深海氨动力油轮的开发。NoGAPS项目正在试验生产一种氨动力的船舶，而ITOCHU和合作伙伴也启动了一项关于氨作为补充燃料的联合研究。ShipFC项目计划于2023年在近海船舶安装氨燃料电池系统，并将对在其他类型船舶的适用性进行研究，并获得了欧盟的资助。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业20图31Yara开发的氨动力油轮示意图图32ShipFC项目目标达到长途零碳航程资料来源：Yara官网，海通证券研究所资料来源：ShipFC官网，海通证券研究所甲醇在运输方面比氢或氨具有更高的技术准备水平，适用于大型远洋船舶作燃料，可能率先进入大规模应用。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，甲醇作为一种碳氢化合物燃料能量密度较高，非常适合长途航行。包括马士基（Maersk）在内的公司正在积极努力开发大型长途集装箱船，马士基计划在2024年推出8艘能够使用碳中和的甲醇航行的大型远洋集装箱船。1.2.2未来需求潜力国际航运量的增加可能造成碳排放上升，为此国际海事组织和部分国家已制定降碳减排的战略，并且从2024年起航运将纳入欧盟的碳排放交易系统。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，到2050年国际航运量预计有望增加两倍以上，可能导致海运部门对石油产品的日需求增加50%。为减少与石油使用相关的排放，国际海事组织（IMO）已经制定减少硫和温室气体排放的战略。包括瑞典和挪威在内的一些国家也制定了国内航运中的低碳替代目标。此外，欧盟的排放交易系统（TheEUEmissionsTradingSystem，ETS）规定从2024年起，航运将会被纳入管理。欧盟通过新法规FuelEUMaritime对船舶用低碳氢提供特别激励。2023年7月，欧盟通过了一项新法规FuelEUMaritime，以增加航运中低碳燃料的使用，提出到2025年和2050年航运部门的碳排放量分别降低2%和80%，并对低碳氢等可再生非生物燃料（renewablefuelsofnonbiologicalorigin，RFNBO）提供特别激励计划。1.2.3成本来源及降低成本的潜力考虑到基础设施建设成本，目前氢基燃料的船舶运行成本相对较高，因此未来发展离不开碳税、低碳燃料标准等政策的支持。Taljegard等人（2014）测算液氢基础设施比液化天然气贵30%，并且是在没有考虑前期开发氢相关基础设施成本的情况下。成本结构中主要为存储成本和储存设备成本，可能需要和用氢的船舶数量相匹配。目前氢基燃料中，氨已经开始全球贸易和相关基础设施的陆续建设中，但储氨设备和氨的规模化生产还需要进一步建立和配套。从长期来看，满足现有的航运需求需要5亿吨氨，这是目前全球氨产量的3倍、氨贸易量的30倍。因此我们认为未来发展船舶用氢离不开政策的支持，不管是通过碳税的直接方式还是低碳燃料标准（low-carbonfuelstandards，LCFS）等间接方式。目前从经济性角度看发展前景较好的为长途航运用氢，因为其燃料系统成本和存储成本可以更好地被长距离平摊，但氢燃料电池或者燃料储存空间相对较大。另外的问题是燃料电池的空间需求，特别是对于较小的船舶（<2MW），氢燃料电池的体积几乎为传统ICE空间的两倍。此外，液氢的储存空间至少要比传统的油基燃料多5倍，氨的储存空间则比传统的油基燃料要多3倍。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业21目前低碳燃料价格与原油和液化天然气相比相对高昂，因此基础设施的成本份额比其他燃料低得多。根据IEA2019年发布的《TheFutureofHydrogen》，按照10美元/kg用氢总成本，基础设施成本约占总成本的3%，当氢气价格下降到2美元/kg，这一比例将上升到17%，而当存储设备未得到充分利用时，这一比例至高能上升到40%。图33目前以及未来散货船不同燃料/动力系统的总成本资料来源：IEA，海通证券研究所1.3铁路用氢氢燃料电池列车为铁路脱碳提供了解决方案，目前德国较为领先。德国在2022年8月在萨克森州首次部署第一批氢燃料电池列车，2023年6月Alstom的36列氢燃料列车率先投入使用，2022年9月已经实现单程成功行驶1175km。西门子也收到7列氢燃料火车的订单，其于23年开始测试，计划于24年Q3/Q4交付。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，目前全球最大的非汽车交通用氢的订单之一在意大利，在氢燃料列车投入2400万欧元，氢气生产和供应投入2.76亿欧元，计划项目在2026年6月完成。此外，加拿大、西班牙和日本均有开展氢燃料乘用列车示范项目；加拿大和中国在氢燃料货运列车方面有所突破。图34德国Alstom的CoradialLint氢燃料列车图35西门子的氢燃料列车MireoPlusH资料来源：FuelCellWorks，海通证券研究所资料来源：RailwayTechnology，海通证券研究所1.4航空用氢航空领域用氢主要为生产可持续航空燃料以及开发短中途氢动力飞机，目前氢基燃料的可持续航空燃料技术水平较为领先，但生产成本较高限制其规模扩大。根据IEA2022年和2023年《GlobalHydrogenReview》，目前包括合成煤油（synthetickerosene）在内的低排放氢基燃料可持续航空燃料（SAF）领域技术水平较为领先。其中合成煤油无需任何技术转换可以直接替代化石燃料进行使用，因此技术壁垒较小，并且航空公司已经签订了一些承购协议，如汉莎航空公司和Atmosfair签署了一项年产2.5万升合成煤油的协议，荷兰皇家航空公司已经开始在从阿姆斯特丹起飞的航班上使用请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业220.5%的SAF。然而其较高的生产成本是限制其规模扩大的重要障碍。氢动力飞机的开发则更具挑战性，目前还处于相对早期阶段，因为氢的低能量密度和对低温储存的需求使得飞机设计和加油储存设施需要重新设计和建设。2022年欧盟提升航空可持续再生燃料使用份额目标，计划到2030年航空用SAF比例为2%，目前计划项目的比例仅0.5%。2022年7月，欧盟议会修订其关于航空脱碳的预算，将使用可持续再生燃料的最低份额提升至2025/30/40/50年的0.04%/2%/13%/50%，而最初ReFuelEU计划中的比例分别为0%/0.7%/8%/28%。2023年4月，欧盟暂时同意实施旨在实现航空业脱碳的ReFuelEU计划，以推广包括合成煤油在内的可持续航空燃料的使用。如果目前欧盟开发中的所有项目能够实现，到2030年将生产3.3亿升合成煤油，对应可再生燃料份额为0.5%，仍低于计划的2%可再生份额。此外，欧盟推广TakeOff项目，旨在将可再生氢基SAF的成本降低36%。荷兰的Zenid项目旨在降低SAF的成本，并在现有的大型煤油贸易区附近生产。大多数开发氢基SAF的公司为初创公司，包括UniversalHydrogen、ZeroAvia、Cranfield等；空客等现有飞机制造商则主要开发低温氢罐和加氢设施。UniversalHydrogen公司开发的氢动力飞机于2023年成功完成试飞行；与加拿大的区域航空公司ConnectAirlines签署了一项协议，将75架飞机改装可供使用可再生氢气，计划于2025年交付，并与法国的Amelia达成签署三架飞机的类似协议。ZeroAvia公司成功测试600kW氢电动力系统，并与AbsolutHydrogen合作计划到2027年开发液氢加注基础设施；克兰菲尔德航空公司（CranfieldAerospaceSolutions）和飞机制造商Britten-Norman宣布合并致力于制造世界上第一架完全集成的零排放区域间飞机，计划于2026年投入使用。空客（Airbus）与赛峰（Safran）成立合资企业，在图卢兹为其ZEROe飞机开发加氢设施，并且得到英国和欧盟政府的支持。计划到2035年开发氢动力飞机，并且致力于开发涡轮螺旋桨飞机以及新型混合翼飞机。波音与美国国家航空航天局（NASA）合作，在2021年底对大型低温燃料罐进行了测试。Wright也在开发氢动力飞机，目标到2026年开发100架飞机，以最大限度地提高环境效益。其研发重点是能量密度要高得多的空气铝（air-aluminium）电池，但将需要大量的回收基础设施。Hypoint专注于开发专门用于航空应用的燃料电池，并计划到2025年进行商业化部署，集成到小型固定翼飞机及大型商用飞机中。在商业协议方面，根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，汉堡和鹿特丹之间建立“氢飞行走廊”（hydrogenflightcorridor）谅解备忘录（MoU），为最早在2026年进行氢动力飞行奠定基础。无人驾驶货运飞机公司DymondAerospace签署了一份谅解备忘录，为DuxionMotors提供200架氢动力电机。ZeroAvia收到位于加州的美国航空公司AirCahana250套氢动力系统订单。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业232.建筑用氢全球建筑部门占全球最终能源使用量的30%，其中近3/4用于供暖、热水生产和烹饪，目前全球近28%的与能源相关的碳排放来自于建筑用能。相较于电力、地区供热和分布式可再生能源而言，氢能并非建筑领域低碳措施的首选，但在能源使用难以脱碳的建筑中，氢气依然存在应用机会。目前建筑部门的氢气需求几乎可以忽略不计，短期可能主要以现有天然气网络掺氢形式发展。根据IEA2019年发布的《TheFutureofHydrogen》，NZE情景下到2030年全球建筑行业的氢气需求量可能达到100万吨，约占该行业总能源需求的0.14%。而在已宣布的承诺情景（StatedPoliciesScenario）中，到2030年建筑行业的氢气需求量可能仅为3万吨。在短期内，氢气需求将主要以现有天然气网络中掺杂氢的形式发展，并且由于氢气转换相关的能量损失，可能相较热泵等其他方式能耗和成本较高。2022年建筑用燃料电池增长较为缓慢，主要集中在欧洲、日本、韩国和美国。日本由于ENE-FARM计划的实施，燃料电池微型热电联产（CHP）机组的累计销量已超过45万台。在不同尺寸的固定燃料电池中，2022年已有装机容量前几名为美国（600MW）、日本（315MW）、欧洲（230MW）和韩国（20MW）。图362021-2022年区域建筑用燃料电池数量图372021-2050年NZE情境下建筑用氢需求量资料来源：IEA，海通证券研究所资料来源：IEA，海通证券研究所表9建筑供热用氢的潜在途径途径优势要求示范项目天然气掺氢低成本的解决方案，与大多多数情况下掺氢比率约为5-20%。法国的GRHYD项目（2017）；数现有的天然气基础设施英国的HyDeploy项目（2019）和设备兼容投资于甲烷化工厂；研发提高甲烷的转化效率；STORE&GO（2016）；由清洁氢合成甲烷排放气体完全脱碳；利用现需要有额外的碳来源。欧洲催化和生物甲烷化项目（200kW-1MW示范项目）有的天然气网络和设备投资升级天然气网络和设备；天然气供应商和分销商之间需协调。英国的H21LeedsCityGate（>2025）H21网络创新竞赛项100%纯氢排放气体完全脱碳；效率损投资于燃料电池或热电联产技术；目（NIC-2018）失比合成甲烷更低研发提高设备使用效率日本的ENE-FARM项目（2009）；德国的能源效率激励计划（2016）固定燃料电池和热提供多种能源服务；需求侧电联产响应潜力大资料来源：IEA，海通证券研究所2.1当前使用现状截至2023年9月，目前的全球的建筑用氢项目包括：日本：ENE-FARM项目是一个大规模的燃料电池示范和商业化项目，旨在提供建筑用高效低廉的燃料电池技术。首个系统于2009年在日本的一个住宅楼中引入，到请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业242020年已有近30万套投入使用。目前ENE-FARM项目对天然气或液化石油气进行改造，为燃料电池提供氢气。热电联产产品每单位的初始成本从2009年的超3.5万美元下降到2018年的0.9万美元，下降了约75%。目前日本计划到2030年实现微型热电联产系统安装量530万套，但燃料没有明确是氢气。此外，2020年东京奥运会的奥运村使用了100%的氢燃料电池；2021年10月，松下推出了一款商用的5kW纯氢燃料电池发电机。英国：英国北部的H21项目是全球最大的氢气供暖项目，计划通过管道向建筑提供100%纯氢，2016年完成重新利用现有管道的可行性分析，目标是到2025年和2035年分别达到年供18万吨和200万吨的氢气。欧洲：2022年1月，由欧洲绿色协议（EuropeanGreenDeal）资助“郁金香”（Tulips）项目启动，测试一种通过电解制氢为燃料电池提供电热的系统。ENE示范项目于2012年启动，目前已为11个国家的住宅和商业建筑安装了1000多个小型固定燃料电池系统，并计划将其增加到2800套。其中德国的消费者可以获得政府资金，以降低建筑中燃料电池电器的购臵成本。2.1.1目前研究和试验进展英美澳等国家已经开始天然气掺氢的可行性分析和试验。一些国家已经开始准备天然气网络掺氢，如英国准备在2023年开始在部分天然气网络准备进行20%掺氢；澳大利亚的HydrogenParkSA项目实现向700户家庭供应掺杂5%氢气的混合气体；美国能源部通过HyBlend评估天然气网络掺氢的机会、成本和风险，利用H-Mat实验室的高压测试设施评估氢气对管道材料耐久性的影响。图38美国天然气管道网络图39天然气网络掺氢供应链资料来源：EIA，海通证券研究所资料来源：EIA，海通证券研究所表10正在进行或计划中的氢气混合主要示范项目国家主要内容英国2022年，英国HyDeploy项目成功实现天然气网络掺氢20%的测试，包括668处住宅物业、一所小学、一座教堂和几家小型企业。2023年开始，部分天然气网络准备进行20%掺氢意大利计划从2022年开始在撒丁岛为居民和工业用户进行电力向气体（powertogas）转换测试2021年在南加州的闭环系统中成功进行20%氢混合实验。在受控的现场环境中，研究证明混合天然气掺氢20%不会对现有的天美国然气基础设施和家庭设备构成风险美国能源部通过HyBlend项目评估天然气掺氢的机会、成本和风险澳大利亚HydrogenParkSA向700户家庭供应掺杂5%氢气的混合气体德国E.ON的子公司Avacon从2021年12月开始在萨克森-安哈尔特地区的天然气子电网中实现20%掺氢资料来源：IEA，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业25掺氢锅炉的设备标准正逐步建立（包括100%纯氢锅炉），目前欧洲发展标准体系较为领先。掺氢锅炉的设备标准正在发展，以允许各种掺氢比例的锅炉运行。如欧洲于2022年2月发布UNI/TS11854标准，涵盖燃烧掺氢高达20%的甲烷混合物的锅炉。预计从2023年到2025年，英国燃气锅炉标准将逐步纳入允许掺氢，将有利于天然气锅炉易于改造适用于燃烧100%的氢气。目前的纯氢锅炉既适用于家庭应用，也适用于高温应用。表11部分国家的纯氢技术应用国家主要内容Hoogeven氢气区于2022Q3开工建设荷兰StadAan‘THaringvliet一个示范房屋已经用氢气供暖，从2025年开始一个示范项目将为约600户家庭供暖将天然气电网改造为100%纯氢网络，供Lochem的10个旧住宅使用H21项目的2b阶段已在现有的天然气网络中进行了纯氢测试英国100%氢气网络的H100Fife项目计划于2023年开始运行氢混合热泵于2022年在英国成功测试，该测试将氢燃料锅炉与电气热泵相结合西班牙太阳能光伏设施将与电解装臵相结合生产氢，并在一家医院运行纯氢锅炉GreenHysland氢气项目计划利用太阳能光伏发电电解制氢，并利用其为酒店和电动巴士提供燃料瑞士开发了一种由氢驱动的催化扩散燃烧器，目前该技术还没有准备好进入市场资料来源：IEA，海通证券研究所2.1.2安全评估进展建筑用氢需要确保泄露和燃烧等安全问题，以使得消费者可接受。英国的北方天然气网络（NorthernGasNetworks）和政府正在就H21和Hy4Heat项目进行合作。DNVGL的HyStreet实验设施中建造了房屋来评估可靠性和安全问题，包括泄漏和燃烧可能引发的情况以及家用电器的下游风险。在Hy4Heat项目的安全评估结果显示，小型泄漏（<2mm）不会产生足够大的可燃气体，中型泄漏（2-6.5mm）可能引起小房间燃烧；大型泄露（>6.5mm）可能引起大房屋的大面积燃烧。因此气体安全工程师应接受在建筑用氢的有效培训，包括安装、测试、检查和维护一系列流程。荷兰的Hydelta项目就有针对氢安全的专业工作培训。2.1.3建筑的间接用氢目前超过90%的地区供热网络都依赖于化石燃料的使用，氢气的间接使用可以为人口密集的城市地区提供低排放热量，从而有利于该领域的脱碳。目前全球使用案例包括：美国：2023年，一个氢燃料热电联产系统为明尼苏达州圣保罗的地区网络提供电力和热量，从而支持区域供热行业增加灵活性和实现脱碳。日本：2017年，日本一座以氢气和天然气为燃料的1MW燃气轮机示范厂竣工。2018年，该工厂成功使用以100%纯氢为燃料的热电联产系统，为附近的四个设施提供电力和热量。欧洲：Everfure公司于2021年底与TVIS地区供暖公司签署了一项协议，由20MW的氢电解槽提供多余的热量，为500-600户家庭提供供暖。按照REPowerEU计划于本土生产1000万吨绿氢，利用电解槽产生余热的5%-10%供给区域供热网络，可为11.5-52.5万户家庭提供热量，可能减少欧盟目前对地区取暖的化石燃料需求近3%。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业262.2未来需求潜力未来建筑用氢的需求潜力主要来自天然气掺氢以及纯氢供暖的技术前景，如果能够实现推广潜力较大，根据IEA在《TheFutureofHydrogen》的测算，全球天然气掺氢3%将对应1200万吨的氢气需求，主流市场采取纯氢供暖将产生1200-2000万吨的氢气需求。虽然建筑中的用氢具备诸多优势，但目前许多因素制约着建筑用氢，包括现有的天然气基础设施、氢的能量密度、安全考虑、高成本、消费者接受度、政策相关的问题等。我们认为未来的需求增量主要表现在两个方面：1）在现有的天然气网络中进行氢气混合，2）在建筑中直接使用100%纯氢供暖。建筑用氢的优势包括1）氢混合物或直接用氢进行区域供暖和冷却，可以利用现有的基础设施。2）在建筑中使用氢气可以与现有的能源供应系统产生协同效应，从而使其在低碳总系统成本方面具有吸引力。而热泵可能会造成电力需求的巨大季节性波动，从而对能源储存能力要求较高；生物质的问题则在于无法满足需求量，如2016年欧盟天然气供热的热量相当于生物质年产燃烧的90倍。表122017年全球建筑在热量生产中的天然气库存和份额区域房屋面积（亿平方米）人均热量需求（兆瓦时）天然气在供热中的份额2050年现有建筑的估计份额55%北美3707.661%57%43%53%欧盟2907.233%55%35%50%其他发达经济体1304.917%17%4%18%俄罗斯5010.710%32%27%31%中国5802.244%39%41%印度2100.4非洲2100.3拉丁美洲1201.0其他新兴经济体3901.2世界23502.4资料来源：IEA，海通证券研究所2.2.1天然气掺氢目前主流供暖市场已经能够实现3%-5%掺氢，假设全球建筑中的天然气供应量掺氢3%将提高清洁氢的年需求量1200万吨（目前氢产量的约17%）。在加拿大、美国和西欧等主要供暖市场，将3%-5%的氢混合到供应的天然气中，对锅炉和燃气炉灶等终端设备影响较小。在荷兰14栋建筑的示范项目中，掺氢20%没有发现泄漏、回燃或燃烧问题，掺氢30%也没有管道或加热设备的问题。如果全球建筑的天然气供应中掺氢3%，将使清洁氢的年需求量提高1200万吨，相当于目前全球氢产量的17%。2.2.2纯氢供暖从成本的角度来看，较大的商业建筑、建筑综合体、区域电网使用100%纯氢的成本最低。燃料电池、联产装臵或其他混合动力系统可配备储能，以满足供暖、制冷和电力需求，改善电力系统的全年平衡，避免季节性失衡。使用纯氢配合大规模的热泵也有利于提升建筑整体供热的效率。氢气价格在1.5-3美元/kg范围内纯氢供暖较燃烧天然气和热泵才具备相对竞争力。对建筑用氢供暖而言，转换用氢需要考虑技术成本和氢气成本，根据IEA《TheFutureofHydrogen》，对大多数市场而言，氢气价格在1.5-3美元/kg范围内才能够接近燃烧天然气和使用电动热泵的成本，而对于如加拿大等气价较低的国家，氢气价格需要低于1美元/kg才具备竞争力。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业27图40散货船上燃料/动力系统替代品当前和未来的总成本资料来源：IEA，海通证券研究所纯氢供暖对氢需求的潜力巨大，如果主流市场采用纯氢供暖，至2030年全球纯氢供暖氢需求量将达1200-2000万吨，加上天然气掺氢总建筑用氢需求量将有望达1400-2400万吨。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，如果纯氢供暖相对的资本和运营成本相对具备竞争力，有望打开氢气需求市场。根据巴黎协定下的路径，到2030年供热用能将占建筑用能的一半，如果欧美中日韩等主要市场采取适用于氢气的燃气锅炉，全球供暖用氢需求量将达1200-2000万吨，加上天然气掺氢的需求量全球建筑用氢需求量将有望达1400-2400万吨。表132030年全球建筑供热中的天然气需求量和对应氢需求量区域天然气需求量用氢平准价格范围氢需求量（Mtoe）（美元/kgH2）（MtH2）0.8-1.2加拿大211.2-1.50.7-1.12.0-3.05.1-7.7美国1471.5-1.80.5-0.71.2-1.41.5-2.2西欧802.0-3.51.8-2.70.9-1.90.4-0.6俄罗斯432.8-4.2中国51日本14韩国11资料来源：IEA，海通证券研究所3.发电用氢目前用氢发电主要来自钢厂、炼油厂、石化厂中的含氢混合气体发电，但未来内燃机和气轮机燃氢和含氢混合体发电具备商业化应用前景。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，目前用氢发电仅占全球发电量的不到0.2%，并且主要来自钢铁生产、炼油厂和石化厂中的含氢混合气体发电，但我们认为未来用氢发电技术具备商业化应用前景。目前一些项目已经实现通过内燃机和气轮机燃烧富氢气体甚至纯氢发电，如日本于2022年成功示范运行燃烧100%纯氨的2MW气轮机，较燃烧天然气的气轮机能够实现99%的温室气体（包括CO2和N2O）排放，并正在研发燃烧纯氨的40MW气轮机。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业28表14氢基产品在发电中的作用未来发展类型当前现状需求到2030年，全球燃煤机会挑战电厂20%的共燃份额可燃煤电厂联合烧氨到目前为止还没有部能导致氨需求高达近期减少现有燃煤电厂的碳排放影依赖于低成本的氨供应，需要注意氮氧署；在日本的一家商业670Mt，或相应的氢需响化物的排放；可能需要进一步的氮氧化燃煤电厂已经证明了联求120Mt物处理；只是一个过渡性措施——仍然合点火假设到2030年，全球会造成大量的二氧化碳排放燃气发电能力的1%依灵活性发电很少有使用富含氢气体靠氢气运行，这将达到支持在电力系统中实现VRE的集低成本和低碳氢的供应和氨。与其他灵的商用燃气轮机。已安25GW，发电量成，一些燃气轮机的设计已经能够活的生成选项以及其他灵活性选项（如备用电源和离网电装了363000台燃料电90TWh，消耗450MtH2在高氢气含量的气体中运行需求响应、存储）的竞争源池单元（1600MW）随着电信业务的不断增长，对可靠电力供应的燃料电池系统与存储相结合，作为与柴油发电机相比，初始投资需求往往村镇电气化示范项目；需求也在不断增长柴油发电机的低成本和低污染的替更高燃料电池系统与存储器代品，比电池系统更稳定。相结合从长期来看，VRE份额由于氢的能量含量高，储存本身的高转换损失；储盐库的地质可用性；枯非常高，需要大规模和CAPEX成本相对较低。很少有针对竭的油气田或含水层很少（例如污染问长期、大规模的储在美国和英国各有三个长期存储以应对季节性长期和大规模存储的替代技术。如题）能系统储存氢气的盐洞位点失衡的能源供应果储存的氢气或氨气可以直接用于终端应用，则可以减少转换损失。资料来源：IEA，海通证券研究所图41日本2MW气轮机IM270图42日本气轮机N2O集中度和温室气体减排速率资料来源：IHI，海通证券研究所资料来源：IHI，海通证券研究所3.1当前使用现状2030年发电用氢电力装机有望超5.8GW，其中70%为气轮机掺氢混燃，区域主要集中在亚太、欧洲和北美。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，目前已宣告的使用氢和氨发电的项目到2030年装机量有望达5.8GW，其中70%的项目为在气轮机中掺氢混燃发电，10%为在燃料电池用氢发电，另外3%为在煤电厂中掺氨混燃发电。分地域来看，主要集中在亚太（39%）、欧洲（36%）和北美（25%）地区。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业29图43使用氢和氨发电的电力装机量分区域图44使用氢和氨发电的电力装机量分技术路径资料来源：IEA，海通证券研究所资料来源：IEA，海通证券研究所3.1.1掺氢和掺氨混燃发电项目目前全球可以掺氢燃烧的气轮机机组装机量已经达到至少70GW，未来掺氢和掺氨混燃可以降低碳排放量和提供电力系统灵活性。掺氢和掺氨混燃可以降低现有燃煤电厂的碳排放量，并且长期来看可以配合大规模长时储氢提供电力系统的灵活性。根据IEA2023年《GlobalHydrogenReview》，目前煤电机组的掺氢比例可以达到10%到100%，全球可以掺氢燃烧的气轮机机组装机量已经达到至少70GW，亚太地区部分电厂已经实现掺氨混燃示范。根据IEA2022年《GlobalHydrogenReview》，按照500MW氢燃气轮机掺氢15%燃烧发电测算，年需用氢量约3.5万吨，按照利用率50%估计对应电解槽装机量400MW。目前全球掺氢和掺氨混燃发电的示范项目包括：韩国：2023年7月，韩国的HanwhaImpact在80MW的气轮机中实现混合60%燃氢，为目前中大型气轮机混氢燃烧的最高比例。日本：2023年电力巨头JERA在碧南（Hekinan）电厂进行20%混氨燃烧的示范项目（比计划提前一年），项目结束期为2024年3月；2023年4月，日本九州电力在Reihoku煤电厂进行混氨燃烧的示范项目；三菱计划在2025年开发能够燃烧100%纯氨的气轮机。图45韩国实现80MW气轮机掺氢60%图46三菱H-25气轮机系列资料来源：HydrogenInsight，海通证券研究所资料来源：三菱重工官网，海通证券研究所中国：2023年4月，皖能电力所属的皖能铜陵对300MW燃煤机组进行为期3个月高比例掺氨混燃实验，掺氨比例最高达35%，未来将对1GW机组进行50%掺氨混燃的示范和推广。欧洲：2023年7月，奥地利一家热电厂的395MW气轮机实现混氢燃烧首次试验，并希望在未来试验中实现15%混氢燃烧；荷兰1.4GWMagnum联合循环发电项目有望采用掺氢混燃发电。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业30美国：2023年美国一个示范项目中753MW的联合循环发电厂实现38%混氢燃烧。Wartsilä和WEC能源实现内燃机混氢25%燃烧的示范。图47荷兰Magnum联合循环发电项目图48Wartsilä50SG内燃机产品资料来源：RWE官网，海通证券研究所资料来源：Fuelcellworks，海通证券研究所3.1.2固定燃料电池发电固定燃料电池用氢发电电力效率可达50%-60%，有利于提供电力系统灵活性。燃料电池可以将氢气转化为电能和热量，能够达到50%-60%的电力效率，且在部分负载（partload）运行条件下效率也较高，因此在为电力系统提供灵活性方面具备优势。2007-2021年全球固定燃料电池累计装机2.5GW，但仅约90MW用氢作为燃料。根据IEA2022年《GlobalHydrogenReview》，2021年全球固定燃料电池产能增加约348MW，自2007年至2021年全球固定燃料电池累计装机容量约2.5GW，但其中仅约90MW使用氢作为燃料，剩下多数使用天然气。图492015-2023年全球固定燃料电池产能资料来源：IEA，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业31表15固定电源用燃料电池技术类型主要内容聚合物电解质膜燃料电池（PEMFCs）工作温度相对较低（100℃以下），启动时间快；磷酸燃料电池（PAFCs）需要纯氢作为燃料，如果使用天然气则需要外部重整器。熔融碳酸盐燃料电池（MCFCs）目前PEMFCs被用作微型热电联产装臵，在住宅建筑中通过混合燃烧天然气或液化石油气运行。固体氧化物燃料电池（SOFCs）以磷酸为电解质，目前被用作固定发电机，输出功率在100-400kW范围。资料来源：IEA，海通证券研究所除了发电，还能产生180°C左右的热量，有可能用于空间和水加热。在600°C温度下运行，使得其可以燃烧不同的碳氢化合物，而不需要外部提供氢气。用于MW规模的发电（由于其低功率密度，导致尺寸相对较大）。所产生的热量可用于建筑和工业应用中的加热或冷却用途。在800-1000°C高温下运行，也可用于建筑和工业应用中的加热或冷却用途。通常用于kW规模的发电，如微型联产装臵或离网供电。3.2政府政策及目标越来越多的国家开始明确在电力部门使用氢或氢基燃料的目标，其中日韩的计划目标较为领先和明确。日本计划在2030年实现大型燃气轮机30%掺氢混燃、燃煤电厂50%掺氨混燃，韩国计划到2030年现有天然气和燃煤发电厂氢氨混燃发电量达13TWh，使用天然气或氢气的固定燃料发电量达16TWh。日本：2023年6月，日本修订2017年版本的《氢能基本战略》，重申其在电力部门使用氢和氨的目标，到2030年实现大型燃气轮机30%掺氢混燃、燃煤电厂50%掺氨混燃。2021年，日本在《第六次战略能源计划》中提出到2030年氢氨发电占总发电量1%的目标。日本还在2023年4月宣布脱碳电力拍卖，首批招标计划于2023年10月启动，以对现有燃煤电厂进行改造，以及在新建和现有燃气发电厂中实现掺氢和掺氨混燃。韩国：2023年初提出《第十个电力供需基本能源计划》，修订后的目标包括到2030年现有天然气和燃煤发电厂氢氨混燃发电量达13TWh，使用天然气或氢气的固定燃料发电量达16TWh，预计到2036年氢和氨发电量将达47TWh。韩国还宣布对用氢发电进行招标，2023年6月启动650GWh氢能发电的首次招标，计划于2025年交付，包括5家发电厂的715GWh电力中标。“清洁”氢招标计划（发电量3000-3500GWh）计划于2024年开启，并于2027年交付。在技术方面，韩国的目标是到2025年在气轮机中实现50%的掺氢混燃、燃煤电厂20%掺氨混燃。长期目标包括开发气轮机燃烧100%纯氢、燃煤电厂50%掺氨混燃的技术。图50日本计划进行掺氢和掺氨混燃改造投资招标图51韩国SK能源充电站的氢燃料电池资料来源：日本资源能源厅《关于长期脱碳电力拍卖》，海通证券研究所资料来源：KoreaJoongAngDaily，海通证券研究所越南：在《电力发展总体规划VIII》中制定了电力部门用氢的长期目标，目标到2050年将燃气发电厂从家用天然气或液化天然气转换为氢气，实现燃氢的电力装机量达到约23-28GW，占总装机容量的4.5-5%。另外氨也被提及作为到2050年逐步淘请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业32汰燃煤发电的一种选择，但没有提出具体目标。美国：环境保护署(EPA)于2023年提出了气轮机CO2排放的新标准，其中建议在中高容量涡轮机中使用30%的氢气混合物作为2032年的合规选项。墨西哥：能源部在其《2023-2037年国家电力系统发展计划》中设定目标，到2036年将联合循环燃气轮机(CCGT)工厂中的掺氢比例提高到30%，并通过转换1024MW装机量实现30%掺氢混燃。德国：在修订后的《热电联产(CHP)法案》中，德国激励超过10MW的新建热电联产电厂适用于用氢发电，且转换成本不超过建设成本的10%。德国政府正在制定电力行业战略，其中包括要求新燃气发电厂必须做好适用于氢气的准备。此外，政府还计划对氢电厂和可转换用氢电厂进行三轮招标，前两次招标容量各为4.4GW，适用于能够直接用氢的发电厂，并将通过《德国可再生能源法案》提供支持，第三次招标容量为15GW，适用于新建或现有发电厂，最初可用天然气，但必须在2035年之前转换为用氢。4.4GW招标的创新之一为针对将可再生能源发电与氢气生产和储存以及再转化为电力相结合。3.3电力行业未来需求潜力我们认为氢和氢基燃料（氨、合成天然气）发电需求潜力巨大。1）氨可以在燃煤电厂中混燃，以减少煤的使用从而降低电厂的碳排放量。2）氢和氨也可以用作气轮机、联合循环燃气轮机及燃料电池的燃料，从而提供灵活的低碳发电方式。3）基于氢的燃料也可以作为大规模和长时储能方式，以平衡电力需求的季节性变化以及波动的可再生能源。3.3.1煤电厂掺氨混燃煤电厂进行掺氨混燃的规模取决于低成本氨的可得性，如果全球煤电厂实现20%掺氨混燃可减排约20%，对应需要6.7亿吨低碳氨和1.2亿吨氢。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，到2030年全球仍有在役煤电厂1250GW，且平均寿命还将持续超过20年。这些煤电厂如果能够实现20%掺氨（低碳氨）混燃，将能够将年排放的6Gt碳排放量减少1.2Gt（减幅20%），对应氨需求量6.7亿吨（超目前氨年产量3倍），所需氢需求量1.2亿吨。3.3.2柔性发电氢和氨可以作为气轮机和联合循环燃气轮机的燃料，从而实现柔性发电。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，目前多数气轮机已经可以实现3-5%掺氢混燃，有些还可以实现30%或更高比例的氢气混燃。到2030年，将能提供燃烧100%纯氢的标准气轮机。目前氨可以在功率为300kW的微型气轮机中使用。另一种方式是首先将氨气分解为氢气和氮气，然后在气轮机的燃烧室中燃烧氢气，但分解反应需要在600-1000℃高温下实现，总体发电效率可能相对较低。燃料电池也可以作为一种柔性发电技术，我们认为未来发展潜力主要取决于安装规模和成本下降情况。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，目前氢燃料电池的电力效率范围约50-60%，与联合循环燃气轮机（CCGT）相似，但未来效率有望进一步提升。然而，目前燃料电池相比气轮机寿命较短，固定燃料电池输出功率相对较小（目前最高50MW），比较适合分布式发电；相比之下，CCGT机组容量可达400MW。未来氢燃料电池发电潜力主要取决于安装规模以及学习率和规模效应产生的成本降低。在乐观条件下，估计到2030年氢燃料电池的CAPEX可以降至425美元/kW，目前1MWPEMFC燃料电池机组的CAPEX为1600美元/kW，CCGT为1000美元/kW。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业33图52氢CCGT与其他柔性发电技术的成本对比资料来源：IEA，海通证券研究所注：CAPEX：没有CCS的CCGT和燃氢CCGT-$1000/kW，有CCS的CCGT-$1870/kW，沼气发动机-$2000/kW；总效率（LHV）：没有CCS的CCGT和燃氢CCGT-61%，有CCS的CCGT-53%，沼气发动机-45%；经济寿命假设为25年。氢与天然气发电在负载平衡和调峰发电方面的竞争力取决于天然气价格和碳价水平。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，如在负载系数为15%、天然气价格为7美元/MBtu的情况下，氢气价格为$1.5/kg时，CO2价格需要达到$100/t，氢发电较天然气才具备竞争力；氢气价格为$2/kg时，CO2价格需要达到$175/t，氢发电较天然气才具备竞争力。图53氢和天然气发电提供电网负载平衡的平准化成本情况资料来源：IEA，海通证券研究所注：CAPEX：GT-$500/kW，没有CCS的CCGT和燃氢CCGT-$1000/kW，FC-$1000/kW；总效率（LHV）：GT-42%，没有CCS的CCGT和燃氢CCGT-61%，FC-45%；经济寿命：GT和CCGT-25年，FC-20年。假设容量系数为15%。假设2030年全球气轮机1%实现用氢或氨燃烧（装机量25GW），将产生450万吨氢需求量，相当于约2300万辆燃料电池汽车的年需求量，将有利于扩大氢的需求和加快基础设施建设发展。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，假设到2030年全球气轮机的1%用氢或氨燃烧（对应装机量25GW），则在40%负载系数下年发电量将达到约90TWh，对应氢气需求量为450万吨（或氨需求量3000万吨），我们认为有利于扩大氢的需求和供应基础设施的发展，有望为交通或建筑等其他潜在氢用户创建氢枢纽。因为25GW氢发电厂的用氢年需求量相当于约2300万辆燃料电池汽车的年需求量；单个500MW发电厂的用氢需求相当于45.5万辆燃料电池汽车或英国22.1万户家庭供热的用氢需求。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业343.3.3大规模和长时存储氢可以作为可再生能源份额提高后的灵活性电力系统实现长时大规模储能的潜在选择。可再生能源的份额提升对电力系统灵活性提出更高要求，因为可再生能源产生长时季节性储能需求，可以在风力或太阳能较小时提供电力，氢就可以作为长时大规模储能的潜在选择。放电持续时间在20-45小时压缩氢成为储能的最经济选择。根据IEA《TheFutureofHydrogen》，就不同储能方式对比来看，对于低于几个小时的较短放电时间，氢和氨储能比抽水蓄能或电池储能昂贵得多。随着放电持续时间的延长，氢和氨储能变得更具吸引力，这主要得益于其相对较低的储能资本成本（主要通过开发地下盐穴或储罐储存）。在不同存储技术中，对于放电持续时间在20-45小时压缩氢成为储能的最经济选择。图54放电持续时间的平准化成本资料来源：IEA，海通证券研究所注：CAPEX：没有CCS的CCGT和燃氢CCGT-$1000/kW，有CCS的CCGT-$1870/kW，沼气发动机-$2000/kW；总效率（LHV）：没有CCS的CCGT和燃氢CCGT-61%，有CCS的CCGT-53%，沼气发动机-45%；经济寿命假设为25年。此外，氢作为电力储能方式可以和氢的其他用途相结合以提高整体使用效率。如CFIndustries和NextEraEnergyResources在美国俄克拉荷马州签署谅解备忘录（MoU），计划通过绿氢结合可再生能源实现绿氨的生产。该项目计划在theVerdigrisComplex部署450MW的可再生能源装机以及配套100MW的制氢电解槽，最终能够达到年产10万吨绿氨产能。图55NextEraEnergy绿氨工厂项目资料来源：HydrogenCentral，海通证券研究所请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业354.风险提示下游需求不及预期，政策推动不及预期。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明行业研究〃煤炭行业36信息披露分析师声明[李T淼able_Analy煤st炭s]/农业行业王涛煤炭行业吴杰公用事业/煤炭/电力设备与新能源本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。本报告所采用的数据和信息均来自市场公开信息，本人不保证该等信息的准确性或完整性。分析逻辑基于作者的职业理解，清晰准确地反映了作者的研究观点，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。分析师负责的股票研究范围[重T点ab研le_究R上ep市o公rts司]：中煤能源,神火股份,华阳股份,山煤国际,郑煤机,云鼎科技,兖矿能源,电投能源,天地科技,海大集团,山西焦煤,潞安环能,平煤股份,中国神华,陕西煤业,淮北矿业,龙软科技,新集能源,温氏股份,圣农发展,禾丰股份,中国旭阳集团投资评级说明1.投资评级的比较和评级标准：类别评级说明以报告发布后的6个月内的市场表现优于大市预期个股相对基准指数涨幅在10%以上；为比较标准，报告发布日后6个月内股票投资评中性预期个股相对基准指数涨幅介于-10%与10%之间；的公司股价（或行业指数）的涨跌幅级弱于大市预期个股相对基准指数涨幅低于-10%及以下；相对同期市场基准指数的涨跌幅；无评级对于个股未来6个月市场表现与基准指数相比无明确观点。2.市场基准指数的比较标准：行业投资评优于大市A股市场以海通综指为基准；香港市级预期行业整体回报高于基准指数整体水平10%以上；场以恒生指数为基准；美国市场以标中性普500或纳斯达克综合指数为基准。预期行业整体回报介于基准指数整体水平-10%与10%之间；弱于大市预期行业整体回报低于基准指数整体水平-10%以下。法律声明本报告仅供海通证券股份有限公司（以下简称“本公司”）的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。市场有风险，投资需谨慎。本报告所载的信息、材料及结论只提供特定客户作参考，不构成投资建议，也没有考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需要。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况。在法律许可的情况下，海通证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券并进行交易，还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务。本报告仅向特定客户传送，未经海通证券研究所书面授权，本研究报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品，或再次分发给任何其他人，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。如欲引用或转载本文内容，务必联络海通证券研究所并获得许可，并需注明出处为海通证券研究所，且不得对本文进行有悖原意的引用和删改。根据中国证监会核发的经营证券业务许可，海通证券股份有限公司的经营范围包括证券投资咨询业务。请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明