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1、 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 1 证券研究报告 机械设备机械设备 绿氢装备:绿氢装备:2030 年设备需求超千亿年设备需求超千亿 华泰研究华泰研究 机械设备机械设备 增持增持 ( (维持维持) ) 行业行业走势图走势图 资料来源:Wind,华泰研究 重点推荐重点推荐 股票名称股票名称 股票代码股票代码 目标价目标价 (当地币种当地币种) 投资评级投资评级 久祺股份 300994 CH 73.32 买入 石头科技 688169 CH 1226.95 买入 华荣股份 603855 CH 29.59 买入 巨星科技 002444 CH 42.30 买入 亿嘉和 60
2、3666 CH 87.60 增持 先导智能 300450 CH 108.45 买入 科瑞技术 002957 CH 36.19 买入 容知日新 688768 CH 142.20 买入 汉钟精机 002158 CH 35.88 买入 冰轮环境 000811 CH 18.58 买入 三一重工 600031 CH 31.86 买入 资料来源:华泰研究预测 2021 年 12 月 13 日中国内地 专题研究专题研究 本周本周主题主题: 2030 我国我国电解水制氢电解水制氢装备装备规模有望超千亿规模有望超千亿,绿氢占比,绿氢占比达达 10% 世界能源理事会预计,到 2050 年氢能在全球终端能源消费量中
3、的占比将达 到 25%。根据中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020) 预测,2030 年/2050 年/2060 年中国氢能需求量分别为 3715 万吨/9690 万吨/1.3 亿 吨。目前国内氢能主要来源于煤制氢,约占我国氢产能 64%,工业副产氢 制氢占 21%,天然气制氢占 14%,电解水制氢占比不到 2%。根据中国 氢能源及燃料电池产业白皮书(2020) 预测,2030 年电解水制氢占比将 逐渐提升到 10%,2060 年提升到 70%。 技术进步技术进步/发电成本下降,发电成本下降,2030 年综合制氢成本有望下降年综合制氢成本有望下降 60%至至 15 元元/kg 根据中国氢能产
4、业发展报告(2020) ,已建电解水示范项目的氢气成本 为 36.4 元/kg,在电解水制氢比例加大的条件下,2025 年/2030 年/2050 年 平均制氢成本将不高于 20 元/kg/15 元/kg/10 元/kg。我们测算,电解水制 氢成本有望在 2030 年下降至 24.5 元/kg,成本下降驱动力来自:1)随着 技术进步和规模化,电解槽设备成本将下降 60%80%;2)电解制氢系统 的耗电量和运维成本降低;3)可再生能源发电成本的大幅降低。 预计预计 2030 年电解槽需求年电解槽需求 491 亿,关注质子交换膜亿,关注质子交换膜/双极板双极板/阀门等核心部件阀门等核心部件 我们预
5、计 2030 年国内电解水制氢 372 万吨,电解槽系统装机 65GW,电 解水制氢系统市场规模 1092 亿元,其中:电解槽/电力转换系统/水循环系 统/氢气收集系统市场规模分别为 491/306/142/131 亿元。电解槽核心装备 中,质子交换膜、双极板、氢气阀门为卡脖子的核心部件。 子行业子行业观点观点:11 月月新能源汽车新能源汽车销量销量 45 万辆万辆,电池厂继续快速扩产能,电池厂继续快速扩产能 锂电设备:1-11 月,新能源汽车产销分别完成 302.3 万辆和 299 万辆,同 比均增长 1.7 倍。11 月产销分别完成 45.7 万辆和 45.0 万辆,同比分别增 长 1.3
6、 倍和 1.2 倍,11 月新能源汽车市场渗透率达 17.8%。蜂巢能源宣布 2025 年规划产能 600GWh,对标宁德时代;天津力神拟投资 152 亿元, 规划产能 36GWh 的电池基地落户滁州市。 行业估值水平及推荐组合行业估值水平及推荐组合 截止到 2021 年 12 月 10 日,机械行业 PE(TTM)为 32.81 倍,PB (LF)为 3.04 倍。重点推荐:久祺股份、亿嘉和、汉钟精机、冰轮环境、 先导智能、科瑞技术、容知日新、石头科技、巨星科技、华荣股份、三一 重工。持续跟踪:中集安瑞科、恒立液压、捷佳伟创、奥普特、联测科 技、杰瑞股份、豪迈科技、浙江鼎力、春风动力、杭氧股
7、份、中密控股。 风险提示:工业复苏/产业进步不及预期;原料价格波动;中美关系恶化; 关税缓和相关政策落地进度不及预期;新能源相关产业政策不及预期。 (4) 2 7 13 18 Dec-20Apr-21Aug-21Dec-21 (%) 机械设备沪深300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 2 机械设备机械设备 正文目录正文目录 2030 年我国电解水制氢装备规模有望超千亿,绿氢占比达年我国电解水制氢装备规模有望超千亿,绿氢占比达 10% . 3 电解水制氢将成为未来主要手段,预计 2030 年/2060 年占比达 10%/70% . 3 电解水制氢:短期以碱性水电解制
8、氢为主,中长期多种制氢方式并存 . 5 受益于/光电价下降及技术进步,2030 年平均制氢成本目标 15 元/kg . 6 我们预计,2030 年电解槽制氢系统装机 65GW,市场规模 1092 亿 . 8 重点子行业观点重点子行业观点 . 10 锂电设备:11 月新能源汽车销量高速增长,锂电厂商扩产计划加码 . 10 行情回顾行情回顾 . 13 行业动态行业动态 . 15 行业重要新闻 . 15 风险提示. 20 图表目录图表目录 图表 1: 我国氢能年产量及未来预测 . 3 图表 2: 灰氢、蓝氢、绿氢的技术发展 . 3 图表 3: 中国制氢环节技术路线 . 4 图表 4: 2019 年全
9、球与中国的氢能生产结构现状 . 4 图表 5: 不同制氢技术路线对比 . 4 图表 6: 电解水技术路线对比 . 5 图表 7: 可再生能源大规模电解水制氢关键设备技术研究 . 5 图表 8: 预计 2025 年/2030 年/2040 年/2050 年电解设备平均价格为 1994/1700/1350/1040 元/kW . 6 图表 9: 在站碱性电解水制氢项目(产能 500 Nm3/h,约合 100kg/d)成本构成 . 6 图表 10: 当前技术条件下的电解水制氢成本. 7 图表 11: 预计 2025 年绿氢成本有望降低至 29.0 元/kg;2030 年绿氢成本有望降低至 24.5
10、元/kg . 7 图表 12: 中国平均制氢成本下降目标 . 7 图表 13: 预计 2025 年/2030 年/2040 年/2050 年中国电解水制氢系统市场规模分别为 476/1092/4579/8398 亿元 . 8 图表 14: 制氢业务相关上市公司梳理 . 9 图表 15: 2021 年以来蜂巢能源下达锂电设备订单 54.44 亿元 . 10 图表 16: 重点公司一览表. 11 图表 17: 重点公司最新观点 . 11 图表 18: 2021 年年初至今中信机械指数跑赢沪深 300 指数 19.62pct . 13 图表 19: 12.6-12.10 陆股通净流入 488.34
11、亿元 . 13 图表 20: 12.6-12.10 陆股通净流入占 A 股流通市值比 0.065% . 13 图表 21: 陆股通机械板块持股市值前十大公司 . 14 图表 22: 陆股通机械板块持股市值占流通 A 股比例前十大公司 . 14 图表 23: 12.6-12.10 机械板块跟踪股票加减仓情况 . 14 图表 24: 行业新闻概览 . 17 图表 25: 公司动态 . 18 VWmWgVbWjZbWyXxU6MaO7NoMoOsQrQfQqRsQlOmNtP9PqQvMuOrMsPMYsPzR 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 3 机械设备机械设备 20
12、30 年年我国电解水制氢装备规模有望超千亿,绿氢占比达我国电解水制氢装备规模有望超千亿,绿氢占比达 10% 电解水制氢将成为未来主要手段,预计电解水制氢将成为未来主要手段,预计 2030 年年/2060 年占比达年占比达 10%/70% 根据中国氢能源及燃料电池产业白皮书(根据中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020) 预测) 预测,2030 年中国氢气需求量年中国氢气需求量达达 3715 万吨,万吨,2050 年达年达 9690 万吨万吨,2060 年达年达 13030 万吨万吨。在 2030 年碳达峰愿景下,我 国氢气的年需求量预期达到 3,715 万吨,在终端能源消费中占比约为 5%;在
13、 2060 年碳中 和愿景下,我国氢气的年需求量将增至 1.3 亿吨左右,在终端能源消费中占比约为 20%。 世界能源理事会预计,到世界能源理事会预计,到 2050 年氢能在全球终端能源消费量中的占比可高达年氢能在全球终端能源消费量中的占比可高达 25%。国际 能源署预测,到 2070 年全球对氢气的需求将达到 5.2 亿吨。中国工程院院士、原副院长 干勇预测,未来氢能在中国终端能源体系中的占比将达到 10%至 15%。 图表图表1: 我国氢能年产量及未来预测我国氢能年产量及未来预测 资料来源:中国氢能联盟、华泰研究 根据制氢全过程的低碳、清洁程度,不同制氢技术制得的氢根据制氢全过程的低碳、清
14、洁程度,不同制氢技术制得的氢气分为气分为:灰氢,蓝氢和绿氢。灰氢,蓝氢和绿氢。 灰氢指煤灰、天然气、化工工厂等碳基能源制备的氢,在制备环节有二氧化碳排放,当前 全球主要制氢产能都属于灰氢。蓝氢是在灰氢的制备过程采用二氧化碳的捕捉、利用和封 存(CCUS)相关技术支撑,实现零碳排放。绿氢指通过清洁能源发电水电解制氢,可实 现制氢的无碳、绿色。 图表图表2: 灰氢、蓝氢、绿氢的技术发展灰氢、蓝氢、绿氢的技术发展 资料来源:中国氢能联盟、华泰研究 3342 3715 5276 9690 13030 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 2020
15、2030E2040E2050E2060E (万吨) 氢能年产量 灰氢灰氢 碳基能源制取,制备 过程中存在碳排放 制备方法:化石能源 重整、工业副产氢 蓝氢蓝氢 灰氢制备中使用CCUS 技术进行二氧化碳的 捕集、利用与封存 绿氢绿氢 通过可在生能源电解水 制氢 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 4 机械设备机械设备 中国制氢环节技术路线及展望中国制氢环节技术路线及展望: 1)氢能产业发展初期,以工业副产氢就近供给为主,积极推动可再生能源发电制氢规模 化、生物制氢等多种技术研发示范;2)中期,将以可再生能源发电制氢、煤制氢等大规 模集中稳定供氢为主,工业副产氢为补充手段
16、;3)远期,将以可再生能源发电制氢为主, 煤制氢配合 CCUS 技术、生物制氢和太阳能光催化分解水制氢等技术成为有效补充。各地 将结合自身资源禀赋,兼顾技术发展、经济性以及环境容量,因地制宜选择制氢路线。 图表图表3: 中国制氢环节技术路线中国制氢环节技术路线 资料来源:中国氢能产业发展报告(2020)、华泰研究 预计预计 2060 年,电解水制氢占比将从目前的年,电解水制氢占比将从目前的 2%提升至提升至 70%。根据中国氢能及燃料电池 产业手册(2020 年) ,2019 年我国中国氢气产量约为 3342 万吨氢气,主要来源于化石 能源制氢(煤制氢、天然气制氢) 。其中,煤制氢与产量 21
17、24 吨,占我国氢能产量的 64%;工业副产氢制氢产量为 710 万吨,占我国氢能产量的 21%;天然气制氢产量为 460 万吨,占我国氢能产量的 14%;电解水制氢产量仅约为 50 万吨,占比不足 2%。根据 中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020) 预测,2030、2040、2050、2060 年,电 解水制氢占比将逐渐提升到 10%、25%、45%、70%。 图表图表4: 2019 年年全球与中国的氢全球与中国的氢能能生产结构现状生产结构现状 制氢原料及方式制氢原料及方式 全球氢气生产结构全球氢气生产结构 国内氢气生产结构国内氢气生产结构 化石能源制氢 煤制氢 13% 64% 天然气重
18、整制氢 46% 14% 工业副产提纯制氢 焦炉煤气、氯碱尾气等 39% 21% 电解水制氢 1% 微量 其他方式产氢 生物质、光催化 / 微量 资料来源: 中国氢能及燃料电池产业手册(2020 年) 、华泰研究 图表图表5: 不同制氢技术路线对比不同制氢技术路线对比 技术路线技术路线 优势优势 劣势劣势 规模(立方米规模(立方米/小时)小时) 碳排放(碳排放(kgCO2/kgH2) 石化原料制氢 煤气化 产量高、成本低、技术成熟 工艺流程厂、碳排放量大 5000500000 2530 天然气重整 1000100000 1012 工业副产氢 焦炉煤气 相比煤制氢初次投资更,能耗更低 建设地点受制
19、于原料供应 5000100000 5 氯碱副产氢 2000100000 烷烃脱氢 200010000 合成氨醇 5010000 电解水制氢 常规电 设备简单、运行稳定 能耗高、制氢成本高 102000 2530 可再生电 可再生能源丰富、可显著降低成本 不稳定性带来的频繁启停、复合变动问题 0 资料来源: 中国氢能产业发展报告(2020) 、华泰研究 现状(现状(20192019年年) 氢气主要用 于工业原料, 由化石能源 重整制取 近期目标近期目标 (20202020- -20252025) 因地制宜发 展制氢路线, 积极利用工 业副产氢、 大力发展可 再生能源电 解水制氢示 范 中期目标中
20、期目标 (20262026- -20352035) 积极发展规 模化可再生 能源电解水 制氢和煤制 氢集中式供 氢 远期目标远期目标 (20362036- -20502050) 持续利用可 再生能源电 解水制氢, 大力发展生 物制氢、太 阳光水解制 氢、“绿色” 煤制氢技术 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 5 机械设备机械设备 电解水制氢电解水制氢:短期以:短期以碱性水电解制氢碱性水电解制氢为主,中长期多种制氢方式并存为主,中长期多种制氢方式并存 电解水制氢主要有碱性电解(AWE) 、质子交换膜(PEM)电解、固体氧化物(SOEC) 电解这三种技术路线。碱性电解水
21、制氢技术路线成熟,设备造价低,更具经济性,应用比 较广泛,但存在单体制氢能力较小、电流密度小、占地面积大等问题。PEM 电解水由于具 有良好的对可再生能源发电波动的适应性以及更高的能量转化效率,成为主流的技术发展 方向,根据国际能源署(IEA)数据显示,2015-2019 年间,全球新增电解槽装机中 PEM 电解槽装机容量占比超过 80%。我国质子交换膜制氢技术在设备成本、催化剂技术、质子 交换膜本身等方面与国际先进水平差距较大,短期国内将以成熟的碱性水电解制氢技术为 主,中长期为碱性、质子交换膜等多种制氢方式并存。其他制氢方式包括生物质制氢、光 解水制氢、核能制氢等,目前仍处于实验研发阶段,
22、尚无规模化应用。 图表图表6: 电解水技术路线对比电解水技术路线对比 碱液电解水(碱液电解水(AWE) 质子交换膜电解(质子交换膜电解(PEMEC) 固体氧化物电解(固体氧化物电解(SOEC) 电解质隔膜 30%KOH 石棉膜 质子交换膜 固体氧化物 电流密度/(安每平方厘米) 99.8% 99.99% 99.99% 能量效率 60-75% 75-90% 85-100% 操作特征 快速启停、产气需要脱碱 快速启停、产物仅水蒸气 启停不便、产物仅水蒸气 电能质量要求 稳定电源 稳定电源或波动电源 稳定电源 动态响应能力 较强 强 较弱 电解槽寿命 12000h 10000h - 可维护性 强碱腐
23、蚀强、运维成本高 无腐蚀性截至、运维成本低 - 技术成熟度 充分产业化 初步产业化 研发期 特点 技术成熟、成本低 良好的可再生能源适应性 转化效率较高 资料来源: 中国氢能产业发展报告(2020) 、华泰研究 碱性碱性电解槽电解槽国产化率高,成本低;国产化率高,成本低;PEM 电解水制氢电解电解水制氢电解槽槽质子交换膜依赖进口,降本空质子交换膜依赖进口,降本空 间大间大。根据中国氢能及燃料电池产业手册(2020 年) ,碱性电解水制氢装备我国已国 产化率达 95%,氢气阀门与仪表尚依赖进口。国产化的核心电解槽部件中,隔膜和电极技 术水平与国外有差距,导致电流密度与能效较国外有差距,但国内成本
24、优势明显;PEM 电 解水制氢装备国产化率约 80%,核心部件电解槽尚未充足实现国产化,尤其是质子交换膜 主要依赖进口,虽然国内具备质子交换膜的生产能力,但膜树脂、膜溶液等原材料多为进 口。国内 PEM 电解水装备已实现小规模商业化应用,但设备成本降本空间大。 图表图表7: 可再生能源大规模电解水制氢关键设备技术研究可再生能源大规模电解水制氢关键设备技术研究 资料来源:中国氢能产业发展报告(2020)、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 6 机械设备机械设备 根据根据中国氢能产业发展报告(中国氢能产业发展报告(2020) ) 的评估,的评估,预计预计 202
25、5 年年/2050 年年碱性电解系统成本碱性电解系统成本 有望从有望从 12502000 元元/kW 降低到降低到 6001000 元元/ kW ,PEM 电解系统成本有望从电解系统成本有望从 600012000 元元/kW 降低至降低至 8002000 元元/kW。 图表图表8: 预计预计 2025 年年/2030 年年/2040 年年/2050 年电解设备平均价格为年电解设备平均价格为 1994/1700/1350/1040 元元/kW 2025 年年 2030 年年 2040 年年 2050 年年 PEM 电解槽能源转化效率 60% 63% 68% 74% 碱性电解槽能源转化效率 63%
26、 65% 71% 78% PEM 电解槽市场占比 5% 10% 20% 40% 碱性电解槽市场占比 95% 90% 80% 60% PEM 电解系统设备价格(元/Kw) 6000-12000 3000-8000 1500-4000 800-2000 碱性电解系统设备价格(元/kW) 1250-2000 1000-1500 800-1200 600-1000 电解水平均转化效率 63% 65% 70% 76% 电解设备平均成本(元/kW) 1994 1675 1350 1040 资料来源: 中国氢能产业发展报告(2020) 、华泰研究 受益于受益于/光光电价下降及技术进步,电价下降及技术进步,2
27、030 年平均制氢成本目标年平均制氢成本目标 15 元元/kg 已建电解水示范项目的氢气成本约为已建电解水示范项目的氢气成本约为 36.4 元元/kg。根据北京中电丰业技术开发有限公司提 供的案例数据,对于 500Nm3/h 产能的制氢规模,氢气利用率 93%以上计算,该加氢站的 加注量为 1000kg/d。分析其成本构成,根据 CPIA 及 CWEA 的数据,2020 年光风发电平 均成本为 0.4 元/kWh;按现场管理人员 10 人的配置,运营维护成本年均以万元计入,设 备折旧费用为 0.5 元/Nm3,即 5.6 元/kg,则该项目的氢气成本约为 36.4 元/kg。 图表图表9: 在
28、站碱性电解水制氢项目(产能在站碱性电解水制氢项目(产能 500 Nm3/h,约合,约合 100kg/d)成本构成)成本构成 成本项成本项 电价电价 消耗量消耗量 成本成本 说明说明 原材料 电 0.4 元/kWh 6kWh/Nm3 2.4 元/Nm3 含制氢电耗与动力电,留有 富余量 纯水 3.5 元/t 0.01t/Nm3 0.035 元/Nm3 辅助材料 KOH 10 元/kg 0.0004kg/ Nm3 0.004 元/ Nm3 冷却 0.2 元/kWh 0.001kWh/ Nm3 0.0002 元/ Nm3 辅助材料 1 万元/人月 10 人 0.31 元/ Nm3 3 人/办。3 班
29、,1 管理人员 运营维护 15 万元/年 0.04 元/ Nm3 每年 15 万元维护费用 制氢总成本 未考虑折旧 2.75 元/ Nm3(30.8 元/kg) 未考虑设备折旧及前期投资 考虑折旧 3.25 元/ Nm3(36.4 元/kg) 含制氢及加氢设备折旧费 资料来源:北京中电丰业技术开发有限公司、 中国氢能产业发展报告(2020) 、华泰研究预测 电解槽电解槽技术进步技术进步+新能源新能源电价电价/运维成本运维成本持续下降,持续下降,电解水制电解水制氢有很大降本空间氢有很大降本空间。根据中 国氢能产业发展报告(2020) 的数据,当前技术条件下,在电价在 0.1 元/kWh0.6 元
30、 /kWh 下,碱性电解水的制氢成本为 9.240.0 元/kg;PEM 电解水的制氢成本为 20.648.5 元/kg。成本下降驱动因素主要来自三大方面,一是随着技术进步和规模化,2030 年前电 解槽设备成本将下降 60%80%,二是电解制氢系统的耗电量和运维成本降低,三是可再 生能源发电成本的大幅降低。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 7 机械设备机械设备 图表图表10: 当前技术条件下的电解水制氢成本当前技术条件下的电解水制氢成本 资料来源:中国氢能产业发展报告(2020)、华泰研究 我们我们预计预计 2025 年年电解水制电解水制氢成本有望降低至氢成本有
31、望降低至 29.0 元元/kg,2030 年有望降年有望降至至 24.5 元元/kg。 在碳中和背景下,未来碳价的引入和提升将进一步提升绿氢的竞争力。关键假设: 1) 根据 CPIA 及 CWEA 的数据和我们的预测,2025 年光伏和风电电价为 0.23 元/kWh 和 0.34 元/kWh,2030 年光伏和风电电价降低至 0.22 元/kWh 和 0.30 元/kWh; 2) 电解效率、满载小时、电解槽寿命等因素的提升,参见图表 11。 图表图表11: 预计预计 2025 年绿氢成本有望降低至年绿氢成本有望降低至 29.0 元元/kg;2030 年绿氢成本有望降低至年绿氢成本有望降低至
32、24.5 元元/kg 2025 年年 2030 年年 成本项成本项 价格价格 消耗量消耗量 成本(元成本(元/Nm3) 价格价格 消耗量消耗量 成本(元成本(元/Nm3) 原材料 电 0.3 元/kWh 6kWh/Nm3 1.8 0.25 元/kWh 6kWh/Nm3 1.5 纯水 3.5 元/t 0.01t/Nm3 0.035 3.5 元/t 0.01t/Nm3 0.035 辅助材料 KOH 10 元/kg 0.0004kg/ Nm3 0.004 10 元/kg 0.0004kg/ Nm3 0.004 冷却 0.2 元/kWh 0.001kWh/ Nm3 0.0002 0.2 元/kWh 0
33、.001kWh/ Nm3 0.0002 辅助材料 1 万元/人月 10 人 0.31 1 万元/人月 10 人 0.31 运营维护 15 万元/年 0.04 15 万元/年 0.04 设备折旧 0.4 0.3 制氢总成本 2.59 2.19 29.0 元/kg 24.5 元/kg 资料来源:华泰研究预测 中国氢能产业发展报告(中国氢能产业发展报告(2020) ) 的目标比我们的测算更为乐观。的目标比我们的测算更为乐观。报告目标:在电解水 制氢比例加大的条件下,2025 年平均制氢成本将不高于 20 元/kg;2030 年平均制氢成本 将不高于 15 元/kg;2050 年平均制氢成本将不高于
34、10 元/kg。 图表图表12: 中国平均制氢成本下降目标中国平均制氢成本下降目标 资料来源:中国氢能产业发展报告(2020)、华泰研究 9.2 15.4 21.6 27.7 33.9 40 20.5 26.1 31.7 37.3 42.9 48.5 0 10 20 30 40 50 60 0.10.20.30.40.50.6 电解水制氢成本(元/kg) 电价(元/kWh) 碱性电解水PEM电解水 现状(现状(20192019年年) 平均成本不高于20 元/公斤 近期目标(近期目标(20202020- - 20252025) 加入相当比例的可 再生能源制氢,平 均制氢成本不高于 20元/公斤
35、中期目标(中期目标(20262026- - 20352035) 平均制氢成本不高 于15元/公斤 远期目标(远期目标(20362036- - 20502050) 平均制氢成本不高 于10元/公斤。 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 8 机械设备机械设备 我们预计,我们预计,2030 年年电解槽制氢系统装机电解槽制氢系统装机 65GW,市场市场规模规模 1092 亿亿 我们预计我们预计 2025 年年/2030 年年/2040 年年/2050 年年中国电解中国电解水制氢水制氢系统市场规模系统市场规模分别为分别为 476/1092/4579/8398 亿元。亿元。203
36、0 年可再生氢产量约为 372 万吨,部署电解槽系统装机超 65GW;至 2050 年,中国电解槽系统的装机量达到 808GW。 电解槽是电解水制氢系统的核心部分电解槽是电解水制氢系统的核心部分,预计,预计 2030 年市场规模为年市场规模为 491 亿元亿元,电力转换系统、电力转换系统、 水循环系统以及氢气收集系统水循环系统以及氢气收集系统市场规模分别为市场规模分别为 306 亿元、亿元、142 亿元及亿元及 131 亿元亿元。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,根据中国氢能源
37、 及燃料电池产业白皮书(2020) ,电解槽在制氢系统总成本中的占比约 45%,此外电力 转换系统、水循环系统以及氢气收集系统也在总成本中占据较高的比例。 核心假设:核心假设: 1) 中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020) 预测,中国氢气需求量 2025 年/2030 年 /2040 年/2050 年分别达 3500 万吨/3715 万吨/5276 万吨/9690 万吨,电解水制氢占比分别 为 10%/25%/45%。 2)根据中国氢能产业发展报告(2020) 的对 PEM 和碱性电解技术未来发展的评估, 预计 2025 年/2030 年/2040 年/2050 年电解设备平均价格为 19
38、94/1700/1350/1040 元/kW (参考图表 8) 。 3)碱性电解槽/PEM 电解槽的能源转化效率、市场占比及设备价格如图表 13 所述。 4)电解系统市场规模=电解系统装机量*电解系统设备平均价格。 5)电解槽/电力转换系统/水循环系统/氢气循环系统分别占电解系统价值量的 45%/28%/13%/12%。 图表图表13: 预计预计 2025 年年/2030 年年/2040 年年/2050 年中国电解水制氢系统市场规模分别为年中国电解水制氢系统市场规模分别为 476/1092/4579/8398 亿元亿元 2025 年年 2030 年年 2040 年年 2050 年年 氢能年产量
39、(万吨) 3500 3715 5276 9690 电解水制氢占比 3% 10% 45% 70% 电解水制氢年产量(万吨) 105 372 2374 6783 PEM 电解槽能源转化效率 60% 63% 68% 74% 碱性电解槽能源转化效率 63% 65% 71% 78% PEM 电解槽市场占比 5% 10% 20% 40% 碱性电解槽市场占比 95% 90% 80% 60% PEM 电解系统设备价格(元/Kw) 6000-12000 3000-8000 1500-4000 800-2000 碱性电解系统设备价格(元/kW) 1250-2000 1000-1500 800-1200 600-1
40、000 电解水平均转化效率 63% 65% 70% 76% 电解设备平均成本(元/kW) 1994 1675 1350 1040 电解制氢平均电耗(kWh/kg) 53 51.4 47.3 43.6 电解槽系统装机量(GW) 24 65 339 808 电解系统市场规模(亿元) 476 1092 4579 8398 电解槽市场规模(亿元) 214 491 2060 3779 电力转换系统市场规模(亿元) 133 306 1282 2351 水循环系统市场规模(亿元) 62 142 595 1092 氢气循环系统市场规模(亿元) 57 131 549 1008 资料来源: 中国氢能产业发展报告(
41、2020) 、华泰研究预测 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 9 机械设备机械设备 电解槽设备相关企业:电解槽设备相关企业:1)碱性电解水制氢代表企业:中船重工 718 所、考克利尔竞立 (苏州)氢能科技有限公司(未上市) 、天津市大陆制氢设备有限公司(未上市) ,阳光电 源(300174 CH) 、协鑫新能源(0451 HK)等。2)PEM 电解水制氢设备代表公司及科研 机构:中国船舶 718 所、中科院大化所、山东赛克赛斯(未上市) 、高成绿能(未上市) 、 淳华氢能(未上市) 、深圳绿航(未上市) 。 膜电极相关企业膜电极相关企业:科力远(600478 CH)
42、 、威孚高科(000581 CH) 、道氏技术(300409 CH) 、纳尔股份(002825 CH) 。 质子交换膜相关企业:质子交换膜相关企业:东岳集团(00189 HK) 、百利科技(603959 CH) 、欧陆通 (300870 CH) 、东材科技(601208 CH) 。 图表图表14: 制氢业务相关上市公司梳理制氢业务相关上市公司梳理 上市公司上市公司 代码代码 涉及业务涉及业务 宝丰能源 600989 CH 公司总投资 14 亿元建设全球最大规模的太阳能电解水制氢储能及综合应用示范项目,主要包括新建 20000Nm3/h 碱性电解槽电解水制 氢装置(合计年产氢气 1.6 亿 Nm
43、3/年)及配套公辅设施,制取绿氢用于化工生产。 美锦能源 000723 CH 公司采用焦炉煤气制氢,可实现低成本高效大规模制氢。 东华能源 002221 CH 公司目前拥有 PDH 产能 198 万吨/年,副产 5.6 万吨/年氢气。预计到 2030 年,公司将形成年产超 900 万吨 PDH、800 万吨 PP、氢气 产能 45 万吨 中国石化 600028 CH 公司氢气年产能力超 390 万吨,占全国氢气产量的 11%左右 中国旭阳集团 1907.HK 公司现运营焦化规模 1210 万吨/年,预计 2025 年达到 3000 万吨/年,2030 年达到 6000 万吨/年;旭阳集团现有氢
44、资源 26.6 亿方/年, 预计 2025 年氢资源超过 65 亿方/年,2030 年氢资源超过 130 亿方/年。 华昌化工 002274 CH 公司二期项目可生产合成气(氢气、一氧化碳),装置合成气生产能力总计为 110000 立方/小时,在氢气制取方面,每年可生产氢气达 20 万吨 鸿达兴业 002002 CH 公司目前拥有 100 万吨氯碱产能,副产氢气可达 2.5 万吨/年。 金能科技 603113 CH 公司建设 90 万吨/年丙烷脱氢与 86 万吨/年绿色炭黑循环利用项目、6.5 亿立方/年清洁氢能源项目,公司每年可副产氢气 4.1 万吨。 甲星化学 002648 CH 公司全资
45、子公司浙江卫星能源已建成年产 90 万吨丙烷脱氢制丙烯装置,可副产氢气 3 万吨/年。 滨化股份 601678 CH 公司与北京亿华涌共同出资设立了山东滨华氢能源有限公司,主要业务方向是为氢燃料电池汽车加氢站提供氢气,目前公司副产氢气 1.7 万吨/年。 资料来源:各公司公告、华泰研究 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。 10 机械设备机械设备 重点子行业观点重点子行业观点 锂电设备锂电设备:11 月新能源汽车月新能源汽车销量销量高速增长高速增长,锂电厂商扩产计划加码锂电厂商扩产计划加码 11 月我国新能源汽车月产销量再创历史新高月我国新能源汽车月产销量再创历史新高,
46、11 月产销分别完成 45.7 万辆和 45.0 万辆, 同比分别增长 1.3 倍和 1.2 倍,11 月新能源汽车市场渗透率 17.8%。1-11 月,新能源汽车产 销分别完成 302.3万辆和 299万辆,同比均增长 1.7倍,新能源汽车市场渗透率达 17.8%。 锂电厂商扩产计划加码锂电厂商扩产计划加码,在手订单充足,在手订单充足。12 月 8 日天津力神(未上市)宣布总投资 152 亿元,规划产能 36GWh 的力神电池新基地落户滁州市全椒经济开发区。该基地将于 2022 年一季度开工建设,力争尽快建成投产。力神电池规划到 2025 年将建成年产能 125GWh 产线项目。蜂巢能源宣布
47、 2025 年规划 600GWh 产能,对标宁德时代 2025 年 700800GWh 的产能规划。根据财联社新闻,蜂巢能源(未上市)目前已经收到 2025 年 锂电订单近 400GWh,其中乘用车 340GWh,储能 37GWh,非高速车 40GWh,商用车 30GWh。2021 年以来蜂巢能源下达锂电设备订单 54.44 亿元。 图表图表15: 2021 年以来蜂巢能源下达锂电设备订单年以来蜂巢能源下达锂电设备订单 54.44 亿元亿元 设备企业设备企业 时间时间 电池企业电池企业 金额金额/亿元亿元 设备设备 华自科技(精实机电) (300490 CH) 2021/8/23 蜂巢能源 4
48、.48 遂宁、潮州工厂 MEB/VDA 方型锂电池包膜检测线采购等 设备项目 科瑞技术 2021/8/26 蜂巢能源 2.1 切叠一体机、遂宁工厂 MEB/VDA、储能方型锂电池包膜 检测线采购等设备项目 利元亨(699499 CH) 2021/8/26 蜂巢能源 15.45 锂电设备项目 诺力股份(中鼎集成) (603611 CH) 2021/10/18 蜂巢能源 5.38 预充化成仓储物流线 赢合科技 (300457 CH) 2021/8/29 蜂巢能源 12.94 涂布机、辊压分切一体机、辊压机、分切机、切叠一体 机、激光切割、超声波焊接机、激光焊接机、一次氦检、 二次氦检等设备项目 奥
49、特维(688516 CH) 2021/11/30 蜂巢能源 1.3 生产线项目 华自科技(精实机电) 2021/11/30 蜂巢能源 4.03 CL 方型锂离子电池/PHEV 软包锂离子电池/VDA/MEB/L3 方型锂离子电池全自动预充化成系统 利元亨 2021/12/1 蜂巢能源 8.76 锂电池生产设备 合计金额 54.44 资料来源:各公司公告、华泰研究 看好具有整线制造能力的锂电设备龙头公司。看好具有整线制造能力的锂电设备龙头公司。推荐标的:先导智能、科瑞技术。 先导智能:先导智能:公司是锂电设备行业龙头企业,深度绑定核心客户宁德时代,受益新能源车产 业快速发展, 9M21 毛利率
50、37.5%,较 20 年+3.17pct,电池厂规模化扩产带来的设备标准 化有望助力公司毛利率持续回升;同时公司光伏、智能物流、设备运维等多领域布局有望 复制锂电设备领域的“成功” 。我们认为,公司有望通过 1)携手核心客户共同降本;2) 强化技术团队稳定性与研发能力;3)各业务线协同发展三个方面加强龙头优势。 科瑞技术:科瑞技术:公司深耕自动化设备领域,技术积累丰厚,产品广泛应用于移动终端、新能源、 电子烟、汽车等行业,在移动终端及新能源行业与行业龙头公司保持良好合作。受益于新 能源行业快速发展,动力切叠一体机开发完成,三季度获得蜂巢能源叠片机订单,推进进 度超预期;移动终端业务保持稳定,2