《燃料电池行业产业链系列报告之十三：绿氢催生新兴市场启动电解水设备技术路线与成本之争-221217（34页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《燃料电池行业产业链系列报告之十三：绿氢催生新兴市场启动电解水设备技术路线与成本之争-221217（34页）.pdf（34页珍藏版）》请在三个皮匠报告上搜索。

1、 敬请参阅最后一页特别声明 1 氢能组 分析师：姚遥（执业 S01） 燃料电池行业产业链系列报告之十三 绿氢催生新兴市场启动，电解水设备技术路线与成本之争 交通、工业与交通、工业与储能储能领域氢气需求激增背景下，电解制氢设备率先受益。领域氢气需求激增背景下，电解制氢设备率先受益。2025 年交通、工业、储能领域电解制氢需求量共超 50 万吨，电解槽装机累计需求超 15GW，累计市场规模超 310 亿元。电力的跨季度、日度调峰储能领域以及对碳排放限制严格的工业和交通领域未来将是电解制氢的主要需求方，我们测算各领域在2021-2025年的累计情况如下：交通：交通：燃料电池车超

2、 10 万台，绿氢渗透率 12%，绿氢需求 21 万吨，对应电解槽 6.4GW，累计市场规模 139 亿元。工业工业：钢铁产量共超 20 亿吨，绿氢渗透率 1%，绿氢需求 10 万吨，对应电解槽 3GW，累计市场规模达到 64 亿元。储能储能：跨季度和日度储能所需储能超 4000 亿 kWh，绿氢渗透率 1%，绿氢需求 20 万吨，对应电解槽 6GW，累计市场规模达到 119 亿元。碱式与质子交换膜电解槽商业化先行，当前两者混合搭配为成本最优解。碱式与质子交换膜电解槽商业化先行，当前两者混合搭配为成本最优解。主流电解槽技术分为碱式电解槽（ALK）、质子交换膜电解槽（PEM）和固态氧化物电解槽（

3、SOEC），前两种已实现商用化，最后一种仍处实验室向产业化过度状态。在当前示范项目推广下，购置成本为首要因素，碱式电解槽优势显著，预计 2025 年前占比超九成；随着后续项目逐步向运营过度，全生命周期成本为首要因素，当 PEM 电解槽设备成本为碱式设备成本 3-4 倍时，两者可实现制氢成本基本持平。假设在 0.3 元/kwh 的电费时，成本：混合方案（80%ALK+20%PEM）碱式电解槽=200,000 来源：隆基绿能官网，国金证券研究所 阳光电源阳光电源 阳光电源可再生能源制氢领域主要产品包括制氢电源与制氢装置，同时生产PEM 和碱性电解槽制氢设备。公司已建有国内首个光伏离网制氢及氢储能发

4、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，现已具备大批量生产和交付的能力。图表图表3434：阳光电源氢能产品图阳光电源氢能产品图 产品产品 示意图示意图 产品型号产品型号 应用场景应用场景 制氢电源制氢电源 Shr5700 制氢直流变换电源 电解水制氢等工业设备供电 HD2016 制氢直流变换电源 制氢设备制氢设备 SHT1000A ALK 制氢装置 碱性电解槽设备及 PEM水电解设备 SHT200P PEM 制氢装置 来源：阳光电源官网，国金证券研究所 国富氢能国富氢能 国富氢能布局碱式和 PEM 电解槽，可承接碱式批量订单并已签订 MW 级 P

5、EM订单。电解槽方面，国富氢能可量产 50-1000Nm3/h 碱式水电解制氢系统，以及生产 10-100kW 的 PEM 制氢分布式能源系统。同时与欧洲团队合作研发MW 级 PEM 水电解制氢系统，2022 年 11 月，由卡沃罗和国富氢能合作开发的100Nm/h（0.5MW）PEM 电解槽在卡沃罗成功下线，将交付给国富氢能集成为1MW 制氢系统，并且国富氢能与卡沃罗签订了货值不少于 2000 万的 MW 级PEM电解槽。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 26 图表图表3535：国富氢能国富氢能水电解制氢系统水电解制氢系统 来源：国富氢能官网，国金证券研究所 电解槽生产方面，除了立足张

6、家港的氢能装备产业基地外，国富还在上海设立氢能装备产业基地，该基地在水电解制氢领域布局以 PEM 电解槽为主，规划产能为年产 1000 套 PEM 制氢及燃料电池分布式能源系统。卡沃罗卡沃罗 广东卡沃罗氢科技有限公司掌握 PEM 质子交换膜电解水制氢技术，从事水处理 20 余年，累计取得 120 多项专利，其中发明专利 18 项。拥有 7 条生产线，年产能 5 万套家用制氢机和 10 万台便携式制氢机。专注于家用氢气产品、农业富氢水机、工业氢气发生器等多元制氢产品。图表图表3636：卡沃罗卡沃罗 PEMPEM 纯水电解制氢设备纯水电解制氢设备 来源：卡沃罗官网，国金证券研究所 2022 年 1

7、1 月 15 日，卡沃罗 100Nm3/h（0.5MW）PEM 电解槽下线，交付给国富氢能集成为 1MW 制氢系统。国富氢能与卡沃罗签订货值不少于 2000 万的MW 级 PEM 电解槽采购协议，双方的合作将进一步推动卡沃罗公司大功率工业级 PEM 电解槽产品的应用及规模化发展。昇辉科技昇辉科技 电解水制氢设备定位大湾区切入，为广东提供稳定且经济的氢源。制氢装备方面，昇辉科技参股广东盛氢设备有限公司，100 标方/小时的碱性电解水成套装备于今年 8 月已在佛山下线，其中，整流柜、控制器、AC/DC 等电气设备由昇辉科技配套提供，昇辉科技也计划于第四季度推出 1000 标方/小时制氢设备，未来还

8、可向西北地区搭配光伏储能进一步拓展市场空间。在广东缺乏大量氢源及大力推广站内制氢的背景下，公司的电解水制氢设备有望受益。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 27 图表图表3737：昇辉科技电解槽设备昇辉科技电解槽设备 来源：昇辉科技官网、国金证券研究所 NELNEL 公司主营业务分为电解槽及加氢设备，2022 年上半年分别实现 2.89、1.08亿克朗营收，同比上涨 105%和下降 40%。电解槽：发布新一代 PEM 电解槽产品，加速产能扩建。1）公司电解槽分为碱式电解槽以及质子交换膜电解槽，目前分别在美国与挪威建立了生产工厂。挪威的碱式电解槽工厂 2021 年开始扩建产能，扩建完成后年产

9、能可从 40MW 提升到 500MW，未来可扩建至 2GW。美国工厂的质子交换膜电解槽目前产能为 50MW；2）发布新一代质子交换膜(PEM)电解槽产品 MC250 和 MC500，氢气产能分别为 246 和 492 Nm3/h；3）公司计划到2025 年，在电价为$20/MWh 的基础上将每公斤的制氢价格控制在$1.5之内。加氢设备：公司位于丹麦的工厂具有每年 300 套加氢设备的生产能力。2020 年公司共生产 23 台加氢设备，同比增长 44%。2021 年收到美国Iwatani 在加州建设 14 座加氢站的订单，总价值 1.5 亿克朗。图表图表3838：N NELEL 的典型产品的典型

10、产品 来源：NEL 官网，国金证券研究所 在手订单不断增长。公司截止 2022 年 H1 在手订单同比增加 126%，2022Q2订单环比增加 11%，并于今年 7 月获得价值 4500 万欧元的 200MW 碱性电解槽订单，预计 2023 年末或 2024 年初交付。2020 年公司与丹麦氢能企业Everfuel 达成多项合作，双方计划收购 H2 Fuel Norway，掌握多家加氢站行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 28 经营权，逐渐形成挪威境内的加氢站基础设施网络。此外，公司还获波兰电力 ZE-PAK 企业及美国海军的采购订单，并与挪威国家电力公司 Statkraft 及 Iber

11、drola 电力公司达成战略合作。图表图表3939：截至截至 20222022Q2 NELQ2 NEL 在手订单变化（单位：百万克朗）在手订单变化（单位：百万克朗）图表图表4040：NELNEL 在手主要订单在手主要订单 合作方合作方 合作方式合作方式 订单价格订单价格 订单标的订单标的 Skovgaard Energy 采购订单 EUR 4M 碱式电解槽 H2 energy 采购订单-2MW PEM 电解槽 Viva energy 采购订单 EUR 4M MC500 PEM 电解槽 Everfuel 采购订单 EUR 1.6M 加氢站-采购订单 EUR 45M 200MW 碱式电解槽 Woo

12、d and Aibel 战略合作-大型、复杂的氢能项目 来源：NEL 公告，国金证券研究所 来源：NEL 公告，国金证券研究所 ITM PowerITM Power 公司主营业务为 PEM 电解槽生产，目前已建成全球最大 1GW 产能工厂。ITM Power 成立于 2001 年 6 月，是英国第一家生产 PEM 电解槽的上市公司。2019年 10 月，公司与林德（Linde）合资成立 ITM Linde Electrolysis GmbH 生产大型 PEM 电解槽设备。同年公司在谢菲尔德建设全球最大的 PEM 电解槽工厂，年产能 1GW。公司产品功率覆盖 600KW 到 5MW。图表图表41

13、41：I ITM PowerTM Power 产品类型产品类型 来源：ITM Power 官网，国金证券研究所 公司产能爬坡，目前在建的电解槽达 72MW。截至 2021 年底，公司在手订单62MW，总价值约 3400 万英镑，单价 54 万英镑/MW（折合 4.37 元/W）。公司2021 年 1 月已成功交付世界最大 PEM 电解槽产品，电解槽功率 24MW。0200400600800016002020q3 2020q4 2021q1 2021q2 2021q3 2021q4 2022q1 2022q2行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 29 图表图表4242：I

14、TM PowerITM Power 历年电解槽订单情况（历年电解槽订单情况（MWMW）来源：ITM Power 公告，国金证券研究所 康明斯康明斯 2019 年康明斯花费2.35亿美元完成对 Hydrogenics的收购，股份占比81%，负责北美燃料电池及 PEM 电解槽业务，随后将该部分业务整合到 New Power部门。2021 年康明斯 New Power 部门营收为 3400 万美元，公司对燃料电池和电解槽等产品持续投资。Hydrogenics Corporation 成立于 2009 年，主营业务是制氢设备和燃料电池系统。迄今为止，公司在世界范围内安装了 500 个电解装置，主要项目

15、包括：法液空（AP）PEM 电解槽项目：2018年 Hydrogenics在丹麦建成1.2MW PEM电解槽，为法国液化空气集团提供清洁氢气。2021 年 1 月完成了法液空加拿大制氢厂 20MW 质子交换膜（PEM）电解槽项目并投入商业运营，日产达 8.2 吨，年产可达 3000 吨以上的绿氢，是目前世界上最大的 PEM电解水制氢装置。美国首个用于公共设施的电解槽：康明斯在美国华盛顿州道格拉斯县设立 5MW PEM 电解槽，于 2021 年投入运营，是美国最大，也是首个用于公共设施的电解槽。上海临港项目：2021 年 9 月康明斯在临港设立康明斯氢能中国总部及氢能中国区研发中心总部的双总部规

16、划，项目一期按计划将于 2022 年底投产使用，包括 PEM 电解水制氢电堆，燃料电池发动机，新型材料储氢、运氢装置的研发与制造。广东佛山电解水制氢项目：2021 年 12 月，康明斯恩泽质子交换膜电解水制氢装置研发生产基地项目签约，康明斯与中国石化资本公司设立合资公司。合资公司生产线主要生产康明斯HyLYZER系列质子交换膜（PEM）电解水制氢设备,一期年产500兆瓦能力，将于2022年建成并实现量产，后续产能可根据市场需求扩大到吉瓦（1000 兆瓦）级。蒂森克虏伯蒂森克虏伯 基于氯碱电解技术和数十年的工业大规模电解应用经验，克虏伯开发了碱式电解水设备，并提供预制橇装模块的电解槽，其容量可达

17、数百兆瓦至吉瓦。到目前为止，蒂森克虏伯已经在全球范围内完成了 600 多个项目和电解厂，功率超过 10GW。蒂森克虏伯氢能业务部门是由蒂森克虏伯工业工程公司和迪诺拉工业集团于 2015 年 4 月合资成立。整合了之前分离的实体蒂森克虏伯电解部门、伍德诺拉公司和 Chlorine Engineers 的电解业务。公司总部位于德国多特蒙德，在冈山、东京、上海、米兰和休斯顿设有办事处。007080H1 2020H2 2020H1 2021H2 2021H1 2022行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 30 图表图表4343：蒂森克虏伯蒂森克虏伯伍德氯伍德氯氢能业务部门氢能业

18、务部门电解槽产品电解槽产品 来源：蒂森克虏伯官网，国金证券研究所 蒂森克虏伯斩获全球最大绿氢项目，2020 年 1 月蒂森克虏伯伍德氯工程公司宣布获得一份绿色氢能合同，在加拿大能源公司安装一座 88 兆瓦（MW）水电解装置。此外，2021 年 4 月蒂森克虏伯与 CF Industries 公司签订了一份设计和供应合同，为其位于美国路易斯安那州的唐纳森维尔生产基地交付一套 20 兆瓦的碱性水电解制氢装置。西门子西门子 西门子主推 PEM 电解槽，Power-to-X 方案主张通过氢气的使用实现工厂的低碳排放。Energiepark Mainz 电解槽（3.75M）：该项目为 2015 年世界最

19、大的 PEM电解槽，总计为 600Nm3/h 的氢气产量。Windgas Hafurt 制氢工厂（1.25M）：该项目为 2016 年德国首家制氢工厂，用光伏及风电电解制氢，并将氢气运输到一般的天然气管网中，用于住宅、商业和工业建筑的燃烧使用。图表图表4444：PowerPower-toto-X X 工厂方案工厂方案 来源：西门子官网，国金证券研究所 2019 年康明斯花费2.35亿美元完成对 Hydrogenics的收购，股份占比81%，负责北美燃料电池及 PEM 电解槽业务，随后将该部分业务整合到 New Power部门，2021 年康明斯 New Power 部门营收为 3400 万美元

20、。E Enapternapter Enapter 电解槽主要产品为 AEM（阴离子交换膜）电解槽，已经为 40 个国家的 70 多个集成商和项目开发商提供了产品。主要型号包括 AEMEL 4.0 和 AEM Multicore。AEMEL4.0 电解槽可应用于住宅存储、季节性储能、小型加氢站、备用电源等领域。AEM Multicore 产能可达到每天生产约 450 公斤的氢气。Enapter AEM 电解槽订单较为充沛。在 AEMEL4.0 未上市期间获得 400 多份订单，此外，Enapter 于 2022 年 11 月也收到 RE-FUEL 可再生燃料公司和加拿行业深度研究 敬请参阅最后一

21、页特别声明 31 大电力系统集成商 Aspin Kemp&Associates Inc.合作订购的两台兆瓦级 AEM Multicore 的订单，交易金额达百万欧元。Enapter 计划持续扩产，宣布将在德国北莱茵-威斯特法伦州建设其首个量产设施，预计与 2022 年四季度完工，2023 年实现首批客户量产交付，每年将可生产 10 万多个高效 AEM 电解槽模块。2021 年 Enapter 宣布建设产能为280MW 的“Campus”的大规模生产设施的建设，并计划在 2022 年完成和实现每年 5GW 的产能目标。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 32 风险提示风险提示 技术研发进度不

22、及预期：电解水制氢设备处于技术快速迭代的进程，技术的进步将带来成本的下降，若技术研发不及预期，将影响商业化进程推广。下游氢能需求不佳：氢能应用场景广阔，当前渗透率较低，存在后续氢能应用推广不及预期的情况。政策落地不及预期：燃料电池五大城市群已确定，但全部细则仍未落地，计划推广数量存在一定不确定性。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 33 行业行业投资评级的说明：投资评级的说明：买入：预期未来 36 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 15%以上；增持：预期未来 36 个月内该行业上涨幅度超过大盘在 5%15%；中性：预期未来 36 个月内该行业变动幅度相对大盘在-5%5%；减持：预期未来 36

23、 个月内该行业下跌幅度超过大盘在 5%以上。行业深度研究 敬请参阅最后一页特别声明 34 特别声明：特别声明：国金证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准，已具备证券投资咨询业务资格。本报告版权归“国金证券股份有限公司”（以下简称“国金证券”）所有，未经事先书面授权，任何机构和个人均不得以任何方式对本报告的任何部分制作任何形式的复制、转发、转载、引用、修改、仿制、刊发，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。经过书面授权的引用、刊发，需注明出处为“国金证券股份有限公司”，且不得对本报告进行任何有悖原意的删节和修改。本报告的产生基于国金证券及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料，但国金证

24、券及其研究人员对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。本报告反映撰写研究人员的不同设想、见解及分析方法，故本报告所载观点可能与其他类似研究报告的观点及市场实际情况不一致，国金证券不对使用本报告所包含的材料产生的任何直接或间接损失或与此有关的其他任何损失承担任何责任。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，在不作事先通知的情况下，可能会随时调整，亦可因使用不同假设和标准、采用不同观点和分析方法而与国金证券其它业务部门、单位或附属机构在制作类似的其他材料时所给出的意见不同或者相反。本报告仅为参考之用，在任何地区均不应被视为买卖任何证券、金融工具的要约或要约邀请。本报告提及的任何

25、证券或金融工具均可能含有重大的风险，可能不易变卖以及不适合所有投资者。本报告所提及的证券或金融工具的价格、价值及收益可能会受汇率影响而波动。过往的业绩并不能代表未来的表现。客户应当考虑到国金证券存在可能影响本报告客观性的利益冲突，而不应视本报告为作出投资决策的唯一因素。证券研究报告是用于服务具备专业知识的投资者和投资顾问的专业产品，使用时必须经专业人士进行解读。国金证券建议获取报告人员应考虑本报告的任何意见或建议是否符合其特定状况，以及（若有必要）咨询独立投资顾问。报告本身、报告中的信息或所表达意见也不构成投资、法律、会计或税务的最终操作建议，国金证券不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保

26、，在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。在法律允许的情况下，国金证券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多种金融服务。本报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布该研究报告的人员。国金证券并不因收件人收到本报告而视其为国金证券的客户。本报告对于收件人而言属高度机密，只有符合条件的收件人才能使用。根据证券期货投资者适当性管理办法，本报告仅供国金证券股份有限公司客户中风险评级高于 C3 级(含 C3 级）的投资者使用；本报告所包含的观点及建议并未考虑个别客户的特殊状况、目标或需要，不应被视为对特定客户关于特定证券或金

27、融工具的建议或策略。对于本报告中提及的任何证券或金融工具，本报告的收件人须保持自身的独立判断。使用国金证券研究报告进行投资，遭受任何损失，国金证券不承担相关法律责任。若国金证券以外的任何机构或个人发送本报告，则由该机构或个人为此发送行为承担全部责任。本报告不构成国金证券向发送本报告机构或个人的收件人提供投资建议，国金证券不为此承担任何责任。此报告仅限于中国境内使用。国金证券版权所有，保留一切权利。上海上海 北京北京 深圳深圳 电话： 传真： 邮箱： 邮编：201204 地址：上海浦东新区芳甸路 1088 号 紫竹国际大厦 7 楼 电话： 传真： 邮箱： 邮编：100053 地址：中国北京西城区长椿街 3 号 4 层 电话： 传真： 邮箱： 邮编：518000 地址：中国深圳市福田区中心四路 1-1 号 嘉里建设广场 T3-2402