氢能应用场景在多地开花,增长空间大。氢能的应用场景可分为交通、储能、工业、建筑四大场景。在交通运输领域,不仅氢燃料电池汽车在汽车领域占有一定的空间,氢燃料电池船舶、氢燃料电池飞机也将快速发展。储氢将在储能领域占据一席之地,到2050年,全球储能领域对氢的需求预计将达到2.7亿吨。氢能将有助于深化工业部门的脱碳。在碳中和的背景下,工业部门将成为氢能发展的催化剂。在建筑领域,氢能作为清洁能源解决建筑能耗问题。氢能在为建筑物发电的同时,余热也可用于供暖和沐浴热水。据能源转型委员会估计,全球氢能需求预计将从目前的 1.15 亿吨增加到 2050年的10亿吨,增长空间广阔。
制氢呈现多元化发展格局。目前,化石能源制氢仍是主流,可再生能源制氢是未来趋势。一般来说,制氢方法可分为三类:化石能源制氢、工业副产制氢和可再生能源制氢。目前,我国制氢仍以煤炭为主,煤炭是碳排放量最高的,产生的氢气为“灰氢”;在全球范围内,天然气目前是最广泛用于制氢的。目前,氢仍以灰氢为主。从化石能源制取氢气的成本最低,但碳排放量最高。中短期内,主要的制氢方式将是工业副产氢。从长远来看,制氢过程需要深度脱碳,可再生能源电解水制氢将成为主流。
世界上分为碱性水电解制氢和PEM水电解制氢。电解水制氢按电解槽隔膜的材质可分为碱性水电解(AE)、质子交换膜(PEM)水电解和高温固体氧化物水电解(SOEC)。
碱性水电解和 PEM 水电解可用于制氢。目前碱性水电解制氢电解槽成本低,且催化剂为非贵金属,催化剂成本低,整体制氢成本低于PEM水电解制氢,应用大规模单体设施较为成熟,短期内将占据主导地位。PEM水电解制氢系统响应速度快,适应动态运行的特点,更适合可再生能源发电的特点。此外,PEM水电解制氢具有输出压力高、纯度好、电堆小、易于集成、系统简单等优点。我们认为,随着PEM电解制氢逐渐成熟,渗透率有望快速提升,但质子交换膜、贵金属催化剂等因素仍可能制约其成为绝对主导路线。预计未来两种制氢方式将二分天下。
投资逻辑:我们认为可再生能源制氢是未来的主流趋势。碱性水电解制氢和PEM水电解制氢都有广阔的增长空间。在水电解槽领域,建议关注隆基股份和阳光电源。PEM电解槽核心材料和零部件国产化势在必行,各细分领域的领先者将首先受益。建议关注东岳集团和贵研铂业。
风险提示:制氢产业链发展进度低于预期,气候变化政策变动风险