中泰证券研究所专业｜领先｜深度｜诚信｜证券研究报告｜2023.03.16氢能系列报告（二）——欧洲氢能发展现状和前景中泰证券电新首席分析师曾彪执业证书编号：S0740522020001Email：zengbiao@zts.com.cn2CONTENTS目录CCONTENTS专业｜领先｜深度｜诚信中泰证券研究所1欧洲氢能政策ZXDWvMsPpMrQqOmPmRsNoP8O8Q8OsQoOpNtQeRqQoNeRoPoR7NpPyQNZtPoRwMqMmR3欧洲氢能政策：氢能开发的必要性欧洲氢能开发的必要性：气候问题与地缘安全，带来调整能源结构的迫切诉求资料来源：Metoffice，世界气象组织，欧盟能源总局，CNBC，中泰证券研究所全球气候变暖地缘安全问题•根据世界气象组织报告，1991至2021的30年间，欧洲地区气温显著升高，平均气温合计上升接近1.5℃，2023年，众多欧洲国家的冬季气温创下了历史的新高；•极端高温事件的频发，引起了国际的重视，调整能源结构，加大清洁能源的投入已经成为共识。•根据欧盟能源总局，2021年欧盟能源结构里天然气/石油/可再生能源/化石燃料占比分别为25%/32%/18%/11%；•连通俄罗斯和欧洲的天然气管道达8条，每年向欧洲输送量达3000亿立方米，其中因战争、制裁被搁置的“北溪2号”，运力达550亿立方米；•欧盟国家的天然气极大依赖来自俄罗斯的进口（41%），地缘政治的影响为能源的稳定输送带来不确定性。4欧洲氢能政策：基础政策及目标欧洲绿氢基础政策及目标•2020年7月，欧盟委员会发布《Ahydrogenstrategyforaclimate-neutralEuropean》，构成了欧盟氢能发展方向的整体布局；•2022年2月28日，欧盟纯净氢能合作伙伴（CleanHydrogenPartnership）发布《StrategicResearchandInnovationAgenda2021-2027》，提出将可再生能源制氢、储氢与氢气分配、氢能交通应用、氢能供热和供电、交叉领域、氢谷、和供应链相关技术，定位为2027年以前，氢能的重点开发领域，为产业的技术创新活动提供指引；•2022年5月，委员会继续发布REPowerEU战略，该提案将此前的氢能相关目标进一步提升，体现欧盟迫切推动能源转型，摆脱对俄罗斯天然气的依赖的强烈诉求。资料来源：《StrategicResearchandInnovationAgenda2021-2027》，EuropeanCommission，中泰证券研究所项目/节点合计投资~2025~2030~2050欧洲氢能战略-2020《Ahydrogenstrategyforaclimate-neutralEuropean》合计4500亿欧元安装可再生能源电解槽>6GW制氢产量100万吨/年安装可再生能源电解槽>40GW制氢产量1000万吨/年氢能代替所有脱碳难度系数高的工业领域REPowerEU计划-2022《ImplementingtheREPowerEUActionPlan:InvestmentNeeds,HydrogenAcceleratorandAchievingtheBio-MethaneTargets》2022~2027年，2100亿欧元2022~2030年，3000亿欧元光伏累计装机量320GW光伏累计装机量600GW风能产能480GW本土氢产量达到1000万吨/年，氢进口量达到1000万吨/年5资料来源：EuropeanHydrogenBackbone，EuropeanCommission，中泰证券研究所欧洲氢能政策：产业化推动EHB计划（由23家欧洲天然气输送系统运营商发起）政府+社会联盟共同推动氢能产业基础设施建设IPCEI项目（多个欧盟国家和挪威发起）•欧盟委员会批准了欧洲共同利益项目（IPCEI），通过该组织集聚资源，对制氢-储存、运输、分配-燃料电池、终端应用等产业全价值链提供支援；•成员国利用公共资金、力量，或通过大量私人投资对新技术和项目建设进行援助，同时汇集专业知识、资源，协助关键技术的突破性创新。•欧洲氢气主干网络计划(EHB)提出，2040年建立长达3.97万km的氢气网络，连通21个国家，并在此后进一步延长；•长途运氢成本优化，距离>1000km，预计每公斤氢气的成本为0.11至0.21欧；•氢气网络中，现有天然气管道改造：新建管道比例接近69%：31%，输氢管道的铺开，为构建氢能生态打下基础。6资料来源：BloombergNEF，LCPDelta，中泰证券研究所欧洲氢能政策：资金支持政府/社会资金支持电解制氢系统的资本基准支出（BloombergNEF）欧洲国家对氢能的资金支持•为了达成既定的氢能战略目标，多国发布相关法案，对氢能产业链的参与者提供支持。根据LCPDelta的统计，欧洲各国支持项目提供的可用资金合计超过百亿欧元。•根据彭博统计中国由于廉价的劳动力和供应渠道，ALK制氢系统的成本仅为西方同类型项目的25%。在西方PEM电解制氢系统的成本比ALK项目高出约15%；•以欧洲为例，PEM和ALK的平均单位成本在2025年超过10亿美元/GW，氢能的普及需要巨大的资本投入，再通过创新和规模经济实现降本前，需要较大的资金支持。国家法案名称可用资金类型资格英国氢气商业模式1亿英镑差价合同符合蓝氢/绿氢标准，既每生产1公斤氢气产生的二氧化碳需小于2.4公斤；电解槽需大于5MW欧盟/德国氢气全球化40亿欧元通过中介机构签订氢买卖合同进口氨，甲醇和以电为主的可持续航空燃料(SAF)欧盟欧盟共同受益项目10-60亿欧元/项目补助金（主要用于资本支出）具有创新性且和欧洲相关欧盟创新基金第三轮投资30亿欧元补助金所有氢气产业链参与者者；10亿用于全面脱碳，7亿用于清洁技术制造业，10亿用于工业和氢的创新电气化，3亿用于中等规模项目试点。欧盟欧洲氢投行30亿欧元待定，可能是差价合同待定荷兰暂时性的电解制氢仪2.5亿欧元补助金（资本支出和运营费用）电解装置小于50MW罗马尼亚氢制造拍卖1.42亿欧元成本竞标参与拍卖的100MW电解槽7CONTENTS目录CCONTENTS专业｜领先｜深度｜诚信中泰证券研究所2欧洲氢能现状8资料来源：各国氢能战略政策，中泰证券研究所欧洲各国氢能战略目标欧洲各国氢能战略仅西班牙、英国、德国、荷兰、法国和意大利等六国的战略规划，便足以满足欧盟对于2030年制氢能力达到40GW的目标。•从各国的氢能战略路径来看，德国、法国和西班牙，将绿氢作为首选路径，对于英国和荷兰，两国拥有较多的天然气基础设施布局，短期内倾向于将蓝氢（CCUS技术）作为过渡路线同步发展，而后逐步扩大绿氢的占比。国家战略目标内容西班牙4GW2024年之前达300-600MW，2030年已安装电解槽产能达到4GW的2023年之前投资15亿欧元用于发展绿色氢英国10GW双轨制：可再生绿氢+CCUS蓝氢推进10亿英镑的投资计划，促进低碳氢经济发展2030年，国内低碳氢产量10GW2050年，20%-35%的能源消耗以氢为基础，氢能经济产值达到130亿英镑德国10GW聚焦绿氢，推进风电、光伏制氢2030年，根据国家氢能战略(NHS),氢电解槽达到10GW为氢能技术的本土市场推广投资70亿欧元，投资20亿欧元用于国际合作荷兰4GW2025年前完成500MW绿氢项目，2030年进一步增至4GW法国6.5GW2030年前，氢能领域投入90亿欧元，实现6.5GW的电解装置装机容量意大利5GW2030年在该氢能领域的投资约为100亿欧元，实现5GW电解能力9资料来源：NOM，中泰证券研究所欧洲氢能建设思路：氢谷氢谷氢谷是欧洲推崇的氢能生态系统：依托丰富的可再生能源地域建设制氢站，以此为中心，带动周围产业对绿氢的应用，并逐步扩大基础设施的覆盖半径，形成大型的产业集群。•氢谷覆盖完整的产业链：生产、储存和运输和多种应用组合，生态系统内集中消耗大量的氢能，带来基础设施投入成本降低的同时改善了当地的能源结构和环境问题；•欧洲氢能骨干网的构建：随着规模化的提升，有利于进一步发展经济、吸引投资，对管道、管网进行建设，进而将欧洲的各个氢谷进行连接，形成欧洲氢能架构。10资料来源：各公司公告，中泰证券研究所欧洲氢能重点项目梳理重点示范项目•欧洲已规划的氢能项目在2030年有望提供超过600万吨/年的低碳氢产能。由于欧洲大陆的北海、苏格兰等区域蕴含丰富的风能，且海上风电可提供巨大的氢容量和高负载率，因此主要的装机容量、制氢途径，也以海上风电转换电解制氢居多。•西班牙、英国、德国、荷兰是欧洲大型氢能项目的主要聚集地，传统能源巨头，依托深厚的资金、资源和基础设施布局，成为承做氢能项目的主要玩家。项目地点公司项目详情制氢途径用途开启节点HyDealAmbition西班牙30个成员，包括：McPhyEnergy（法,电解槽）Enagás(西，气体管道运营)2030年，太阳电力发电95GW，电解发电能力达到67GW，绿氢产能360万吨/年；以1.5€/㎏的价格提供可再生能源制氢，包括传输和存储光伏转换制氢能源、工业和移动用户2022年2030年EnergyParksdeCepsa西班牙CEPSA西班牙皇家石油公司在西班牙安达卢西亚投产两座新工厂，生产能力达2GW，绿氢产量30万/吨风/光转换制氢NortH2荷兰壳牌、Gasunie(气体管道运营)2030年在北部海岸建成3-4GW的海上风力发电能力，完全用于绿氢制造，预计在2027年实现首次送电，计划2040年达成10GW海上风电装机、绿氢80万吨/年海上风电转换制氢工业以及消费市场2020年2030年4GW2040年10GWAquaVentus德国氢供应链40余家，包括：莱茵集团（RWE）、壳牌等利用德国北海附近10GW的海上风能，电解生产绿氢100万吨/年分三阶段：2025年30MW电解设备建成；2030年达5GW；2035年达10GW海上风电转换制氢TBD2020年2025年30MW2030年5GWWilhelmshavenhub德国英国石油公司BP低碳绿氢13万吨/年氨分解制氢2028年NorthernHorizons苏格兰AkerHorizons、DNV预计将于2030年开始生产，目标实现5GW的氢气生产能力海上风电转换制氢TBD2020年2030年FlottaHydrogenHub苏格兰道达尔能源、RIDG奥克尼以西建造2GW海上风电场，用于Flotta岛的工业规模绿氢生产预计2030开始生产，潜在投资规模达4亿欧元海上风电转换制氢TBD2021年2030年H2HSaltend英国Equinor（挪威）首先设立600MW具有碳捕获功能的蓝氢工厂，目标是将基础设施扩大五倍，到2030年足以获得3GW的蓝/绿氢生产能力天然气制氢TBD2021年2030年WhiteDragon希腊AdventTechnologies利用可再生太阳能工厂，能力4.65GW，预计氢气产量25万吨/年光伏转换制氢取代燃煤发电厂2022年2029年11CONTENTS目录CCONTENTS专业｜领先｜深度｜诚信中泰证券研究所3欧洲氢能行业格局12资料来源：BloombergNEF，EuropeanCommission，LCPDelta2023，中泰证券研究所欧洲电解槽行业空间行业空间测算•根据欧洲氢能战略的规划，2020-2024年和2025-2030年两个阶段，绿氢产量分别达到100和1000万吨/年，对应欧洲电解制氢能力需求接近12.9GW和122.8GW，届时电解槽市场规模将扩大到257/2457亿元。2023年，是欧洲氢能产业规模化的元年，电解槽装机需求预计首次达到GW级别，同比增加567%。项目20222023E2024E2025E2027E2030E绿氢需求（万吨）2.9818561001751000电解水绿氢（亿立方米）320621111941111碱性电解槽占比60%60%60%60%50%45%碱性电解槽制氢量（万吨）212376797500PEM电解槽制氢量（万吨）18254497611单位能耗（KWh/Nm3)4.94.94.64.54.54.3电解槽负荷(小时/天）13121110.710.710.7碱性电解槽需求（GW）0.21.44.27.711.255.3PEM电解槽需求（GW）0.10.92.85.111.267.6合计装机需求(GW)0.352.336.9612.922.5122.8电解槽单价（元/KW)200020002000200020002000合计市场规模（亿元）747139257450245713资料来源：BloombergNEF，中泰证券研究所欧洲电解槽产能情况欧洲电解槽产量持续增长2022年2023年预期公司生产量GW/年国家电解槽考克利尔竞力1比利时ALKThyssenKrupp1德国ALKITMpower1英国PEMNEL0.6挪威ALK/PEMHydrogenPro0.3挪威ALKSunfire0.3德国ALK麦克菲0.1法国ALKGreenHydrogenSystems0.1丹麦ALK合计4.4公司生产量GW/年国家电解槽考克利尔竞力2.5比利时ALKITMpower2.5英国PEMThyssenKrupp1.5德国ALKHydrogenPro1.3挪威ALK西门子1.3德国PEMNEL0.6挪威ALK/PEMSunfire0.5德国ALK合计10.2•根据BloombergNEF的统计数据，22年全球生产能力排名前20的电解槽生产商中（不包括SOEC），欧洲8家入围，合计达到4.4GW的生产量，占前二十总数的31%，预计2023年，7家欧洲厂商排名进入前20，生产能量合计10.2GW，占比39%，相较去年增加132%；•其中，ALK碱性电解槽类型的供应占比显著提高。14资料来源：Nel年度财务报表，Nel官网，中泰证券研究所欧洲电解槽生产商：NELNEL-电解槽订单爆发，迎来高速成长期•同步布局碱性及PEM电解槽，前者主导A系列产品，以3.8kWh/Nm3的低功耗为特点。M系列PEM电解槽，通过容器化、集装箱的形式适配户外等不同安装场景，以可靠性高、维护少为特点。•随着2022年欧盟上调了氢能目标，刺激电解槽行业迎来高速发展，公司顺势扩张挪威工厂，预期24年Q2实现1GW产能。2023年决定进一步扩产美洲PEM电解槽制造工厂的产能，预期在25年实现500MW生产能力。产品及规划电解槽收入迎来高增单位/万挪威克朗20212022Q12022Q22022Q32022Q42022YOY碱性56467557383165831486932840482%PME4102283439069821616284419122%12%44%88%56%0%20%40%60%80%100%120%20212022碱性电解槽PME•积压订单2022年快速增加112%，达到26.13亿挪威朗科，最大的贡献为Q4里新增的WoodsideEnergy位于美洲的碱性电解槽订单，占比23%。•2022年，相较于PEM的微增的销售收入，碱性电解槽的销售占比显著提升到44%，销售收入提高482%。96822751230261305001000150020002500300020212022订单量/百万挪威朗科积压订单量/百万挪威朗科15资料来源：高工氢能，ThyssenKruppnucera官网，中泰证券研究所欧洲电解槽生产商：ThyssenKruppnucera蒂森克虏伯（ThyssenKruppnucera）-突破大规模电解水制氢技术•由蒂森克虏伯伍德（传统氯碱电解产业）与DeNora（电化学工艺）合资成立，整合双方技术，成功开发高效、可规模化的碱性水电解(AWE)制氢方案；•电解水制氢技术，效率偏低是限制规模化的瓶颈，公司通过清除电解槽的膜和电极直接的间隙将转换效率提高至82%，以实现规模化应用，极大降低投入成本；•预制的AWE装置结构将功能组件集成于基础底座，实现轻松运输，安装和互连，安装搬迁方便且灵活适配不同规模工厂的扩容。规模化水电解制氢设备主要产品参数（20MW电解槽）指标参数制氢能力4,000Nm³/h启动能量损耗4.5kWh/Nm³(DC)运行范围10%–100%氢产品质量>99.9%purity(drybasis)氢气释放压力>300mbarg氧气副产品产量2000Nm³/h水消耗量<1L/Nm³H2使用温度<90°C•作为领先的电解槽供应商，公司在全球累计承做600多个电化学项目，装机超过10GW，目前具备1GW/年的供应能力，并做好向5GW规模扩张的规划；•截至2021年，绿氢的订单约为9亿欧元；•全球布局加速，2022年11月，中石化签署备忘录，加深氢能领域合作；2023年1月，与Unigel签署备忘录，为巴西首个规模化绿氢工厂供货，对应设备需求240MW。16资料来源：ITMPower官网，ITMPower财报，中泰证券研究所欧洲电解槽生产商：ITMPowerITMPower-PEM电解槽领航者•由林德集团与ITMPower组建的合资公司，依托林德多年的氢产业经验，成长为欧洲PEM电解槽制造龙头，承做多个大型PEM电解槽项目，包括向林德销售世界上最大的PEM(24MW)电解槽设施；•在谢菲尔德建设世界最大的电解槽工厂，预计到2023年初，容量将达到约700兆瓦，未来容量将增加到1.5吉瓦。此外，公司还公告了在英国建设第二座超级工厂的计划，预期将产能扩充至5GW。ITM首座超级工厂ITMPower产品•最新的堆栈平台产品MEP2.0，提高了压力和效率，多个个MEP2.0堆栈撬块可集成到一个模块中，以部署大型项目。•公司提供600kW到100MW规模的电解槽产品，致力于为客户提供灵活的解决方案。经过与壳牌、林德和苏格兰电力等公司的的多年合作，形成市场口碑。17资料来源：Sunfire官网，公司公告，中泰证券研究所欧洲电解槽生产商：SunfireSunfire-引领欧洲商业化规模的高温电解槽（SOEC）•SOEC电解槽在高温运行，可使用廉价的镍电极，用蒸汽代替液态水作为制氢原料，通过充分整合利用工业生产过程中产生的热量可降低对可再生电力的需求；•公司作为欧洲SOEC电解槽的技术代表，在鹿特丹建造及运营的世界首台多兆瓦级制氢设备（2.6MW，产氢量60kg/h，效率高达85%）；•2022年，公司将其D轮融资额度提高到1.95亿欧元，同时计划于2023年建成200MW的SOEC电解槽产能。基于固体氧化物技术的高温电解槽(SOEC)碱性电解槽（10MW电解槽）•扩建碱性电解槽产能，以满足日益扩大的氢气生产规模的需求，最早将于2023年开始批量生产，生产能力可达500MW，并同步规划GW级别生产能力的产线；•2023年1月，与纬湃科技（VitescoTechnologies）达成战略合作伙伴关系，双方整合资源，进一步推动氢能技术产品工业化生产。指标参数制氢能力2165Nm³/h195kg/h运行范围25%–100%氢产品质量>99.8%beforegascleaning输送压力30bar水消耗量1.85/m³h使用温度5-40°C18CONTENTS目录CCONTENTS专业｜领先｜深度｜诚信中泰证券研究所5风险提示195.风险提示氢能产业化进度不及预期。锂离子电池或其他替代新技术持续迭代。测算结果基于一定假设导致的结果不确定性的风险。研究报告使用的公开资料可能存在信息滞后或更新不及时的风险。20重要声明中泰证券股份有限公司（以下简称“本公司”）具有中国证券监督管理委员会许可的证券投资咨询业务资格。。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料，反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响。本公司力求但不保证这些信息的准确性和完整性，且本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次公开发布时的判断，可能会随时调整。本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用，不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议，本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户，不构成客户私人咨询建议。市场有风险，投资需谨慎。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。投资者应注意，在法律允许的情况下，本公司及其本公司的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易，并可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。本公司及其本公司的关联机构或个人可能在本报告公开发布之前已经使用或了解其中的信息。本报告版权归“中泰证券股份有限公司”所有。事先未经本公司书面授权，任何机构和个人，不得对本报告进行任何形式的翻版、发布、复制、转载、刊登、篡改，且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。