氢能：零碳可持续的理想能源，下游应用潜力巨大。氢能是一种优质的二次能源，具备清洁零碳、可再生的优势。从应用端节能减排的角度来看，氢能可在多种场景替代汽油、柴油、天然气等能源，促进工业、交通等领域深度脱碳；从供给侧能源安全的角度来看，氢能够以水为原料、使用风电、光伏作为清洁电源制取，是优质可再生能源，推广潜力巨大。
　　氢能有望广泛用于工业、交通、电力和建筑四大场景。目前氢能应用领域以工业为主，长期在交通、电力领域发展空间广阔。（1）工业：合成氨等传统化工领域，氢气作为原材料，存量需求庞大，绿氢存在渗透空间；未来氢冶金、工业供热等新领域有望带来巨大的增量用氢需求。（2）交通：交通是氢能最具潜力的赛道，产业链长，潜在的产业规模庞大。目前氢能交通应用以氢燃料电池汽车为主，未来也有望推广到船舶、航空等高载重、续航要求高的场景。（3）电力：氢能电力系统发展阶段尚早，储能、发电等方向均值得期待。（4）建筑：氢能有望通过燃料电池热电联供、天然气掺氢等方式，部分替代建筑供热、燃气中的化石燃料，推动节能减排。
　　燃料电池市场空间广阔，国内产业链正不断完善。
　　─市场概况：燃料电池是使用氢气发电的装置，是氢能应用的关键设备。Frost&Sullivan预计，全国燃料电池系统市场规模到2030年有望突破千亿元。目前PEMFC是氢燃料电池的主流技术路线。PEMFC系统由电堆和辅助系统（BOP）构成，其中电堆是核心部分，成本占比近60%，我们估计2026年国内电堆市场规模有望超百亿元。电堆核心部件包括膜电极和双极板，关键材料包括催化剂、质子交换膜、气体扩散层等，各部件、材料环节均存在一定的技术壁垒。
　　─商业模式：PEMFC系统产业链长，细分环节多，但现阶段市场整体规模不大，因此国内主流参与者大多以燃料电池系统的形式整体对外供货，自主掌握电堆等核心环节技术，并通过自研或外购等方式逐步掌握关键材料、部件自给能力。
　　─市场展望：国内PEMFC产业链正不断完善，部分企业产品指标已达国际水平，且产品降本趋势明显。燃料电池产品的降本增效持续推进，下游应用的经济性有望逐步显现，打开市场空间。
　　投资建议：氢能下游应用多点开花，燃料电池前景广阔。燃料电池是氢能应用的关键设备，产业链逐步完善。建议关注燃料电池系统龙头亿华通，全面布局燃料电池产业链的雄韬股份，深耕汽车产业链、积极布局PEMFC和SOFC的潍柴动力，掌握燃料电池空压机和循环泵核心技术的雪人股份。
　　风险提示：（1）氢能应用推广不及预期的风险。（2）国内企业技术突破不及预期的风险。（3）国际市场环境发生变化的风险。

研究报告全文：证券研究报告应用场景多点开花燃料电池前景广阔氢能产业链全景图下应用篇平安证券研究所绿色能源与前瞻性产业研究团队皮秀证券投资咨询资格S1060517070004邮箱pixiu809pingancomcn张之尧一般证券业务资格S1060122070042邮箱zhangzhiyao757pingancomcn2023年9月13日要点总结氢能零碳可持续的理想能源下游应用潜力巨大氢能是一种优质的二次能源具备清洁零碳可再生的优势从应用端节能减排的角度来看氢能可在多种场景替代汽油柴油天然气等能源促进工业交通等领域深度脱碳从供给侧能源安全的角度来看氢能够以水为原料使用风电光伏作为清洁电源制取是优质可再生能源推广潜力巨大氢能有望广泛用于工业交通电力和建筑四大场景目前氢能应用领域以工业为主长期在交通电力领域发展空间广阔1工业合成氨等传统化工领域氢气作为原材料存量需求庞大绿氢存在渗透空间未来氢冶金工业供热等新领域有望带来巨大的增量用氢需求2交通交通是氢能最具潜力的赛道产业链长潜在的产业规模庞大目前氢能交通应用以氢燃料电池汽车为主未来也有望推广到船舶航空等高载重续航要求高的场景3电力氢能电力系统发展阶段尚早储能发电等方向均值得期待4建筑氢能有望通过燃料电池热电联供天然气掺氢等方式部分替代建筑供热燃气中的化石燃料推动节能减排燃料电池市场空间广阔国内产业链正不断完善市场概况燃料电池是使用氢气发电的装置是氢能应用的关键设备FrostSullivan预计全国燃料电池系统市场规模到2030年有望突破千亿元目前PEMFC是氢燃料电池的主流技术路线PEMFC系统由电堆和辅助系统BOP构成其中电堆是核心部分成本占比近60我们估计2026年国内电堆市场规模有望超百亿元电堆核心部件包括膜电极和双极板关键材料包括催化剂质子交换膜气体扩散层等各部件材料环节均存在一定的技术壁垒商业模式PEMFC系统产业链长细分环节多但现阶段市场整体规模不大因此国内主流参与者大多以燃料电池系统的形式整体对外供货自主掌握电堆等核心环节技术并通过自研或外购等方式逐步掌握关键材料部件自给能力市场展望国内PEMFC产业链正不断完善部分企业产品指标已达国际水平且产品降本趋势明显燃料电池产品的降本增效持续推进下游应用的经济性有望逐步显现打开市场空间投资建议氢能下游应用多点开花燃料电池前景广阔燃料电池是氢能应用的关键设备产业链逐步完善建议关注燃料电池系统龙头亿华通全面布局燃料电池产业链的雄韬股份深耕汽车产业链积极布局PEMFC和SOFC的潍柴动力掌握燃料电池空压机和循环泵核心技术的雪人股份风险提示1氢能应用推广不及预期的风险2国内企业技术突破不及预期的风险3国际市场环境发生变化的风险2氢能应用端参与者全景图氢供应端制氢储运加注燃料电池产业链制氢膜电极PEMFC系统华昌化工华电重工中国石油鸿基创能重塑科技隆基绿能美锦能源东华能源擎动科技唐锋能源重塑科技阳光电源国家电投国富氢能双极板亿华通神力科技上海弘枫电堆捷氢科技储运加注国鸿氢能治臻新能源鸿力氢动中材科技雪人股份冰轮环境国富氢能电堆国鸿氢能中集安瑞科石化机械厚普股份富瑞特装神力科技安泰科技东方氢能氢晨科技捷氢科技国氢科技潍柴动力空压机雄韬股份大洋电机雪人股份上海杰宁金士顿科技东德实业未势能源交通工业BOP循环部件增湿器华昌能源物流车宝武钢铁东德实业同优科技爱德曼东风汽车福田汽车中国重汽亚联高科英嘉动力魔方氢能源下建筑游客车中集安瑞科应宇通客车中通客车中植新能源SOFC电堆及配件SOFC系统用上海氢能浙江氢邦华清能源潍柴动力佛燃能源乘用车电力华清能源新奥股份上汽集团长城汽车长安汽车京能电力宁波索福人佛山索弗克国家电投资料来源各公司官网公告平安证券研究所注橙色字体标注为非上市公司3CONTENT目录一氢能零碳可持续的理想能源二氢能的四大应用场景三燃料电池产业链简介四投资要点与风险提示11能源安全和节能减排两大因素驱动一二次能源的革新按能源的基本形态分类能源可分为一次能源和二次能源氢能在能源体系中的位置一次能源即天然能源指在自然界现成存在的能源如能源构成煤石油天然气水能等二次能源指由一次能源加工转换而成的能源产品如电力煤气汽油氢能等由一次能源自然获取加工转换二次能源于人类现阶段面临严峻的能源危机和环境问题一次能源和二次能源领域的革新势在必行定自然界现成存在一次能源加工转换而成的义的能源能源产品可再生性是一次能源面临的重大问题现阶段我们应用的能源以不可再生的化石能源为主未来面临枯竭的危机可再生水能风能太阳过程性能源主要为电能分能核能等含能体能源柴油汽油因此开发风电光伏等可再生能源尤为重要类不可再生煤石油天然电池中储存化学能的物质气等氢能等二次能源的革新是解决碳排放问题的关键二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带但汽油等能源在燃烧核心问题对不可再生能源核心问题燃料燃烧是碳排的依赖可能导致能源危机过程中会产生二氧化碳和污染物质解决能源应用的碳排痛放的主要来源其它重要考量开采和应用放问题就需要开发优质的含能体能源如锂电和氢能点其它重要考量成本能量对环境的影响可获得性密度应用的便捷性等安全性供能稳定性等发煤石油等传统不可再生能源柴油汽油等碳排放高的能展风光等安全清洁的可源储用方式锂电氢能等趋再生能源零碳高效的能源储用方式势资料来源科普中国平安证券研究所511氢能是一种优势突出前景广阔的二次能源氢能的开发和应用对促进节能减排保障能源氢能的优势安全具有战略意义质量能量密度高142MJkg是汽油的3倍酒精的39倍焦炭的45倍通过燃料电池可实现综合从应用端节能减排的角度来看氢能是一VS汽油转化效率90以上种优质的二次能源可以作为汽油柴油柴油清洁零碳氢的燃烧或电化学反应终产物只有水等能源的替代与锂动力电池形成互补没有传统能源使用中产生的污染物和碳排放应用端清洁高从供给侧能源安全的角度来看氢能够以效便利水为原料制取储量丰富且理论上可循汽车领域环制取同时使用风电光伏电解水制续航能力强丰田Mirai2021款氢燃料电池车续航可达850kmTeslaModelX官方续航536km氢可以解决弃风弃光的消纳问题从而进VS锂电加注快捷氢向车载气瓶中加注迅速类似汽一步推动风电光伏等可再生一次能源的油加注的方式与动力电池充电相比快捷得多应用储能领域与锂电池储能相比理论上可以实现长周期大规模储能以及跨区域的调度输送来源广泛氢元素在自然界中存量很高可以水为原料制取原料丰富且可循环使用供给端来源广承接弃风弃光承接弃风弃光使用风电光伏电解水制氢可以解决弃风弃光的消纳问题推动风电光伏的应用资料来源太平洋汽车Tesla官网平安证券研究所612氢能产业链主要包括制氢储运加注和下游应用四个环节氢能产业链全景图制氢储运加注应用电解水制氢高压气氢加氢站设备燃料电池系统质子交换膜电解槽型瓶IIIIV压缩机催化剂膜电极质子交换膜碳纤维材料气体扩散层电极材料加注设备电堆催化剂液氢双极板燃料电池系统冷却设备其它部件空压机液化装置化石重整循环泵液氢储罐站控系统管CCUS设备道及阀门交通运输工业副产氢固态储氢储氢瓶组电力储能丙烷脱氢PDH工下游艺包应用工业脱碳提纯相关设备有机液体储氢PSA深冷建筑热电联供资料来源GGII中国氢能产业发展报告2022平安证券研究所712供需现状全球氢气产能以灰氢为主下游主要作为化工原料使用我国氢气生产结构目前全球氢气生产以化石燃料制氢灰氢为主清全球氢气生产结构2021年2019年已为最新洁制氢存在替代空间电解水制电解水制氢15化石燃料CCUS07氢004化工副产2021年全球氢气总产量9400万吨其中化石燃化工副产氢石油制氢氢18料制氢占80以上清洁制氢电解水制氢化21207石燃料制氢CCUS占比不到1天然气天然气制重整制煤制氢目前我国氢气产能约4100万吨年产量约3300煤制氢氢62氢138635万吨制氢规模全球领先以化石燃料制氢为19主近80氢作为能源应用的普及程度不高现阶段主要作为化2021年全球氢气需求类型分我国氢气主要用于工业合成工原料使用布百万吨2019年万吨交通运输2021年全球氢气需求超过9400万吨我国是交通2其它建筑发电0030其它纯氢502全球最大的氢气消费国需求量约万吨等001002800工业用热占全球的3048014合成氨108032分应用来看氢气在全球范围内和我国均主要工业-合成氨3537炼化与煤炼油4042用于化工合成氨合成甲醇和炼油作为能化工820源的应用程度不高25工业合成甲-合成甲醇醇151691027工业-钢铁55资料来源IEA中国氢能联盟平安证券研究所813各国重视氢能的战略地位大力推动氢能产业发展中国美国欧洲日本韩国燃料电池汽车保有量燃料电池汽车保有量固定燃料电池装机量燃料电池汽车燃料电池汽车保有量全球累计销量保有量全球累计销量丰田Mirai现代NEXO202211127万辆150万辆190MW082万辆219万辆294万辆324万辆2021年底发加氢站在营量加氢站在营量加氢站在营量加氢站在营量加氢站在营量展现245座54座176座164座168座状电解槽累计装机量固定燃料电池装机量电解槽累计装机量固定燃料电池装机量固定燃料电池装机量200MW550MW170MW300MW18MW2021年底2021年底2021年底2021年底2021年底2025年到20252030年分别建2020-2024年2030年2040年燃料电池车保有量约5万辆成2001000座加氢站电解槽装机量6GW氢气供应能力30万吨年氢燃料电池汽车累计产可再生能源制氢量达到10-突破大规模长寿命可再生氢能年产量超过100成本30日元Nm3量增至620万辆20万吨年高效率低成本的电解万吨建成加氢站900座加氢站增至1200个战2030年形成较完备的氢槽技术2025-2030年推广燃料电池轿车80万辆燃料电池产能扩大至略能产业技术创新体系清加速重型车燃料电池系电解槽装机量40GW家用热电联供燃料电池系统15GW目洁能源制氢及供应体系统的开发实现与传统可再生氢能年产量达1000万普及率10氢气价格约为3000韩元2035年形成氢能产业体燃油发动机相当的经济吨2050年kg标系构建涵盖交通储性2030-2050年氢能在能源氢气供应能力500-1000万吨能工业等领域的多元氢密集产业钢铁物流等年成本20日元Nm3能应用生态可再生能源大规模应用氢能在能源结加氢站燃料电池汽车制氢在终端能源消费中的构中占比12-14家用热电联供燃料电池系统比重明显提升全面替代资料来源中国氢能产业发展报告2022中国氢能联盟国际氢能协会IEA平安证券研究所注发展现状数据除单独说明外为截至2022年底数据913我国政策驱动下氢能产业开启新篇我国国家层面日益重视氢能的战略重要性我国国家层面发展氢能相关政策时间政策主要内容加强氢能布局国家层面首个氢能全产业链标准体系建设指南要求到2025氢能产业标准体系建设指南2023年8月年支撑氢能制储输用全链条发展的标准体系基本建年月国家发改委能源局发布2023版20223立制修订30项以上氢能国家标准和行业标准氢能产业发展中长期规划2021-新型电力系统发展蓝皮书提及了氢燃料电池车氢储能等应用环节的推广长期实现2023年1月2035年明确了氢能的战略定征求意见稿电能与氢能等二次能源深度融合利用明确了氢能的战略定位氢能是未来国家能源体系的重要组位提出了氢能产业一系列发展目标成部分用能终端实现绿色低碳转型的重要载体氢能产业是战略性新兴产业和未来产业重点发展方向2023年8月六部委印发氢能产业标氢能产业发展中长期规划提出了一系列阶段性目标到2025年初步建立以工业副产2022年3月准体系建设指南版有望解2021-2035年氢和可再生能源制氢就近利用为主的氢能供应体系燃料电2023池车辆保有量约5万辆部署建设一批加氢站可再生能源制决氢能产业标准缺乏的长期痛点推动氢量达到10万吨至20万吨年实现二氧化碳减排100万吨至200万吨年产业链各环节打通2021年12月十四五工业绿色发展规划指出加快氢能技术创新和基础设施建设推动氢能多元利用从应用领域化工原料交通人才建设等多个方面支持氢2021年10月2030年前碳达峰行动方案能发展中华人民共和国国民经济和社会在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域组织实施未来产2021年3月发展第十四个五年规划和2035年业孵化与加速计划谋划布局一批未来产业远景目标纲要草案节能与新能源汽车技术路线图提出2030-2035年实现氢能及燃料电池汽车的大规模的应用2020年10月20版燃料电池汽车保有量达100万辆左右采取以奖代补方式对符合条件的城市群开展燃料电池关于开展燃料电池汽车示范应用2020年9月汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用给予奖励示范期的通知为4年中华人民共和国能源法征求意2020年4月首次从法律上将氢能列入能源范畴见稿2019年3月政府工作报告首次将氢能写入政府工作报告推动充电加氢等设施建设资料来源政府官网平安证券研究所1013我国政策驱动下氢能产业开启新篇地方政府氢能发展规划目标各地纷纷出台氢能发展规划地区政策名称发布时间燃料电池车推广规划加氢站建设规划氢能产业规模目标从已公布的规划目标2025年10000辆2025年50座江苏江苏省氢燃料电池汽车产业发展行动规划201982021年500亿元2030年20000辆2030年100座来看到2025年我国将累2022年800辆2022年10座重庆重庆市氢燃料电池汽车产业发展指导意见20203计至少建成加氢站762座2025年1500辆2025年15座2022年3000辆2022年30座2022年200亿元山东山东省氢能产业中长期发展规划2020-2030年202072025年10000辆2025年100座燃料电池车保有量88万辆2025年1000亿元2030年50000辆2030年200座氢能产业规模接近7000亿元2023年3000辆2023年50座河南河南省氢燃料电池产业发展行动方案202082025年1000亿元2025年5000辆2025年80座四川四川省氢能产业发展规划20212025年202092025年6000辆2025年60座-2022年1000辆2022年25座2022年150亿元河北河北省氢能产业发展十四五规划202172025年10000辆2025年100座2025年500亿元2023年3000辆2023年37座2023年京津冀合计500亿元北京北京市氢能产业发展实施方案2021-2025年202182025年10000辆2025年新增37座2025年合计1000亿元2025年100亿元2030年70座吉林氢动吉林中长期发展规划2021-2035年202212030年300亿元2035年400座2035年1000亿元内蒙内蒙古自治区十四五氢能发展规划202222025年5000辆2025年60座2025年1000亿元浙江浙江省能源发展十四五规划202252025年5000辆2025年50座上海上海市氢能产业发展中长期规划2022-2035年202262025年10000辆2025年70座2025年1000亿元2025年10000辆山西山西省氢能产业发展中长期规划2022-2035年202282030年50000辆宁夏宁夏回族自治区氢能产业发展规划2022112025年500辆重卡2025年10座湖南湖南省氢能产业发展规划2022112025年500辆2025年10座2025年产能5000辆2025年30座2025年500亿元安徽安徽省氢能产业发展中长期规划2022112030年产能20000辆2030年120座2030年1200亿元福建福建省氢能产业发展行动计划20222025年2022122025年4000辆2025年40座2025年500亿元2025年250辆2025年3-4座青海青海省氢能产业发展中长期规划2022-2035年202312035年500亿元2030年1000辆2030年15座江西江西省氢能产业发展中长期规划2023-2035年202322025年500辆2025年10座2025年300亿元资料来源政府官网氢能联盟CHA平安证券研究所整理1114产业展望供应端技术持续突破基础设施完善应用端万亿市场加速爆发2025年2035年2050年以工业副产氢和可再生能源制半集中化可再生能源电解水制氢为主集中可再生能源电解水制氢为主制氢氢就近利用为主的供应体系CCUS技术实现产业化工业副产提纯化石能源制氢可再生能源制氢10-20万吨年工业副产氢提升利用效率CCUS为辅供液氢储运高压气氢储运管道储应高压气氢运输为主液氢运输作为主动脉储运运有机液体储运等多种路径并行端液氢运输试点推广高压气态储运作为毛细血管合建站为主加氢站及其他基础设施多元形成多元化网络化的氢能加注在站制氢一体站试点运营化网络化发展基础设施体系加氢站总数达到200座加氢站总数达到2000座加氢站总数达到12000座总体产业产值1万亿元产业产值5万亿元产业产值12万亿元目标氢需求总量约3000万吨氢需求总量约4000万吨氢需求总量约7000万吨氢终端售价40元kg氢终端售价30元kg氢终端售价20元kg氢燃料电池汽车保有量5万辆氢燃料电池汽车保有量100万辆氢燃料电池汽车保有量3000万辆应交通用非道路运输领域积极探索氢燃料电池重型工程机械轨道交通船舶无人机等领域端波动性可再生能源发电规模分板波动性可再生能源发电规模1000GW电力4000GW块氢能作为季节性储能方案将可再生能源与能源消费终端有效连接保障可再生能源平稳可持续大规模开发运用工业围绕钢铁石化化工行业三点及天然气掺氢提供高品位一线实现工业部门的深度脱碳建筑围绕微型燃料电池热电联供系统天然气管道掺氢两大应用场景逐步在居民和工商业用户中推广资料来源中国氢能联盟基础设施白皮书中国氢能产业发展报告2020IEA平安证券研究所12CONTENT目录一氢能零碳可持续的理想能源二氢能的四大应用场景三燃料电池产业链简介四投资要点与风险提示21氢能有望广泛应用于工业交通电力建筑领域工业交通电力建筑传统化工作为合成氨甲醇氢燃料电池汽车发电与电网平衡家用燃气天然气掺氢供应应用方式的原料绿氢替代灰氢氢船舶飞机等大规模长时储能氢燃料电池热电联供新技术氢冶金工业供热国内外均有氢能电力系统试合成氨甲醇工艺成熟氢需年底全球氢燃料电池汽2022点项目各国正在探索天然气掺氢输求量大是目前国内新增大车保有量673万辆已实现送燃料电池热电联供等氢能电力系统包括制氢储应用现状型绿氢项目主要的应用场景了一定规模应用截至2021年底美日欧固氢氢能发电系统三部分氢冶金工业供热等应用方目前主要用于商用车氢船定式燃料电池累计装机量分使用氢作为电能储存的介质式处于研发阶段舶飞机等也在研发中别为550300190MW实现电的时空调节天然气掺氢作为家用燃气比电动汽车续航更长加注绿氢替代灰氢作为化工原料潜在的长时大容量储能技术可使用现有管道和灶具仅氢能优势绿氢在炼钢中取代焦炭绿更快低温适应性更好储运体系成熟后可用于电能需少量改动潜力氢作为工业燃料均可助力适于长距离大载重运输包的跨季节跨地域调节使用氢燃料电池供电供热工业脱碳括重卡航空船舶等领域减少化石燃料使用绿氢成本高于煤制氢有待天然气掺氢输送的安全标准降本氢车造价和用氢价格均有待效率偏低电-氢-电两次转换现阶段局降低能量转化效率仅315-40仍需完善氢冶金氢工业供热需要关限加氢站等基础设施建设不足需要进一步改善才有大规固定式氢燃料电池供电效率键设备和工艺的改造需要影响氢车推广的进度模应用的可能和供热质量有改善空间技术突破投资传统领域绿氢替代低成本燃料电池技术主要为质子高效率的电解槽燃料电池燃料电池技术PEMSOFC所需技术大规模制氢储运技术交换膜燃料电池大规模长时安全的储氢燃料电池热电联供系统基础氢冶金工业供热关键设备车载储氢容器型瓶技术天然气管道掺氢运输等技术新工艺流程的开发IIIIV资料来源中国氢能联盟CNKI平安证券研究所1421氢能应用领域短期以工业为主长期在交通电力领域发展空间广阔工业是氢能当前的主要应用领域长期占据可观份额现阶段全球氢气主要应用于化工和炼油工业领域氢气用量大用氢技术成熟存在绿氢替代灰氢的减碳空间将成为短期内氢能最主要的应用领域IEA预计净零排放情形下2030年全球工业用氢需求达1亿吨占全球用氢规模的472050年全球工业用氢规模约14亿吨占全球用氢规模的26我国化工产业占全球比重较大工业用氢将占据主要规模中国氢能联盟预计碳中和情景下2060年我国工业用氢规模7794万吨占氢总需求量的60IEA净零排放情景下全球氢能应用需求数字为氢气及氢基燃料如氨中氢的用量单位为亿吨6工业交通电力建筑燃料其它5432102020203020402050注IEA原数据分项较细此处进行了分类加总工业含炼油化工钢铁交通含道路船运航资料来源IEA平安证券研究所空燃料原口径描述为混入天然气管网未区分具体用途理论上可用于工业电力建筑领域1521氢能应用领域短期以工业为主长期在交通电力领域发展空间广阔氢能在交通电力等领域的应用将逐步扩展交通和电力部门是全球碳排放的重要来源氢能在重载交通工具长时储能等领域潜力巨大但规模化推广有赖于技术成熟产业链降本基础设施建设等需要时间发展IEA预计全球净零排放情形下2030年全球交通电力领域氢能需求分别为0203亿吨到2050年则大幅增至2010亿吨2050年交通将成为全球氢能最大的需求领域中国氢能联盟预计碳中和情景下2060年我国交通电力用氢规模分别为4051万吨600万吨净零排放情景下2050年全球用氢需求分布亿吨碳中和情景下2060年我国用氢需求分布亿吨其它0122建筑0064燃料06012电力0065建筑0163工业13726电力10019交通04131工业07860交通20238注IEA原数据分项较细左图进行了分类加总工业含炼油化工钢铁交通含道路船运航资料来源IEA中国氢能联盟平安证券研究所空燃料原口径描述为混入天然气管网未区分具体用途理论上可用于工业电力建筑领域1622工业应用传统工业存量替代新技术扩大需求工业绿氢应用空间广阔传统工业存量替代新技术扩大需求我国工业用氢增长空间广阔预计2060年国内工业部门氢气需求量分布万吨氢气作为传统化工原料存量需求庞大据中国氢能联盟2019氢作为燃料热值高年为万吨可以使用绿氢替代灰氢来减少排放未来随可为需要大量高温热量的2810水泥钢铁炼化行业供氨和甲醇传统需求相着新技术的成熟氢气可以在钢铁行业逐步取代焦炭作为还原剂热对稳定作为燃料有潜在发展空间未包使用纯氢燃烧供热和燃料或在工业供热等场景部分替代天然气等增量空间大需开发专用燃烧器保障含在此口径安全石油炼化和煤化工领到2060年工业将仍是我国氢气用量最大的领域中国氢能联盟预计2060年氢气在钢域的氢能需求先升后铁和水泥生产中将提供降估计在年碳中和情景下我国氢气的年需求量将增至亿其它54120601335热量供应吨左右在终端能源消费中占比约为20其中工业领域用氢需新应用-工业燃料198025传统工业氨甲醇炼化煤化工求7794万吨占氢总需求量的60280036氢冶金等新应用场景将成为我国工业用氢的主要增量新应用-合成燃料156020新应用-氢冶金140018绿色柴油绿氨绿色到2060年电炉钢市甲醇等场占比有望提升至2060年氢合成燃料有60超过30钢铁望提供船运与航空能源产量采用氢冶金工艺需求总量的40资料来源中国氢能联盟平安证券研究所1722工业应用传统应用合成氨是现阶段大型绿氢项目的首选应用场景合成氨合成甲醇等传统化工行业绿氢渗透空间庞大合成氨等传统化工领域用氢技术2019年我国氢气应用分布万吨成熟氢气需求量大根据中国氢能联盟数据2019年我国合成氨合成甲醇炼化与煤化工其它纯氢的氢气需求量分别为1080910820万吨绿氢替代灰氢的空间广阔交通20502工业用热48014合成氨已成为现阶段绿氢应用落地的主力场景根据我们不完全统计2023年上半年国内合成氨1080有52个绿氢项目公布了最新进展签约开工投产等绿氢规划年产能共计654万吨其32炼化与煤化工中16个项目生产的绿氢将用于合成氨对应绿氢年产能364万吨占统计项目规模的8202556以合成氨为代表的化工应用或将成为大规模制氢项目的首选应用场景合成甲醇91027氢在传统化工行业的应用情况和发展趋势2023年1-6月国内更新动态的绿氢项目应用分布氢气产能万吨年应用领域未来发展趋势403640最大应用为农业合成肥料约占用现有应用领域需求较为稳定35合成氨量的70氨有望作为低碳燃料或氢能储运30用于工业化学品如炸药载体迎来大规模发展25甲醇制烯烃MTO甲醇燃料传统需求增长较缓甲醇制烯烃和合成甲醇20基本有机原料传统用于制甲醛甲醇燃料引领需求增长乙酸二甲醚等多种产品151164短期随着成品油品质要求的提升10808氢气主要用于石脑油加氢脱硫精600石油炼化用量将有所提升长期随着燃油车328柴油加氢脱硫等5的逐渐退出需求可能减少0我国支柱工业之一下游涵盖产未来煤制油烯烃天然气等方面仍煤化工品产业广阔传统煤制氢合成氨将存在一定的市场空间合成甲醇也属于广义的煤化工资料来源IEA中国氢能联盟氢云链平安证券研究所1822工业应用氢冶金钢铁行业脱碳的重要方案国内外企业积极布局氢冶金是钢铁行业减排的重要潜在方案氢冶金两类主要技术介绍高炉富氢冶炼氢基竖炉直接还原传统炼钢工艺为碳冶金使用焦炭作为原料和燃料碳排放量巨基于传统高炉-转炉法基于直接还原铁-电弧炉大年我国钢铁行业使用焦炭约亿吨折合碳排放约亿BF-BOF改造而2020311法DRI-EAF改造来吨DRI-EAF法采用品位较高法使用铁和焦BF-BOF以上的铁矿石原理炭在高炉中高温反应68氢冶金使用氢作为还原剂和燃料部分或全部取代焦炭可大幅减通入一氧化碳氢气混还原获得铁少碳排放是钢铁行业脱碳的重要解决方案合气作为还原剂燃料富氢方案在高炉顶可使用煤或天然气部喷吹含氢量较高的富氢方案在还原气体国内外企业积极布局氢冶金有望逐渐产业化各国持续探索氢冶金技还原性气体从而减中进一步提升氢气比例少焦炭用量术海外蒂森克虏伯Midrex等走在国际前列我国宝武河钢等钢企也积极布局目前氢冶金仍有补热问题还原效率等技术难题待解决且用氢成本有待降低未来随着技术成熟和氢气降本氢冶金有望逐步产业化氢能联盟预计2060年国内氢冶金将产生氢气需求1400万吨国内钢企氢冶金相关进展非完全统计图示企业日期技术路线项目动态鞍钢集团2022927其它全球首套绿氢零碳流化床高效炼铁新技术示范项目开工宝武钢铁集团建成中国首座400立方米级的低碳冶金高炉宝武集团20221116高炉富氢冶炼富氢碳循环已实现碳减排21河钢集团张宣科技120万吨氢冶金示范工程一期全线贯通改造成本低具备经济理论减排潜力高95可氢基竖炉直接优势河钢集团20221216是全球首例富氢气体焦炉煤气零重整竖炉直接还原性具有增产效果参考的国际经验相对较多还原氢冶金示范工程理论减排潜力有限约改造难度较高国内基础兴国铸业联合隆基中船718所签约30万md可再生局限技术上难以实现兴国铸业202365高炉富氢冶炼20技术较薄弱能源电解水制氢450m高炉富氢冶炼示范项目全氢冶炼资料来源中国氢能联盟氢云链平安证券研究所注正文中钢铁行业焦炭用量和碳排放数据参考自中国电动汽车百人会开启氢能在交通工业建筑储能领域的多场景应用1923交通应用氢能交通是氢能最具潜力的赛道应用场景丰富氢能交通是氢能最具潜力的赛道交通是全球碳排放的重要来源发展氢能是交通脱碳的必经之路中国氢能联盟估计在2060年碳中和情景下我国在交通领域的用氢需求达4051万吨虽然从氢气用量来看交通领域需求量低于工业领域但汽车等交通工具产业链长氢能交通可撬动庞大的产业规模发展潜力最大氢能在重载交通领域应用潜力优良现阶段应用以氢能汽车商用车为主交通行业要实现碳中和需要锂电和氢能各取所长互补发展氢的质量能量密度高于锂电池在重卡船舶航空等高载重续航要求高的场景应用潜力优良目前氢能在交通领域的推广以燃料电池商用车为主未来随着相关技术的成熟氢能也有望在船舶航空运输领域推广商用车将成为我国交通部门用氢主力氢能产业发展中长期规划2021-2035年交通领域创新应用示范工程在矿区港口工业园区等运营强度大行驶线路固定区域探索开展氢燃料电池货车运输示范应用及70MPa储氢瓶车辆应用验证在有条件的地方可在城市公交车物流配送车环卫车等公共服务领域试点应用燃料电池商用车结合重点区域生态环保需求和电力基础设施条件探索氢燃料电池在船舶航空器等领域的示范应用资料来源中国氢能联盟平安证券研究所20