敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券1/25[table_page]产业研究专题报告分析师：胡鸿宇执业证书编号：S0890521090003电话：021-20321074邮箱：huhongyu@cnhbstock.com销售服务电话：021-20515355[table_product][table_main]华宝财经评论类模板◎投资要点：双碳背景下氢能发展具有战略意义，世界各国高度重视。氢能具备来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等优势，被誉为“21世纪的终极能源”，碳中和背景下氢能将成为全球能源转型发展的重要载体，为此世界各国高度重视氢能发展。我国积极推进氢能发展战略，在国家和地方政策的大力支持下，绿氢发展加速，2023年一季度电解槽公开招标825MW，已经超过2022年全年出货量。欧美发达国家高度重视氢能发展，纷纷通过补贴、税收地面等政策，氢能现已进入实质发展阶段。绿氢产业化发展进程加速，未来市场空间广阔。氢能发展，制氢先行，我国氢能短期仍以化石能源制氢为主，电解水制氢在碳排放、制氢纯度、储能等方面更具优势，替代化石能源制氢是必然趋势。绿氢市场空间广阔，国内市场23年招标项目密集落地，成为绿氢量产元年；海外市场需求高速增长，关键设备电解槽出货量快速提升。未来，随绿氢生产成本、储运氢成本逐渐降低，氢能性价比将提升，未来将被用于燃料电池、储能等更多应用场景，我们预测到2030年全球绿氢需求有望从2021年的3.76万吨增长到3282.38万吨，GAGR有望达到112.16%。绿氢降本带动电解槽设备放量，出口空间广阔。碱性电解槽凭借成本优势仍是主流技术路线，长期来看PEM电解槽优点众多，电费成本和设备折旧成本是电解水制氢的主要成本构成，未来随着可再生能源占比的提升带动电价下降，可以显著降低制氢成本，根据我们预测，若到2035年光伏发电成本下降到0.2元/kWh，电解槽工作时间提升至5000h/年，碱性电解水制氢和PEM电解水制氢的成本将会分别下降到9.05元/kg和11.85元/kg，成本将大幅降低，形成对煤气化制氢和天然气制氢的替代，未来市场空间广阔。预计到2030年全球绿氢需求有望从2021年的3.76万吨增长到3282.38万吨，GAGR有望达到112.16%。目前海外绿氢发展已进入实质阶段，在海外需求加速的大背景下，我们认为中国企业凭借高性价比的产品出海具备优势，有望未来在国际市场快速崛起。国内厂商加速布局，卡位绿氢蓄势待发。碱性电解槽进入批量应用阶段，国内厂商加速布局，国内既有中船718、天津大陆、苏州竞力等老牌公司；也有隆基、阳光这样的新能源设备巨头；也有华电重工、华光环能、昇辉科技等新兴势力。国内企业加速产能布局，后续有望在电解槽需求释放下迅速获得市场份额。建议优先关注具备成本优势、技术积累、高性价比的电解槽生产企业。风险提示：氢能发展不及预期；电解槽设备降本不及预期；电费下降不及预期；政策不及预期导致招标项目落地情况不及预期；竞争加剧导致价格战影响行业盈利能力等。相关研究报告[table_subject]撰写日期：2023年4月27日证券研究报告--产业研究专题报告绿氢放量在即，电解槽有望率先受益氢能行业专题报告敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券2/25[table_page]产业研究专题报告内容目录1.双碳背景下发展氢能具有战略意义，世界各国高度重视...................................................................41.1.氢能是全球能源转型发展的重要载体................................................................................................................41.2.各国政策持续加码，氢能产业化发展进程加速.................................................................................................41.2.1.国内：积极推进氢能战略，一季度招标高增..................................................................................................41.2.2.海外：欧美日高度重视氢能发展，氢能进入实质发展阶段............................................................................62.绿氢产业化发展进程加速，未来市场空间广阔.................................................................................72.1.目前灰氢占据主要地位，但绿氢替代灰氢是必然趋势......................................................................................72.2.绿氢市场空间广阔.............................................................................................................................................92.2.1.从市场需求来看，国内外绿氢发展动力十足..................................................................................................92.2.2.从应用场景来看，绿氢市场空间广阔...........................................................................................................113.电解槽：绿氢降本带动设备放量，出口空间广阔............................................................................133.1.多因素驱动绿氢降本，带动电解槽设备放量...................................................................................................133.1.1.电费成本和设备折旧成本是绿氢的主要成本构成.........................................................................................133.1.2.电价下降和技术进步共同带动电解水制氢成本的下降.................................................................................153.1.3.绿氢产业化发展在即，带动电解槽需求放量................................................................................................173.2.国内厂商具备性价比优势，出海具备可能性...................................................................................................184.国内厂商加速布局，卡位绿氢蓄势待发..........................................................................................214.1.碱性电解槽进入批量应用阶段，国内厂商加速布局........................................................................................214.2.相关企业进展情况...........................................................................................................................................224.2.1.华电重工：依托华电集团，电解槽订单具有较高保障.................................................................................224.2.2.华光环能：主营环保与能源装备制造，与电解槽深度协同..........................................................................234.2.3.昇辉科技：新势力全面布局氢能领域，形成“3+3”业务模式.........................................................................234.2.4.隆基绿能：较早进军氢能产业，电解槽出货领先.........................................................................................234.2.5.阳光电源：前瞻布局储能行业，有望光储融合发力.....................................................................................245.风险提示.........................................................................................................................................24图表目录图1：2022年VS2023年Q1招标数据...................................................................................................................6图2：中国氢气产量情况..........................................................................................................................................8图3：国内制氢模式占比..........................................................................................................................................8图4：不同制氢方式的二氧化碳排放量....................................................................................................................9图5：2030年全球制氢结构预测.............................................................................................................................9图6：国内电解槽出货量快速增加.........................................................................................................................11图7：2021年全球氢气需求结构...........................................................................................................................11图8：2060年中国氢气需求结构预测....................................................................................................................11图9：煤气化、天然气、碱性电解水、PEM电解水制氢成本测算及对比..............................................................14图10：碱性电解水制氢成本构成...........................................................................................................................15图11：PEM电解水制氢成本构成..........................................................................................................................15图12：电解水制氢设备成本构成...........................................................................................................................15图13：到2025年光伏发电成本预计将达到0.3元/kWh.......................................................................................16图14：碱性电解水制氢在不同电价下的制氢成本..................................................................................................16图15：不同条件下制氢成本与电解槽工作时间的关系..........................................................................................16图16：PEM电解水制氢在不同电价下的制氢成本................................................................................................17图17：不同条件下制氢成本与电解槽工作时间的关系..........................................................................................17图18：2035年碱性电解槽有望实现对天然气制氢和煤炭制氢的替代...................................................................17图19：部分海外电解槽公司研发、销售&管理费用率情况....................................................................................19图20：海外电解槽设备价格较国内高出2-3倍......................................................................................................19图21：国内逆变器出海复盘..................................................................................................................................19图22：全球逆变器出货量逐年增长，国产占比逐渐提升.......................................................................................19敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券3/25[table_page]产业研究专题报告图23：国产逆变器单价显著低于海外品牌............................................................................................................20图24：国产逆变器产品部分性能领先海外老牌厂商..............................................................................................20图25：近年来国内厂商推出逆变器新产品的数量多余海外厂商（不完全统计）..................................................20图26：2021年彭博新能源财经对逆变器品牌可融资性的调查结果......................................................................21表1：部分主要国家双碳目标...................................................................................................................................4表2：氢能的特点和性能优势...................................................................................................................................4表3：中国氢能相关政策..........................................................................................................................................5表4：海外氢能相关政策..........................................................................................................................................7表5：不同技术路线制氢比较...................................................................................................................................8表6：23年各省份氢能项目汇总..............................................................................................................................9表7：23年1-4月已确定开标的大规模绿氢项目...................................................................................................10表8：全球绿氢需求测算........................................................................................................................................12表9：国内电解水制氢主要技术路线的性能特点对比............................................................................................13表10：电解槽市场空间测算..................................................................................................................................18表11：国内主流电解槽公司梳理...........................................................................................................................21敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券4/25[table_page]产业研究专题报告1.双碳背景下发展氢能具有战略意义，世界各国高度重视1.1.氢能是全球能源转型发展的重要载体碳中和已成为全球共识，氢能是全球能源转型发展的重要载体。按为积极应对全球气候和环境变化挑战，满足《巴黎协定》温控目标要求，国际各主要经济体加快了能源绿色低碳转型进程，全球碳中和已达成共识，欧洲、北美、日韩均规划2050年前实现碳中和。我国规划2030年前达到峰碳值，2060年实现碳中和。从目前的能源结构来看，仍是以煤炭为主，能源系统本质上为碳氢系统，氢比例越高，能源越干净、热值越高，因此从高碳燃料向低碳燃料转变，最终答案指向完全不含碳的氢能，而氢气来源广泛、热值高、清洁无碳，被誉为“21世纪终极能源”。表1：部分主要国家双碳目标地区区域中期目标年中期目标最终目标年最终目标英国欧洲2030基线年：1990减排量：68%2050碳中和欧盟欧洲2030基线年：1990减排量：55%2050碳中和中国亚洲2030基线年：2005减排量：65%2060碳中和美国北美洲2030基线年：2010减排量：60%2050碳中和澳大利亚大洋洲2030基线年：2005减排量：26%2050碳中和日本亚洲2030基线年：1990减排量：46%2050碳中和印度亚洲2030基线年：2005减排量：45%2070碳中和韩国亚洲2030基线年：2017减排量：24%2050碳中和资料来源：BRIC，华宝证券研究创新部氢能具备来源多样、清洁低碳、灵活高效、应用场景丰富等优势，被誉为“21世纪的终极能源”。氢能具多点特性，在碳中和背景下，战略意义突出。1）来源多样：作为一种二次能源，氢能可以通过化石能源重整、生物质热裂解、微生物发酵、工业副产气、电解水等方式制取；2）清洁低碳：氢能转化为电与热时产物为水，且不排放温室气体或细粉尘，生产的水还可继续制氢，循环使用，真正实现低碳甚至零碳排放；3）灵活高效：氢热值高，是同质量焦炭、汽油等化石燃料的3-4倍；4）应用场景丰富：可作为燃料电池发电，用于汽车、航空等交通领域，亦可作为燃料气体或化工原料投入生产，此外，可以作为储能介质平抑可再生能源波动。表2：氢能的特点和性能优势氢能其他新能源稳定性无时间地域限制具有间歇性和波动性来源多样，化石能源重整、生物质热裂解、微生物发酵、工业副产气、电解水等受限于风光水等自然资源储能性具有气态、液态、固态三种形式，无时间限制长时储能形式单一，存储周期有限应用燃料电池发电、化工原料、储能发电资料来源：艾瑞咨询，华宝证券研究创新部1.2.各国政策持续加码，氢能产业化发展进程加速1.2.1.国内：积极推进氢能战略，一季度招标高增我国积极推进氢能战略，国家及省级层面均发布相关政策支持。国家层面，我国从顶层设计统筹谋划，不断完善氢能发展规划，2019年氢能首次被写进政府工作报告；2022年3敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券5/25[table_page]产业研究专题报告月23日，国家发改委及能源局发布《氢能产业发展中长期规划（2021年-2035年）》，明确了氢能是未来国家能源体系的重要组成部分，是战略性新兴产业的重点方向，将氢能产业上升至国家能源战略高度；2023年国家能源局印发《2023年能源工作指导意见》，重点提及公关新型储能关键技术和绿氢制储运用技术，推动储能、氢能规模化应用。多地响应国家氢能发展战略发布本地氢能规划，叠加风光大基地鼓励就地消纳，倒逼绿氢项目建设，已有4个省级行政区、3个市级行政区发布关于新能源制氢制度松绑的相关政策，并通过直接生产补贴、电价优惠和配套奖励（风光指标）支持绿氢发展，国内绿氢招标密集落地，23年行业进入快速发展期。表3：中国氢能相关政策发布时间发布机构政策文件政策解读2022.10国家能源局《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》内容：开展氢制备、氢储存、氢输运、氩加注、氩能多元化应用等技术标准研制，支撑氢能“制储输用”全产业链发展。重点可围绕再生能源制氢、电氢耦合、燃料电池及系统等领域，增加标准有效供给。建立健全氢能质量、氢能检测评价等基础标准。2022.10国家发改委、商务部《鼓励外商投资产业目录（2022年版）》内容：目录包括氢能制备与储运、加氢站建设、燃料电池发动机、膜电极等多个氢能领域，中西部地区中7个省市均鼓励氢储能产业2022.09国家发改委、工信部《关于加快内河船舶绿色智能发展的指导意见》内容：到2025年，液化天然气(LNG)、电池、甲醇、氢燃料等绿色动力关键技术取得突破，加强船用氢燃料电池动力系统、储氢系统、加注系统等技术装备研发，探索氢燃料电池动力技术在客船等应用，鼓励采用太阳能等可再生能源电解水产生的绿氢2022.06发改委、国家能源局等9部门联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》内容：推动光伏治沙、可再生能源制氢和多能互补开发，推动可再生能用规模化制氢利用意义：意义：明确要推动可再生能源规模化制氩利用，为“十四五”期间氢能产业的发展明确了方向2022.05生态环境部、商务部、发改委等8部门联合印发《关于加强自由贸易试验区生态环境保护推动高质量发展的指导意见》内容：支撑服务国家区域发展重大战略。支持北京、天津、河北自贸试验区参与碳排放权、排污权交易市场建设；开展绿色能源供应模式试点，在确保安全的前提下，研究试点建设一批兼具天然气、储能、氢能、快速充换电等功能的综合站点2022.03发改委、国家能源局《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》内客：分析了我国氢能产业的发展现状，明确了氢能在我国能源绿色低碳转型中的战略定位、总体要求和发展目标，提出了氩能创新体系、基础设施、多元应用、政策保障、组织实施等方面的具体规划意义：明确了氢能上升至国家能源战略高度2021.11国家能源局、科技部《“十四五”能源领域科技创新规划》内客：攻克高效氢气制备、储运、加注和燃料电池关键技术，推动氯能与可再生能源融合发展意义：就氢能制储输用全链条关键技术提供了创新指引，为氢能的示范应用和安全发展提供了重要指导2021.03第十三届全国人大《中华人民共和国国民经济和社会发展第一四个五年规划和2035年远景目标纲要》内客：在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来立业2020.12发改委、商务部《《鼓励外商投资产业目录(2020年版)》内容：氩能与燃料电池全产业链被纳入鼓励外商投资的范围意义：产业对外开放程度提高2020.04国家能源局《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》内容：能源，是指产生热能、机械能、电能、核能和化学能等能量的资源，主要包括煤炭、石油、天然气、核能、氩能等意义：首次将氩能列入能源范畴，从法律层面明确了氩能的能源地位2019.03国务院《政府工作报告》内容：稳定汽车消费，继续执行新能源汽车购置优惠政策，推动充电加氢等设施建设敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券6/25[table_page]产业研究专题报告意义：氢能首次被写入《政府工作报告》资料来源：毕马威，国家能源局，华宝证券研究创新部2023年一季度电解槽公开招标825MW，已经超过2022年全年出货量。伴随着22年大量新能源制氢完成光伏风电等前期工程的建设，2023年部分绿氢项目开始逐步进入电解槽招标环节，根据氢能汇统计，2023年一季度有13个绿氢项目合计招标835MW碱性电解槽，已经超出2022年全国电解槽出货量722MW（含出口）。从一季度的招标情况来看，加上国家与地方政策助力绿氢发展，预计2023年全年电解槽招标量同比高增。图1：2022年VS2023年Q1招标数据资料来源：氢能汇，华宝证券研究创新部1.2.2.海外：欧美日高度重视氢能发展，氢能进入实质发展阶段从国际看，全球主要发达国家高度重视氢能产业发展，氢能已成为加快能源转型升级、培育经济新增长点的重要战略选择。全球氢能全产业链关键核心技术趋于成熟，燃料电池出货量快速增长、成本持续下降，氢能基础设施建设明显提速，区域性氢能供应网络正在形成。欧洲：绿氢政策逐步落地，绿氢进入实质发展阶段。欧盟规划2025-2030年安装至少40GW可再生氢能电解槽（至2024年达到6GW），生产1000万吨可再生氢能，并通过碳关税支持氢能发展。22年12月，西班牙、葡萄牙和法国启动H2Med能源互联项目，氢气管道预计每年运输200万吨绿氢，并将于2030年投入使用，绿氢进入实质发展阶段。此外，2023年3月，欧盟正式启动氢能银行计划，目的之一是在缺乏需求的情况下，尽量弥补并降低绿氢成本，初步预算8亿欧元项目招标，最高达4欧元/kg（4.36美元）补贴，将4欧元/lg（4.36美元）作为投标的最高限价，此补贴高于美国3美元/kg的绿氢补贴，且对投标人做出高于5kW电解槽安装容量的要求，并期望所有中标项目在拍卖后的3.5年内产能达100%。高补贴、大容量装机以及完成时间的预期，体现了欧盟发展绿氢的积极与迫切性，且此仅为欧洲氢能银行2024年启动耗资30亿欧元前的试点项目，欧盟大力推进绿氢发展无可置疑。美国：IRA提供最高3美元/kg的税收抵免，大幅推动绿氢商业化进程。22年公布《国家清洁氢战略与路线图》，规划2030/2040/2050年生产1000/2000/5000万吨清洁氢能源，计划到2030年成本降至2美元/kg，2035年降至1美元/kg。同时，IRA法案大幅推动绿氢商业化进程，为其提供最高3美元/kg的税收抵免，预计为美国多地绿氢生产成本减半。此外《两党基础设施法》计划提供80亿美元建设区域清洁氢中心，10亿美元开发水电解制氢技术，5亿美元支持制氢和再循环计划。日本：氢能政策、资金、技术完善，大力发展海上运输链。日本通过完善的法律法规、66068070072074076078080082084020222023Q1敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券7/25[table_page]产业研究专题报告政府的资金扶持及广泛的国际合作，将在2030年前后建立商业规模的供应链，制氢成本降低到30日元/Nm3，并达到300万吨/年，到2050年实现2000万吨/年。但受限于自然资源稀缺、土地面积受限，日本可再生能源制氢成本高，因此需要高度依赖海外进口，主要依靠海上运氢，构建液化氢+甲基环己烷（MCH）运输链，日本与澳大利亚、文莱、挪威和沙特阿拉伯就氢燃料采购问题进行合作。表4：海外氢能相关政策国家主要政策文件/事件发布时间重点内容发展目标日本《第六次能源基本计划》2020.1到2030年氩/氨发电占比将实现突破，将从第五期计划设定的0%提高到本次设定的1%(2019年氢/氨发电都还未部署应用)以实现清洁能源多元化2030:制氢成本降至30日元/Nm³;氢气供应量达300万吨/年2050:制氢成本降至20日元/Nm³;氢气供应量达2000万吨/年美国《国家清洁氩能战略和路线图（草案）》2022.9宣布投入4700万美元推进清洁氢能技术的研发和示范，以降低氢能成本并改进技术性能，促进氢能基础设施部署，实现氩能在多个部门的应用2022-2025:从生命周期、可持续性、成本、区域和公平角度评估路径，以优先考虑策略，确定差距；建立清洁氩标准；为今后的部署制定严格的数据收集和监测框架2026-2029:大规模部署可再生能源、核能、化石+CCS的清洁氩；实现电解制氢成本2美元/kg2030-2035:大规模部署可再生能源制氢、核能制氢和化石能源结合COS制氩2030年，清洁氢产能至少达到1000万吨/年，成本达到1美元/kg《美国降通胀法案(IRA)》2022.8对美国能源系统现代化投入3690亿美元的补贴和制氢税收抵免/欧盟《欧洲气候中立氢能战略》2020.7未来三十年计划全面投资制氢、储氢、运氢的全产业链以及现有天然气基础设施、碳捕集和封存技术等，预计总投资超过4500亿欧元，战略明确欧盟的首要任务是开发主要利用风能和太阳能生产的可再生氢能2020-2024:安装至少6GW的可再生氢能电解槽，生产100万吨的可再生氢能2025-2030:安装至少40GW的可再生氢能电解槽，生产1000万吨的可再生氩能2030-2050:可再生氢能技术应成熟并大规模部署，覆盖所有难以脱碳的领域，计划2030年电解槽成本降至450欧元/kW,2040年电解槽成本降至180欧元/kW《碳关税或碳边境税》(CBAM)2019.12提出2023.02通过2023.10实施通过要求进口商支付进口到欧盟的进口产品其生产地和欧盟ETS碳价的差额，以确保进口产品与本土产品承担相同的碳排放成本，降低由于免费配额减少导致的碳泄漏风险/欧盟地中海国家领导人峰会2022.12西班牙、葡萄牙与法国共同公布28亿欧元的H2Med管道建造计划管道将在2030年前投入使用，每年输送绿氢200万吨，约占欧盟绿氢消费量的10%资料来源：毕马威，欧盟委员会，美国能源局，华宝证券研究创新部2.绿氢产业化发展进程加速，未来市场空间广阔2.1.目前灰氢占据主要地位，但绿氢替代灰氢是必然趋势敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券8/25[table_page]产业研究专题报告根据氢能制取方式和碳排放量，分为灰氢、蓝氢和绿氢三种。氢能的制取方式主要有三种：1）以化石燃料（煤炭、天然气等）为原料制氢、工业副产制氢（通过焦炉气或氯碱制氢），这类制氢路线技术最为成熟，但碳排放量较高，制氢过程中存在污染，因此被称为“灰氢”；2）在“灰氢”基础上应用碳捕捉、碳封存等技术防止碳排放至大气，可大幅降低碳排放，通过此方式制得氢气为“蓝氢”；3）而“绿氢”是指通过光伏发电、风电、太阳能等可再生资源电解水制备氢气，这种制氢方式不会产生任何碳排放，且氢气纯度高，是未来主要发展方向，但目前技术尚未成熟，成本相比灰氢、蓝氢更高，这也是限制其发展的主要因素。表5：不同技术路线制氢比较制氢方法原料原料价格制氢成本优点缺点类别纯度化石能源煤550元/吨9元/kg我国煤储丰富、产量丰富、成本较低、技术成熟温室气体排放需提纯去除杂质灰氢97.16%天然气550元/吨15元/kg成本较低、产量丰富温室气体排放灰氢99.90%电解水商业用电0.8元/千高时48元/kg技术较成熟、成本较低工艺过程简单制气过程不存在碳排放尚未实现规模化应用成本较高绿氢>99.99%谷电0.3元/千瓦时23元/kg可再生能源弃电0.1元/千瓦时14元/kg工业副产焦炉煤气、化肥工业、氧碱、轻经利用等0-16元/kg工业副产、成本低产品纯度高、原料丰富空气污染、建设地受原料供应限制绿氢>99.99%资料来源：中国氢能联盟研究院，《中国氢能产业发展报告2020》，鑫椤氢能，华宝证券研究创新部化石燃料为制氢主要方式，电解水制氢占比极低。经过多年的工业积累，我国已是世界上最大的制氢国，2021年我国氢气产量约3300万吨。从供给结构来看，由于我国天然气紧缺依赖进口，煤炭资源丰富，目前我国氢气供给仍然以煤制氢为主；根据中国氢能联盟统计，目前煤制氢占比63%，天然气制氢占比13%，工业副产气制氢占比21%，电解水制氢3%。图2：中国氢气产量情况图3：国内制氢模式占比资料来源：中国氢能联盟，华宝证券研究创新部资料来源：中国氢能联盟，华宝证券研究创新部相比灰氢，绿氢在碳排放、制氢纯度、储能等方面更具优势，绿氢替代灰氢是必然趋势。绿氢具备零碳排放的优势，每生产1吨氢气碳排量仅0.03吨；而煤制氢每生产1吨氢气平均需要消耗煤炭约6-8吨，排放15-20吨左右的二氧化碳，此外还会产生大量高盐废水及工63%13%21%3%煤制氢天然气制氢工业副产制氢电解水制氢敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券9/25[table_page]产业研究专题报告业废渣；天然气制氢路线下每吨氢气的生成将排放9-11吨二氧化碳，在双碳目标要求下灰氢势必被更清洁的绿氢所取代。同时，绿氢制氢纯度高，具有明显优异性，适用于对氢气纯度、杂质含量要求苛刻的冶金、陶瓷、电子、航天航空等行业。此外，绿氢储能具有规模大、时间长、储存与转化形式多样等优势，可解决新能源消纳问题。在我国可再生能源发电装机结构占比不断提升的背景下，风光等清洁能源发电成本持续下行为绿氢构建了资源基础，未来绿氢占比有望不断提升。图4：不同制氢方式的二氧化碳排放量图5：2030年全球制氢结构预测资料来源：中国氢能联盟，华宝证券研究创新部资料来源：中国氢能联盟，华宝证券研究创新部2.2.绿氢市场空间广阔2.2.1.从市场需求来看，国内外绿氢发展动力十足随着全国氢能产业的进一步发展，氢能成为更多省份的重点产业。据氢云链统计，2023年已有9个省份公布35个氢能产业项目，总投资额超650亿，其中绿氢项目达到7项，主要分布在宁夏、河北和江苏等风光资源优势地区，进一步推进绿氢商业化发展。表6：23年各省份氢能项目汇总时间项目名称技术路线广东康明斯恩泽质子交换膜电解槽制氡装置研发生产基地项目（一期）5国电投华南氢能产业基地（一期）20宝钢湛江钢铁氢基竖炉系统项目(—步）18.95东莞塘厦东益新能源汽车产业项目20绿色化工和氦能产业园基础设施建设项目54.04明阳智慧源集团总部基地项且11广州石化安全绿色高质量发展技术改造项目90.2现代汽车氢燃料电池系统/电堆建设项目16江苏常熟未势能源氢能总部项目如东国华光氢储—体化项目四川成都市新都区厚普国际氢能产业集群一期项目24福建泉港固态储氢系统活化及应用项目9.27宁夏宁夏宝丰能源集团股份有限公司太阳能电解制氢储能及应用示范扩建项目14.12宁夏鲲鹏清洁能源有限公司绿电制氢项目4.06宁夏永利电子新材料有限公司光电制绿氢绿胺溶剂产业链延伸示范项目6.5中广核灵武100万千瓦新能源离网制氢项目18.6山东山东凯信重机有限公司制氡装备及关键零部件智能制造项目化石燃料制氢,39.80%化石燃料制氢（耦合CCUS）,18.30%工业副产氢,7.40%电解水制氢,34.30%生物质制氢,0.10%敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券10/25[table_page]产业研究专题报告博远（山东）新能源科技发展有限公司年产300万套氡燃料电池金属双极板智能制造项目氢装上阵昌乐物联科技产业园项目7山东东岳未来氢能材料股份有限公司500万m3/a全氟质子膜与20000t/aETFE及其配套化学品产业化项目18广汇能源绿电制氢及氢能一体化示范项目海水制氢产业一体化示范项目临沂钢投新能源有限公司氢能产业基地项目河北液化空气天津氡能源供应基地项目临港氢能产业低碳示范基地河北润丰低温高压储氢容器项目沧州天瑞航天氢能装备制造基地项目国华新能源风光氡储100万千瓦风光项目国电投滦源县300M光伏制氡项目滦州美锦新能源1400ONm/h焦炉煤气制氢项目河北正元煤炭清洁高效综合利用项目上海彼欧新能源（上海）有限公司28.84资料来源：氢云链，华宝证券研究创新部国内市场23年招标项目密集落地，成为绿氢量产元年。为了获取新能源建设指标，五大四小等能源集团，纷纷布局风光氢一体化项目。截止23年2月，大规模绿氢项目中，已开标和在建项目合计近2GW，对应电解槽500台；规划的待开标项目近15GW，对应电解槽需求3000台左右，按照项目进度将于今年年中开始陆续招标。从区域上看，项目多集中于内蒙古，其次为新疆、吉林等地。从国内招标情况来看，我们预计今年招标量有望突破500-600台，实际出货量有望达到300-400台，实现翻番增长。表7：23年1-4月已确定开标的大规模绿氢项目时间项目名称相关企业/招标人电解播招标量技术路线1月6日国能宁东可再生氢硝减排示范区一期项目国华投资宁夏分公司5000Nm3/h(25MW)碱性1月16日漠源县300MW光伏制氢项目滦源氧阳新能源开发有限公可2×600Nm3/h(6MW)碱性1月28日海水制氧产业一体化示范项目大连洁净能源集团有限公司60MW2月11日平凉海螺控峒区峡门100兆瓦风力发电及制氢项目平凉海螺水泥有限责任公司碱性2月16日哪托克前旗上海庙经济开发区深能北方光伏制氨项目长江勘测规划设计研究有限责任公司9000Nm3/h(45MW)碱性2月16日鄂尔多斯市风光联合绿气示范项目中石化新星内蒙古绿气新能源有限公司390MW碱性2月18日七台河孙利县200MW风电制、项目七台河润沐新能源有限公司1500Nm3/h(7.5MW)碱性2月23日大安风光制绿氢合成氨一体化示范项目吉林电力股份有限公司39×1000Nm3/h(195MW)碱性3月12日内蒙古丰镇市风光制氢一体化项目江苏国富氢能、内蒙古龙源新能源、中国机械设备4月3日涞源县300MW光伏制氢项目涞源氢阳新能源开发有限公司6MW碱性4月3日广汇能源绿电制氢及氢能一体化示范项目广汇能源股份有限公司5MW碱性4月5日海水制氢产业一体化大连市洁净能源集团招标1000Nm3碱性碱性敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券11/25[table_page]产业研究专题报告示范项目电解槽12台资料来源：各地方政府官网，华宝证券研究创新部海外市场需求高速增长，关键设备电解槽出货量快速提升。根据高工锂电数据，2022年全球电解槽市场出货量达到1GW，其中中国电解槽总出货量超过800MW，同比增长129%以上，全球占比超过80%。碱性电解槽设备凭借运行稳定、售价低廉等优点，2021年出货量达到776MW，为目前市场主流选择。根据BloombergNEF数据，2023年中国电解槽出货量将持续保持高增，出货量有望达到1.4-2.1GW，占当年全球出货量的60%以上，同比增加75%-163%。图6：国内电解槽出货量快速增加资料来源：中氢博创，BloombergNEF，华宝证券研究创新部2.2.2.从应用场景来看，绿氢市场空间广阔氢能的应用场景逐渐从交通领域向工业领域、发电领域和建筑领域拓展。目前氢能的成本较高，使用范围较窄，氢能应用处于起步阶段。氢能源主要应用在工业领域和交通领域中，在建筑、发电和发热等领域仍然处于探索阶段。根据IEA数据，2021年全球氢气需求量超9400万吨，同比增长5%，其中增量中约67%是来自化工领域。2021年全球氢气需求来源中，炼油、合成氨、甲醇、钢材的氢气需求比例分别为42.6%、36.2%、16.0%和5.3%。根据中国氢能联盟预测，到2060年工业领域和交通领域氢气使用量分别占比60%和31%，电力领域和建筑领域占比分别为5%和4%。图7：2021年全球氢气需求结构图8：2060年中国氢气需求结构预测资料来源：中国氢能联盟，华宝证券研究创新部资料来源：中国氢能联盟，华宝证券研究创新部合成氨用,36%炼化用氢,43%甲醇用氢,16%钢铁用氢,5%工业领域,60%交通领域,31%电力领域,5%建筑领域,4%0%20%40%60%80%100%120%140%160%180%00.511.522.5202120222023E中国电解槽出货量（GW）yoy敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券12/25[table_page]产业研究专题报告碳中和目标下，氢能大规模推广应用刻不容缓。目前，炼化领域是氢气重要的使用场景，氢气主要用于加氢硫化以去除原油中的硫含量，以及加氢裂化将重渣油升级为更高价值的产品，全球对空气质量的持续关注的背景下，最终精炼产品中的硫含量持续降低，加氢裂化越发重要，我们预测到2030年全球炼化领域对氢气需求量有望达到4530万吨。合成氨为第二大应用场景，主要用作制造尿素和硝酸铵等化肥的原料，通过绿氢生产合成氨有望有效降低合成氨领域碳排放强度，我们预测到2030年全球炼化领域对氢气需求量有望达到4530万吨。甲醇用氢量排第三，主要用于生产化学甲醛及塑料、涂料等，与合成氨类似，绿氢是甲醇脱碳的重要手段，我们预测到2030年全球甲醇用氢需求有望达到1755万吨，绿氢替代空间广阔。此外，“双碳”目标下，钢铁行业面临巨大的碳减排压力，目前，化石燃料以焦炭形式在炼钢过程中用作还原剂，并用于炼钢及炼铁过程中各热密集阶段，这些未来将被低碳氢逐步取代，我们预测到2030年全球炼钢领域对氢气需求量有望超过500万吨。未来，随绿氢生产成本、储运氢成本逐渐降低，氢能性价比将提升，未来将被用于燃料电池、储能等更多应用场景。氢燃料电池汽车适用于中长途、高载重、固定路线货运场景，我国氢燃料电池产销量快速增长，根据中汽协数据，2022年国内氢燃料电池汽车产销量分别为3626辆和3367辆，同比分别增长104.1%和112.3%。现阶段氢燃料电池汽车处于起步阶段，以氢燃料电池商用汽车为主。随着5大示范城市群相继落地，“十四五”期间我国燃料电池车及加氢站有望迎来大面积推广。此外，氢储能有望成为绿氢需求的重要组成部分，随着光伏风电装机快速增长，弃风弃光问题逐渐凸显，以氢作为储能载体，具备长周期、季节性优势，有助于解决可再生能源消纳问题。我们预测到2030年全球绿氢需求有望从2021年的3.76万吨增长到3282.38万吨，GAGR有望达到112.16%。表8：全球绿氢需求测算202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E炼化领域炼化需求量（mb/d）81.0083.4384.6885.5386.3887.2588.2989.3590.4391.51yoy3.00%1.50%1.00%1.00%1.00%1.20%1.20%1.20%1.20%炼化需求量（亿吨）40.5041.7242.3442.7643.1943.6244.1544.6845.2145.76炼化氢耗（吨/百万吨）0.990.990.990.990.990.990.990.990.990.99炼化氢气需求量（万吨）4009.504129.794191.734233.654275.994318.754370.574423.024476.094529.81炼钢领域炼钢产量（亿吨）18.3718.4618.5518.6518.7418.8318.9319.0219.1219.21yoy0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%炼钢氢耗（吨/百万吨）0.270.270.270.270.270.270.270.270.270.27炼钢氢气需求量（万吨）495.99498.47500.96503.47505.98508.51511.06513.61516.18518.76合成氨领域合成氨产量（万吨）19000.0019380.0019767.6020162.9520566.2120977.5421397.0921825.0322261.5322706.76yoy2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%合成氨氢耗（kg/吨）180180180180180180180180180180合成氨氢气需求量（万吨）3420.003488.403558.173629.333701.923775.963851.483928.504007.084087.22甲醇领域甲醇产量（亿吨）11300.0011526.0011756.5211991.6512231.4812476.1112725.6412980.1513239.7513504.55yoy2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%2.00%敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券13/25[table_page]产业研究专题报告甲醇氢耗（吨/百万吨）130130130130130130130130130130甲醇氢气需求量（万吨）1469.001498.381528.351558.911590.091621.891654.331687.421721.171755.59交通领域氢燃料电池汽车保有量（万辆）4.966.759.1912.5117.0423.2031.5943.0258.5779.76交通领域氢气需求量（万吨）3.14.225.757.8310.6614.5119.7626.9136.6349.89全球需求合计全球氢气需求量合计（万吨）9397.599619.259784.969933.1910084.6410239.6210407.2010579.4610757.1510941.27绿氢占比0.04%0.08%0.16%0.50%1.50%2.40%4.60%10.00%20.00%30.00%全球绿氢需求量合计（万吨）3.767.7015.6649.67151.27245.75478.731057.952151.433282.38yoy105%103%217%205%62%95%121%103%53%资料来源：各地方政府官网，华宝证券研究创新部3.电解槽：绿氢降本带动设备放量，出口空间广阔3.1.多因素驱动绿氢降本，带动电解槽设备放量3.1.1.电费成本和设备折旧成本是绿氢的主要成本构成碱性电解槽凭借成本优势仍是主流技术路线，长期来看PEM电解槽优点众多。当前电解水制氢工艺主要有碱性电解、质子交换膜（PEM）电解、固体氧化物（SOEC）电解技术。其中碱性电解水制氢与质子交换膜电解制氢技术相对较为成熟，SOEC电解技术的电耗低于碱性和PEM电解技术，但尚未广泛商业化，国内仅在实验室规模上完成验证示范。由于SOEC电解水制氢需要高温环境，其较为适合产生高温、高压蒸汽的光热发电等系统。相较于碱性技术，PEM电解槽虽初始投资较高，但也具备多重优势，1）体积及重量更小；2）维护成本更低；3）启停响应速度更快；4）效率衰减更低。目前，碱性电解槽凭借其成本优势仍是主流技术路线，主要将应用于大规模集中式制氢项目（例如风光氢氨一体化项目），PEM电解槽将凭借其响应速度快、电流密度高的优势与碱性电解槽配合共同用于大型风光制氢项目，由PEM电解槽承担灵活性调节，碱性电解槽提供基础电解负荷。同时，PEM电解槽因其体积、质量小、响应速度快的优势，亦较为适用于小型分布式发电领域。表9：国内电解水制氢主要技术路线的性能特点对比项目碱性ALK质子交换膜PEM固体氧化物SOEC阴离子交换膜AEM电解质20%-30%KOH水水蒸气水电流密/(A/cm2)0.2-0.70.1-2.21.0-2.00.2-1.0工作温度/℃50-8040-80700-90050-70氢气纯度/%99.5-99.999.9999.999.9氢气压力/Mpa1.0-3.02.0-5.00.1-1.50.1-3.0单位能耗/(kWh/Nm3)4.5-5.53.4-4.42.23-2.274.0-4.8电解效率/%56-8076-8590-10060-78负荷范围/%15-1000-1500-120-响应速率数十秒级秒级分钟级-寿命/h9000020000-50000约7000-设备投资成本1000标方电解系统约1000万200标方电解系统约1000万未实现规模化生产未实现规模化生产优点技术成熟、可选材料立氧纯度高、结构紧系统效率高、无需贵无贵金属催化剂、启敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券14/25[table_page]产业研究专题报告多、成本低、商业化程度高凑、响交速度快从而更适用于可重生发电制气、电流密度高金属催化剂、可逆，既可以充当申解水设备，也可以充当氢燃料电池，转化效率高停快，既有碱性的成本优势，也有PEM电解槽的高适应性不足电流密度小、损耗高、电解质碱性有污染，需定期检修及更换零部件组成部分例如隔膜需进口成本高、可用催化剂为贵金属，存量少技术暂不成熟、响应慢、寿命短、系统设计困难、7001000度高温下原材料的裂化率比较严重技术暂不成熟、起步研发阶段、受制于AEM的长度和宽幅，单线产能提升难度大资料来源：马晓锋等《PEM电解水制氢技术的研究现状与应用展望》(2022)，华宝证券研究创新部成本是目前制约绿氢市场空间的最主要因素。我们对煤气化、天然气、碱性电解槽制氢及PEM电解槽制氢进行成本测算后发现，四者制备成本分别为9.61元/kg、16.52元/kg、25.01元/kg及31.04元/kg，目前电解水制氢的成本远高于煤气化和天然气制氢，正因此其优势难以得到体现。1）煤气化制氢：假设投资强度3.3万元/标方，装置产能9万标方/h，年工作时间7200小时。2）天然气制氢：假设投资强度2.8万元/标方，装置产能3千标方/h，年工作时间7200小时。3）碱性电解水制氢：我们假设装置产能1000Nm³/h，对应800万设备投资及150万土建安装，年工作时长2100小时。我们测算当用电价格/度电成本为0.6元/kWh时，电费成本占比总制氢成本约86%。4）PEM电解水制氢：我们假设装置产能1000Nm³/h，对应3000万设备投资及200万土建安装，年工作时长2100小时。我们测算当用电价格/度电成本为0.35元/kWh时，电费成本占比总制氢成本约69%。图9：煤气化、天然气、碱性电解水、PEM电解水制氢成本测算及对比资料来源：毛宗强等《制氢工艺与技术》、张轩等《电解水制氢成本分析》，煤炭深加工现代煤化工，华宝证券研究创新部电费成本和设备折旧成本是绿氢的主要成本构成。碱性电解水的电费成本占绝大多数，敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券15/25[table_page]产业研究专题报告占比86%，其次是折旧维修占比10.34%，人工和直接材料各占3.27%和0.2%。PEM电解水制氢的电费和折旧维修成本占比69.21%和27.69%，人工和直接材料各占2.92%和0.18%。因此，从成本构成来看，电解水制氢未来的降本主要来自于电费成本和折旧维修成本这两大方面。图10：碱性电解水制氢成本构成图11：PEM电解水制氢成本构成资料来源：《电解水制氢成本分析》，华宝证券研究创新部资料来源：《电解水制氢成本分析》，华宝证券研究创新部电解槽的成本是电解水制氢系统的核心部件，也是设备成本的主要构成。电解水制氢系统由电解槽及辅助系统组成，其中电解槽是电解反应发生的主要场所，辅助系统则包括电力转换、水循环、气体分离、气体提纯等模块。从成本构成来看，电解槽在制氢系统总成本中的占比约为50%，而且设备在单位时间内的产氢量越大，电解槽所占整个设备制造成本的比例就越高，所以电解槽的成本会直接影响制氢系统的产品价格。电解槽的成本是电解水制氢系统生产成本的核心。图12：电解水制氢设备成本构成资料来源：《电解水制氢成本分析》，华宝证券研究创新部3.1.2.电价下降和技术进步共同带动电解水制氢成本的下降通过对制氢成本的拆解可知，电解水制氢成本主要来自电耗成本和折旧成本。从这两方面来看，随着电价的降低，电解制氢成本业随之降低，同时电力成本的占比也同步降低，此外，随着电解槽每年工作时间的延长，由于单位氢气固定成本的降低，也将带动制氢成本的下降。一方面，在光伏电站投资下降、技术进步带动系统效率提升和光衰降低等驱动下，光伏发电成本也快速下降。根据国家发改委的《中国2050年光伏发展展望（2019）》的预测，到2025年光伏发电成本预计将下降至0.3元/kWh，到2035年和2050年光伏发电成本相比当前预计下降50%和70%，达到0.2元/kWh和0.13元/kWh。另一方面，随着技术进步，10.34%0.20%86.19%3.27%折旧维修直接材料电费人工27.69%0.18%69.21%2.92%折旧维修直接材料电费人工电解槽,50%电解槽电器设备固液分离器纯化设备辅助设备敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券16/25[table_page]产业研究专题报告电解槽工作时长也会有所提升至5000小时以上。电价下降和技术进步均会带动电解水制氢成本的下降，基于此，下面我们将分别对碱性电解水制氢和PEM电解水制氢进行降本测算。图13：到2025年光伏发电成本预计将达到0.3元/kWh资料来源：国家发改委能源所《中国2050年光伏发展展望（2019）》，华宝证券研究创新部碱性电解水制氢降本测算：上一章中在电价为0.35元/kWh的假设下，测算得出碱性电解水制氢总成本为25.01元/kg，远高于煤气化制氢和燃气化制氢的9.61元/kg和16.52元/kg，不具备经济性。其中折旧维修占比10.34%，直接材料占比0.20%，电费占比86.19%，人工占比3.27%。通过敏感性分析，我们得出随着电力成本的下降和电解槽工作时间的延长，制氢成本也随之下降。假设到2035年和2050年光伏发电成本相比当前预计下降50%和70%，达到0.2元/kWh和0.13元/kWh，同时随着技术进步，碱性电解槽工作时间分别提升至4000h/年、5000h/年，其他因素保持不变，那么届时对应碱性电解水制氢成本将会下降至15.00元/kg、9.05元/kg，成本将比煤气化制氢更低，从经济性上来看，碱性电解槽有望在2035年实现对天然气制氢的全面替代，在2050年对煤气化制氢实现全面替代。图14：碱性电解水制氢在不同电价下的制氢成本图15：不同条件下制氢成本与电解槽工作时间的关系资料来源：《氢能产业发展报告2020》，华宝证券研究创新部资料来源：张轩等《电解水制氢成本分析》，华宝证券研究创新部PEM电解水制氢降本测算：我们在上一章中在电价为0.6元/kWh的假设下，测算得出PEM电解水制氢总成本为31.04元/kg。其中折旧维修占比9.24%，直接材料占比0.18%，电费占比87.66%，人工占比2.93%。仅电价下降的PEM电解制氢仍不具备经济性，在其他条件不变的前提下，即使电价达到0.1元/kWh，PEM电解制氢的成本仍接近18.44元，依然是最不具备经济性的制11.179.999.49.058.818.648.5116.7715.591514.6514.4114.2414.1122.3721.1920.920.2520.0119.8419.7127.9726.7926.225.8525.6125.4425.3105101520253020003000400050006000700080000.1元/kWh0.2元/kWh0.3元/kWh0.4元/kWh11.0113.8116.6119.4122.2125.0127.8130.6133.4136.2139.010.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.000.10.150.20.250.30.350.40.450.50.550.6折旧维修直接材料电费人工总制氢成本敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券17/25[table_page]产业研究专题报告氢方式。PEM大规模推广的前提是降低PEM设备的生产成本。假设到2035年和2050年可再生能源发展带动电价下降至0.2元/kWh和0.13元/kWh，假设随着技术进步，碱性电解槽工作时间分别提升至4000h/年、6000h/年，其他因素保持不变，那么届时对应碱性电解水制氢成本将会下降至18.08元/kg、11.05元/kg，从经济性上来看，PEM电解槽有望在2050年对天然气制氢实现全面替代。图16：PEM电解水制氢在不同电价下的制氢成本图17：不同条件下制氢成本与电解槽工作时间的关系资料来源：《氢能产业发展报告2020》，华宝证券研究创新部资料来源：张轩等《电解水制氢成本分析》，华宝证券研究创新部未来随着电价下降和技术进步有望带动电解制氢的成本持续下降，不断缩小与灰氢的成本差距。通过我们的测算，目前在0.35元/kWh电价下，若电解槽工作时长为2100h，对应碱性电解槽制氢和PEM制氢成本远高于灰氢成本。理想情况下，我们假设到2025年，随着光伏及风电占比的不断提升，电价有望进一步下探到0.3元/kWh，到2035年电价下降到0.2元/kWh，加上技术进步提升电解槽工作时长至4000h，届时碱性电解槽成本将低于天然气制氢成本，有望实现对天然气制氢的替代；到2050年电价下降到0.13元/kWh，电解槽工作时长至5000h，届时碱性电解槽成本将低于煤炭制氢成本，有望实现对煤炭制氢的全面替代，同时PEM电解槽成本也大幅降低至低于天然气制氢成本。图18：2035年碱性电解槽有望实现对天然气制氢和煤炭制氢的替代资料来源：张轩等《电解水制氢成本分析》、发改委能源所，华宝证券研究创新部测算3.1.3.绿氢产业化发展在即，带动电解槽需求放量18.4420.9623.4826.0028.5231.0433.5636.0838.6041.1243.640.0010.0020.0030.0040.0050.000.10.150.20.250.30.350.40.450.50.550.6折旧维修直接材料电费人工总制氢成本19.0115.0313.0411.8511.0510.4810.0524.0520.0718.0816.8916.0915.5215.0929.0925.1123.1221.9321.1320.5620.1334.1330.1528.1626.9726.1725.625.17051015202530354020003000400050006000700080000.1元/kWh0.2元/kWh0.3元/kWh0.4元/kWh敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券18/25[table_page]产业研究专题报告电解槽市场空间巨大未来几年有望翻倍增长，设备厂商率先受益。根据中氢博创数据，2022年全球电解槽市场出货量达到1GW，中国碱性电解水制氢设备的出货量约776MW，电解槽总出货量在800MW左右，在2021年基础上实现翻番。展望未来，氢能作为清洁能源，应用占比将逐步提升，预计2025年全球绿氢占比有望达到1%，绿氢需求量有望达到近百万吨，对应电解槽需求超过10GW；碱性电解槽占据目前主要市场，22年国内95%以上是碱性，国外碱性和PEM价差较小，PEM技术成熟，存在一定应用，预计到2025年碱性电解槽与PEM电解槽占比各半。2025年全球电解槽市场有望超过500亿以上的市场规模，2030年有望成为千亿以上市场，具有十分可观的增速。表10：电解槽市场空间测算202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E全球氢气需求量合计（万吨）9397.599619.259784.969933.1910084.6410239.6210407.2010579.4610757.1510941.27绿氢占比0.04%0.08%0.16%0.50%1.50%2.40%4.60%10.00%20.00%30.00%全球绿氢需求量合计（万吨）3.767.7015.6649.67151.27245.75478.731057.952151.433282.38yoy105%103%217%205%62%95%121%103%53%全球绿氢需求量合计（亿标方）4.218.6217.5355.63169.42275.24536.181184.902409.603676.27电耗（kWh/标方）4.54.54.54.54.34.34.34.34.14.1有效发电小时数（h）2000200020002000200020002000200020002000电解槽需求量（GW）0.61.83.711.133.955.0107.2237.0481.9735.3yoy187%103%202%205%62%95%121%103%53%碱性电解槽占比90%70%60%55%50%45%40%35%30%30%碱性电解槽设备单价（元/kW）2000200020001800160015001400130012001100PEM电解槽占比10%30%40%45%50%55%60%65%70%70%PEM电解槽设备单价（元/kW）5000500048004600440042004000350030002000碱性电解槽累计市场规模（亿元）11.3725.3444.19110.14271.08371.58600.521078.261734.912426.33PEM电解槽累计市场规模（亿元）3.1627.1570.70230.29745.461271.612573.665391.2910120.3210293.54电解水制氢设备合计累计市场规模（亿元）14.5252.49114.89340.431016.531643.193174.186469.5511855.2412719.88yoy261%119%196%199%62%93%104%83%7%资料来源：GGII，华宝证券研究创新部测算3.2.国内厂商具备性价比优势，出海具备可能性海外市场需求高速增长，中国企业出海具备优势。海外氢能发展已进入实质阶段，目前以天然气制氢为主，据欧盟官网2022年欧洲天然气制氢占比96%，但在俄乌冲突影响下，天然气短缺价格高涨，2022年均价到了6700元/吨，相比2021/2020年增长37%/106%，天然气价格保障催化更具性价比的绿氢需求。欧美发达国家均发布了相关政策大力支持绿氢发展，欧洲2020年发布的《欧洲氢能战略》中的第一阶段目标即在2024年前，全欧的绿氢制备总功率达到6GW，绿氢年产量超过100万吨，而预计2022年欧洲绿氢产量不足10万吨，还具有较大发展空间；美国也规划了绿氢项目，按计划将在2024-2026年逐步投产，预计今年明年大部分项目将确定开建。从成本角度来看，根据BNEF，海外电解槽设备价格较国内高出2-3倍，主要系海外人工成本高于国内，欧美电解槽企业研发费率、销售&管理敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券19/25[table_page]产业研究专题报告费率水平均较高，通常大幅高于国内水平，带来成本增加。在海外需求加速的大背景下，我们认为中国企业凭借高性价比的产品出海具备优势，有望未来在国际市场快速崛起。图19：部分海外电解槽公司研发、销售&管理费用率情况图20：海外电解槽设备价格较国内高出2-3倍资料来源：各公司财报，Bloomberg，华宝证券研究创新部资料来源：EnergyConnects，BNEF，华宝证券研究创新部我们认为电解槽未来可以复制逆变器的发展路径，未来有望加速出海获得广阔的国际市场。从产品特点来看，国内厂商均具有充分的技术储备，电解槽和逆变器都不具备较高的技术门槛，中国企业有望发挥后发优势；从市场特点来看，目前电解槽也位于从0到1起步的过程，未来市场需求有望保持较高增速。因此以国内逆变器出海作为类比，下文我们对逆变器的出海历史进行了复盘以期对未来电解槽的出海发展做出展望。1）内资涌入外资出局（2010-2012年）：受益于国内光伏市场快速发展和逆变器高利润的双重因素刺激（国内光伏需求从2009年至2012年增长20倍），内资企业利用成本优势和更高的产品性价比，快速抢占市场份额，完成了从零到一的起步。2）内资价格战（2013-2018年）：受补贴驱动，以地面电站为主的光伏市场加速启动，但市场对逆变器价格开始更加敏感。同时，华为入局逆变器，也导致内资逆变器厂商竞争加剧，利润率出现快速的下滑。（阳光电源逆变器毛利率从11年45%，下滑至在13-16年的约33%；影响净利率12%）3）全球化加速时期（2018.5.31-至今）：补贴退坡后，光伏组件价格快速下降，海外率先进入平价时代，需求快速攀升，国内逆变器厂商随之加速了全球化步伐。2019年，阳光电源海外出货量首次超过国内出货量。而锦浪科技、固德威等正式借此机会，通过布局海外市场的分布式场景，实现了市场份额的快速提升。图21：国内逆变器出海复盘图22：全球逆变器出货量逐年增长，国产占比提升资料来源：《氢能产业发展报告2020》，华宝证券研究创新部资料来源：WoodMackenzie，华宝证券研究创新部0%20%40%60%80%050100150200250国内厂商出货量（GW）国外厂商出货量（GW）国内厂商占比敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券20/25[table_page]产业研究专题报告从逆变器出海来看，国内企业快速崛起的核心竞争力在于：1）依托国内工业体系所建立起来的性价比优势；2）技术持续迭代；3）以及服务能力完善提升了企业的品牌价值。1）依托国内工业体系所建立起来的性价比优势。国产逆变器成本低售价低，这是由于逆变器厂商80%的原材料均可实现国产化，加上国内工业体系带来的制造业优势，售价虽然较海外品牌更低，但成本低的更多，因此可以做到更高的毛利率。于此同时，经过多年发展，国产逆变器的质量达到甚至超越了海外老牌厂商的同类产品。对比从5KW到3000KW不同规格的逆变器性能，发现与SMA相比，阳光电源和锦浪科技的产品普遍拥有更高的转换效率和更宽的MPPT电压范围，因此可以获得更高的发电效率。图23：国产逆变器单价显著低于海外品牌图24：国产逆变器产品部分性能领先海外老牌厂商资料来源：Wind，各公司年报，华宝证券研究创新部资料来源：各公司官网，华宝证券研究创新部2）技术更新迭代速度更快，每一次产品的迭代平均可以带来成本6%的下降。由于国内光伏产业链条完整，技术工艺全球领先，国内厂商与上下游的联系更紧密，更能及时捕捉到用户痛点，在新产品开发方面具有优势。近年来国内厂商加速产品迭代，丰富产品线，对输入电流、产品容量等性能指标进行升级，以更好地满足各类客户对于不同使用场景的需求，推出新产品的速度快于海外厂商。图25：近年来国内厂商推出逆变器新产品的数量多余海外厂商（不完全统计）资料来源：各公司年报、官网、招股说明书，华宝证券研究创新部3）国内厂商在海外品牌认可度逐渐提升。排名较高的品牌意味着更易帮助项目开发商获得银行融资，利于绑定长期客户群体；另一方面说明该品牌逆变器在产品质量、运行表现、售后服务支持和长期可靠性方面表现突出，利于海外布局的拓展。00.511.522.53201920202021敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券21/25[table_page]产业研究专题报告图26：2021年彭博新能源财经对逆变器品牌可融资性的调查结果资料来源：BloombergNEF，华宝证券研究创新部通过上文的复盘，我们认为电解槽目前处于“逆变器发展的第一阶段（2010-2012年），中国企业有望凭借高性价比、快速技术迭代和品牌效应快速崛起，加速出海，抢占全球市场份额。目前国内企业正在加速布局亚洲和非洲市场，老牌企业如派瑞氢能、中电丰业、考克利尔竞立已在亚洲与非洲市场实现出口销售，2023年以来，竞立与印度Greenko合资建厂，国富氢能、瑞麟科技也在巴西、埃及等地与当地企业合资建厂，加速亚非市场渗透。展望未来，我们相信随着中国电解槽企业技术进一步提升、中国企业亦有望切入欧美市场，拓宽远期市场空间。4.国内厂商加速布局，卡位绿氢蓄势待发4.1.碱性电解槽进入批量应用阶段，国内厂商加速布局碱性电解槽进入批量应用阶段，国内厂商加速布局。目前碱性电解槽已进入批量应用阶段，国内既有中船718、天津大陆、苏州竞力等老牌公司，其技术沉淀深厚；也有隆基、阳光这样的新能源设备巨头，资金、技术实力雄厚，光伏业务与电解水制氢业务高度协同；也有华电重工、华光环能、昇辉科技等新兴势力，各自凭借技术优势、订单优势等切入电解水制氢设备市场，在行业发展前期抢占份额。国内企业加速产能布局，后续有望在电解槽需求释放下迅速获得市场份额。表11：国内主流电解槽公司梳理分类名称技术路线产品发布实际情况说明国内老牌第一梯队电解水制氢厂家七一八研究所碱性+PEM+SOEC2000已发布目前技术和业绩高地，已通计中国与能联盟1000京方设备实测考克科尔竞立碱性2025年前发布3000立方单槽设备国内大型碱性水电解制氢设备业绩确定性强，目前已经被考克利尔完全控股，发展方向逐步由国内往国外拓展，已通过中国氢能联盟1000京方设备实测天津市大陆制氢设备碱性正在生产1000立方设备老牌碱水制氢企业，技术优秀，目前被清华系控股，正在进行中国氢能联盟1000立方设备实测敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券22/25[table_page]产业研究专题报告国内老牌第二梯队电解水制氢家扬州中电制气没备碱性已发布1000立方设备已发布1000立方业绩，被中集海工收购北京中电丰业技术开发碱性+PEM已进行1000立方产品实测已通过中国气能联盟1000立方设备实测山东塞克赛斯氢能源PEM单槽1MW设备已发布目前单槽最大200立方莎州苏气制富没备碱性+供氧已发布1000立方电舒槽已发布1000立方电解惜光伏企业及产业链企业隆基绿能科技股份碱性1000+4000都有了业绩引进竟立技术，目前在1000立方和4000立方设备都有了相应业绩，正在参与中国氢能联盟1000立方设备实测阳光包前科技碱性+PEM1000立方已有安装成功业绩已通过中国氢能联盟1000立方设备实测，已有1000立方业绩天合光能股份碱性即将发布1000立方电解槽正泰集团股份碱性+PEM发布兆瓦级氢能电站产品及绿氢装备兆瓦级氢能电站产品，与深圳市瑞麟科技有限公司联合发布了绿氢装备联合实验室项目双良集团碱性已发布1000立方电解槽与中化学在江阴联合建设电解水制氢设备生产工厂风电及相关产业链企业远景能源碱性正在生产500立方设备正在生产500立方水电解制气设备明阳智慧能源集团股份公司碱性已发布1500立方设备10月13日，公司全球最大单体碱性水电解制氢装备在广东成功下线，单体产氢量为1500-2500Nm3/h，单体产氢能力全球最大，具备10%-110%宽频调谐制氢能力中集海工-中集集电碱性正在生产1000立方设备收购扬州中电华电重工股份碱性已发布1200立方单槽产量碱性电解槽已获得潍坊电5台1000立方设备订单，鄂尔多斯项目12台1000立方订单三一重能股份碱性正在生产1000立方设备正在生产水电解制氢设备氢能产业链企业yoy异辉科技碱性已发布1000立方水电解制皇设备山东奥氢动力科技碱性已发布1200立方水电解制气设备奥扬科技天津瀚氢源氢能机械公司碱性已发货1100立方电解槽HvdrogenProAS公司已从三姜电力公司获得1100立方单堆高压碱性电解槽系统采购订单。公司正在扩大和验证气技术以实现全球脱碳的努力。该大型单堆电解槽系统将具有1100立方米/小时(Nm3/h)的容量。该设备将于2022年第一季度安装在挪威的Herova工业园x，由HydrogenPro运营，并将立即开始工作。已获得40余台1000立方订单江苏国富氢能技术装备股份碱性+PEM已经发布1000立方电解槽资料来源：各公司公告、北极星电力网，华宝证券研究创新部4.2.相关企业进展情况4.2.1.华电重工：依托华电集团，电解槽订单具有较高保障公司是华电集团氢能业务牵头单位，背靠华电集团具备资源优势。目前业务涵盖物料输送系统工程、热能工程、高端钢结构工程、海洋工程、工业噪声治理工程，并于2020年布局氢能业务。敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券23/25[table_page]产业研究专题报告电解水制氢方面，公司1200Nm3/h碱性电解水制氢装置与气体扩散层产品已成功下线，具有高电流密度、高电解效率、大容量、高响应速度等特点，运行平稳、性能先进、结构紧凑。目前已经成功实施泸定水电解制氢项目，并成功取得达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目，合同金额3.45亿元，预计在2023年内投产。公司仍在对多个项目进行跟踪，业务涉及市政交通、化工、冶金、分布式供能等多个用氢场景。此外，公司持续加大PEM电解设备研发投入，双技术路线并行发展。华电集团为公司控股股东，依托华电集团，公司与内蒙古华电氢能签署《内蒙古华电包头市达茂旗20万千瓦新能源制氢工程示范项目PC总承包合同制氢站部分》，电解槽订单消化具高保障。4.2.2.华光环能：主营环保与能源装备制造，与电解槽深度协同公司环保基因悠久，横向发展能源业务。环保领域主要为固废处置提供专业设计、环保设备制造、工程建设、处置运营的全产业链系统解决方案和综合服务，能源领域涉及锅炉设计制造、传统及新能源电力工程总包、热电运营、光伏电站运营的全产业链业务。收入、盈利情况持续向好：2018年至今，公司收入、归母净利润总体保持上升趋势。2022H1公司地方能源供应行业收入约17亿元/yoy+52%,毛利率19%；工程综合服务行业收入约15亿元/yoy+25%，毛利率17%；装备制造业务收入约9亿元/yoy-3%，毛利率25%。电解槽领域，公司与大连理工大学合作成立零碳工程技术研究中心，进行电解水制氢示范项目开发。公司在环保与能源装备制造领域的成功经验，助力公司快速切入电解槽行业，2022年仅耗时70天完成30Nm³/h碱性电解水制氢设备研发与制造，通过技术、材料升级大幅提高了电流密度、减小设备体积，现已完成产品中试。目前公司产氢量1500Nm3/h碱性电解槽已成功下线，在电流密度、产氢压力方面具备优势。4.2.3.昇辉科技：新势力全面布局氢能领域，形成“3+3”业务模式公司主营业务包含电气成套设备、LED照明与亮化、智慧城市等相关产品，涵盖从居家到城市的全场景解决方案，为客户提供专业的一站式配套服务。公司发布2022年业绩预报，归母净利润预计亏损9.05-10亿元。亏损主要原因为并购昇辉控股有限公司而产生的商誉计提减值9.8-10.8亿元。展望未来，公司商誉减值基本完成，轻装上阵，随氢能业务逐渐放量，有望实现业绩反转。公司2020年进入氢能产业，中长期战略规划定义为智能加氢站，目前已初步形成“3+3”业务模式，即参股投资3家氢能产业链头部企业，自主经营3大氢能业务板块。参股3家产业链企业包括：膜电极龙头鸿基创能、电堆龙头国鸿氢能、整车制造企业飞驰汽车。三大氢能业务板块包括：1）成立氢能源汽车物流运营平台子公司，通过搭建运营平台推动应用规模的扩大，带动产业链上游燃料电池零部件及整车的发展；2）成立子公司佛山安能极，依托昇辉科技现有电气主业，快速实现氢能相关领域电气设备的生产制造能力，产品包括燃料电池DC/DC，整流柜、控制器、AC/DC等电气设备；3）参股设立电解水制氢装备公司盛氢制氢，现1000Nm³/h碱性电解设备已下线，能耗低至4.3kWh/Nm³，领先行业平均水平。自主经营的3大氢能业务板块为：1）制氢设备，自制配电环节（电源柜、控制柜、配电柜）、后端的氢气纯化和分裂装置，具备成套生产能力；2）氢能汽车运营平台，2023年2月底公司已有120辆氢能轻卡，冷链车政策支持蓄冷电价1.8毛/度；3）氢能设备零部件，包括DCDC和ACB电器设备。4.2.4.隆基绿能：较早进军氢能产业，电解槽出货领先公司作为全球光伏龙头企业，主业为组件一体化企业，光伏组件出货高增，组件盈利保持坚挺，技术储备丰富，处于行业领先地位。隆基于2021年成立子公司正式进军氢能产业，将光伏与制氢深度融合当前研发的核心敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券24/25[table_page]产业研究专题报告航道是降低制氢的单位电耗，2月推出世界领先的制氢装备系列产品隆基ALKHi1，直流电耗满载状况低至4.3千瓦时每立方米，Hi1plus产品低至4.1千瓦时每立方米，可以降低10%以上的直流电耗，大幅降低LCOH，驱动绿氢经济性提升。产品适合的场景可以根据项目的具体情况和财务假设来确定。Hi1适用于1500-5000小时，比如纯风电、纯光伏、风光互补等；Hi1plus5000小时以上，比如绿电交易、多能互补等。隆基氢能21年实现500MW产能，22年实现1.5GW产能，预计25年达到5-10GW。4.2.5.阳光电源：前瞻布局储能行业，有望光储融合发力公司是全球逆变器龙头企业，业务包括光伏逆变器、电站投资开发以及储能系统。阳光电源从光伏制氢入局氢能，成立全资子公司阳光氢能，并与中国科学院大连化学物理研究所展开合作。阳光氢能已建有国内首个光伏离网制氢及氢储能发电实证平台、国内最大的5MW电解水制氢系统测试平台、PEM电解制氢技术联合实验室，及年产能GW级制氢设备工厂。阳光氢能独立生产1000标方碱性制氢系统、兆瓦级PEM制氢系统对应的电解槽，可以提供包括制氢电源、电解槽、智慧氢能管理系统在内的成套系统解决方案。2019年，阳光电源在山西晋中签订了一个300MW光伏和50MW制氢综合示范项目；同年在山西举行200MW光伏发电项目（一期）开工暨二期500MW光伏制氢项目签约仪式。2022年，为内蒙古综合能源站项目提供碱性水电解制氢装置，为宁夏等地项目提供200标方PEM制氢装置。5.风险提示氢能发展不及预期；电解槽设备降本不及预期；电费下降不及预期；政策不及预期导致招标项目落地情况不及预期；竞争加剧导致价格战影响行业盈利能力等。敬请参阅报告结尾处免责声明华宝证券25/25[table_page]产业研究专题报告风险提示及免责声明★华宝证券股份有限公司具有证券投资咨询业务资格。★市场有风险，投资须谨慎。★本报告所载的信息均来源于已公开信息，但本公司对这些信息的准确性及完整性不作任何保证。★本报告所载的任何建议、意见及推测仅反映本公司于本报告发布当日的独立判断。本公司不保证本报告所载的信息于本报告发布后不会发生任何更新，也不保证本公司做出的任何建议、意见及推测不会发生变化。★在任何情况下，本报告所载的信息或所做出的任何建议、意见及推测并不构成所述证券买卖的出价或询价，也不构成对所述金融产品、产品发行或管理人作出任何形式的保证。在任何情况下，本公司不就本报告中的任何内容对任何投资做出任何形式的承诺或担保。投资者应自行决策，自担投资风险。★本公司秉承公平原则对待投资者，但不排除本报告被他人非法转载、不当宣传、片面解读的可能，请投资者审慎识别、谨防上当受骗。★本报告版权归本公司所有。未经本公司事先书面授权，任何组织或个人不得对本报告进行任何形式的发布、转载、复制。如合法引用、刊发，须注明本公司出处，且不得对本报告进行有悖原意的删节和修改。★本报告对基金产品的研究分析不应被视为对所述基金产品的评价结果，本报告对所述基金产品的客观数据展示不应被视为对其排名打分的依据。任何个人或机构不得将我方基金产品研究成果作为基金产品评价结果予以公开宣传或不当引用。适当性申明★根据证券投资者适当性管理有关法规，该研究报告仅适合专业机构投资者及与我司签订咨询服务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